机械工程matlab大作业

梧州学院

MATLAB与系统仿真

专 业：机械设计制造及其自动化班 级：学 号：姓 名：韦邮 箱：指导老师:

09机械5班 0901901012 靖

wei_jing1988@163.com 姚 金 2012年6月27日

1

一、春天是鲜花的季节，水仙花就是其中最迷人的代表，数学上有个水仙花数，它是这样定义的：“水仙花数”是指一个三位数，它的各位数字的立方和等于其本身，比如：153=1^3+5^3+3^3。要求编m文件输出所有存在的水仙花数。（本题10分） 解：

题意中“水仙花数”是指一个三位数说明100—999之间的数，在MATLAB编程M文件，运行可得。 程序如下： for i=100:999; a=floor(i/100); b=floor(i/10)-a*10; c=i-(a*100+b*10); if i==a^3+b^3+c^3; i end end 运行结果：

本程序源程序附件名为：

2

二、带饱和输出特性PID控制系统的被控对象为G0(s)=控制器为Gc(s)=Kp(1?1e?60s，其PID80s?1110.048?TDs)=K

2.1 列写图2.1所示系统的微分方程。 f(t)为输入，y2(t)为输出。

图2.1

2.2求图2.2所示无源电网络的传递函数，图中电压u1,u2分别是输入量和输出量。

图2.2

2.3 无源电网络如图2.3所示，电压u1(t)，u2(t)分别为输入量和输出量。绘传递函数方框图，并求传递函数。

图2.3

2.4. 已知机电系统如图2.4所示。求绘制系统传递函数方框图，并求传送函数

。

提示：假定电磁线圈的反电势

线圈电流i 2对衔铁M产生的力Fo?K2i2

图2.4

2.5 求图2.5所示系统传递函数。

图2.5

3.1 一个系统的传递函数为

G(s)?10

0.2s?1采用图1所示方法使新系统的过渡过程时间减小为原来的0.1倍，放大系数不变，求K0和K1的值。

图1

2?n3.2 3个二阶系统得传递函数均可写成G(s)?2，它们的单位阶2s?2??ns??n跃响应曲线如图2所示，图中ts1、②的过渡过程时间，ts2是曲线①、tp1、tp2、tp3是曲线①、②、③的峰值时间。在同一s平面上画出3个闭环极点的相对位置。

图2

3.3 系统框图如图3所示，要求系统最大超调Mp＝16.3％，峰

基于MATLAB识别图片中的文字 知识点：图像识别 图像处理 计算机视觉

实验目的：以MATLAB为工具，识别图片中的文字。 问题描述：

交通是一个十分重要的问题，红绿灯上的摄像头可以辨别车主的身份。现在，我们是否能够用matlab设计一个图像识别的系统，通过车牌号的来识别相应的数字。 问题分析及模型建立： 第一步：确定车牌号的区域 对于一张图像

在matlab中，在处理图像元素时用（x,y,z）三坐标的形式表达的灰度集时，其中，x和y是空间坐标，z是f 在坐标（x,y）处的值，就可以表达图像在该坐标轴上的点。再将，将f(x,y)的数值简单地显示为一个矩阵，就可以定量地表达了一幅数值图像。

矩阵中的每个元素称为像素。

所以，如果我们想要截取一段车牌号的图像，我们就可以扫描图像每一个点的像素。然后我们进行恢复处理，算子边缘检测，腐蚀，闭操作，删除小对象得到

我们就可以利用RGB的值找到白色区域的边界，然后我们利用边界，截取我们的原图像就可以得到我们所需要的车牌号的区域了。

第二步：进行文字的分割

在进行分割之前，就需要将我们所获得的车牌号的区域的图像进行进一步的处理，突出我们需要的文字部分。 灰度处理

彩色的图片占用的空间比较大，处理会花费很长

基于MATLAB识别图片中的文字 知识点：图像识别 图像处理 计算机视觉

实验目的：以MATLAB为工具，识别图片中的文字。 问题描述：

交通是一个十分重要的问题，红绿灯上的摄像头可以辨别车主的身份。现在，我们是否能够用matlab设计一个图像识别的系统，通过车牌号的来识别相应的数字。 问题分析及模型建立： 第一步：确定车牌号的区域 对于一张图像

