基于MATLAB虚拟现实的实现与应用_自动化专业论文范文
发布时间：2015-01-18
来源：人大经济论坛
自动化专业论文范文
基于MATLAB的虚拟现实的实现与应用
目录
摘要I
AbstractII
第 1章 绪 论1
1.1课题研究的目的和意义1
1.2 虚拟的发展历程1
1.2.1 虚拟设计的定义及实质2
1.2.2虚拟设计系统的构成及主要应用技术3
1.2.3 虚拟设计的技术基础3
1.2.4 虚拟设计的特征5
1.2.5 虚拟设计的优点5
1.2.6 虚拟设计对现代工业的影响6
1.2.7 虚拟设计的研究和发展7
1.3 本课题研究的主要历程8
1.3.1 课题的背景及提出8
1.3.2 课题的主要研究内容9
第2章 基本技术原理10
2.1 MATLAB介绍10
2.1.1 MATLAB简介10
2.1.2 MATLAB语言的优点10
2.1.3 MATLAB的组成与应用11
2.2 Simlink简介12
2.3 MATLAB图形及用户界面(GUI)设计12
2.4 MATLAB虚拟现实工具箱 (VirtuaI-Reality Toolbox)13
2.4.1 MATLAB 虚拟现实工具箱简介13
2.4.2 MATLAB虚拟现实工具箱的应用接口14
2.5 VRML技术基础知识16
2.5.1 VRML技术概述16
2.5.2 VRML文件组成17
2.5.3 VRML空间18
2.5.4 VRML节点简介19
第3章 双容水箱液位系统模型的设计24
3.1 引言24
3.2 双容水箱系统的控制模型24
3.3 双容水箱系统的虚拟现实环境的建立25
3.3.1 双容水箱系统的分析25
3.3.2 双容水箱系统模型的建立26
3.4 虚拟现实世界中交互式操作的部分VRML程序28
第4章 Simulink与虚拟世界的连接和参数设定31
4.1 Simulink与虚拟世界的连接31
4.1.1 启动Simulink的虚拟现实工具箱模块31
4.1.2 Simulink与虚拟世界的连接32
4.2 二阶控制系统的设计及参数设定34
4.2.1 二阶控制系统传递函数的设计34
4.2.2 其它参数的设定35
4.3 Simulink的完整控制图35
第5章 系统仿真36
5.1 进入仿真界面36
5.2 仿真结果38
结束语40
参考文献41
致 谢42
摘 要：MATLAB虚拟现实工具箱提供了一个能在三维虚拟现实环境中进行可视化操作和动态系统进行交互的有效解决方案。本文先使用标准的VRML技术，可生成三维的虚拟现实场景，然后通过MATLAB和SIMULINK实现方便交互，利用VRML构造器V-Realm Builder和SIMULINK的虚拟现实接口及模块建立双容水箱液位控制系统的虚拟现实环境和仿真控制结构图；同时通过虚拟环境中建立的调节阀交互式输入传感器节点，在虚拟环境中利用鼠标拖动该传感器节点控制第一个调节阀开度来控制进水流量，从而实现双容水箱中两个水箱的液位随进水流量变化的虚拟控制仿真。双容水箱液位控制系统的各参数可在仿真结构图中直接设置和修改。
关键词：双容水箱； 虚拟现实；仿真；VRML语言；MATLAB
Based on the MATLAB and application of virtual reality
Abstract：MATLAB provides a virtual reality toolbox in 3D virtual reality environments visualization and dynamic system interact effectively solutions. This paper first use the standard VRML techniques, the 3D virtual reality, then realized by MATLAB and convenient interactive, using SIMULINK VRML constructor V - been running Builder and SIMULINK virtual reality interface and establish the two modules let water level control system of virtual reality and simulation control charts, Through the virtual environment of interactive input sensor node, the regulator in the virtual environment using the mouse control of the sensor nodes to open a regulator, so as to realize the control of water flow of water tank double capacity of water level with two changes of the virtual simulation of control flow. Double let water level control system of each parameter in the chart in simulation can be directly and modification.
Keywords: Double let water tank, Virtual reality, Simulation, VRML language, MATLAB
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