在matlab中，在处理图像元素时用（x,y,z）三坐标的形式表达的灰度集时，其中，x和y是空间坐标，z是f 在坐标（x,y）处的值，就可以表达图像在该坐标轴上的点。再将，将f(x,y)的数值简单地显示为一个矩阵，就可以定量地表达了一幅数值图像。

矩阵中的每个元素称为像素。

所以，如果我们想要截取一段车牌号的图像，我们就可以扫描图像每一个点的像素。然后我们进行恢复处理，算子边缘检测，腐蚀，闭操作，删除小对象得到

我们就可以利用RGB的值找到白色区域的边界，然后我们利用边界，截取我们的原图像就可以得到我们所需要的车牌号的区域了。

第二步：进行文字的分割

在进行分割之前，就需要将我们所获得的车牌号的区域的图像进行进一步的处理，突出我们需要的文字部分。 灰度处理

彩色的图片占用的空间比较大，处理会花费很长

基于MATLAB的通信系统仿真

专业：电子与通信工程

学号： 姓名： 成绩：

日期：

目录

基于Matlab的通信系统仿真 ······································································································ 3 系统综述 ······················································································································ 3

结构框图 ······················································································ 错误！未定义书签。 系统实现 ··········································································

2008 级

《MATAB语言与控制系统仿真》课程

大作业

姓 名 学 号 所在院系 班 级 日 期 同组人员

作业评分 评阅人

设计报告评分表

项 目 方案论证9分 设计过程应包括的主要内容或考核要点 性能指标分析；控制方法及实现方案 常见问题 未分析指标 没有说明方案理由 未进行方案比较 有分析指标，未用程序分析 有方案说明，未用程序说明 有设计过程，未运用程序 有简单程序应用，无算法 有程序，没有程序说明 未说明设计理由 扣分 -5 -1 -1 -1 -1 -20 -5 -5 -2 -9 -3 -2 -2 -2 -2 -2 -1 -1 -1 -1 -1 -9 -4 得分 控制器设计与参数计算 基本35分 部分 结果63分 分析10分 格式规范9分 第1没有误差分析 对设计

2.1 列写图2.1所示系统的微分方程。 f(t)为输入，y2(t)为输出。

图2.1

2.2求图2.2所示无源电网络的传递函数，图中电压u1,u2分别是输入量和输出量。

图2.2

2.3 无源电网络如图2.3所示，电压u1(t)，u2(t)分别为输入量和输出量。绘传递函数方框图，并求传递函数。

图2.3

2.4. 已知机电系统如图2.4所示。求绘制系统传递函数方框图，并求传送函数

。

提示：假定电磁线圈的反电势

线圈电流i 2对衔铁M产生的力Fo?K2i2

图2.4

2.5 求图2.5所示系统传递函数。

图2.5

3.1 一个系统的传递函数为

G(s)?10

0.2s?1采用图1所示方法使新系统的过渡过程时间减小为原来的0.1倍，放大系数不变，求K0和K1的值。

图1

2?n3.2 3个二阶系统得传递函数均可写成G(s)?2，它们的单位阶2s?2??ns??n跃响应曲线如图2所示，图中ts1、②的过渡过程时间，ts2是曲线①、tp1、tp2、tp3是曲线①、②、③的峰值时间。在同一s平面上画出3个闭环极点的相对位置。

图2

3.3 系统框图如图3所示，要求系统最大超调Mp＝16.3％，峰

第一次作业

1、 P126 3-3试举出你所熟悉的5种传感器，并说明它们的变换原理。

2、下图是使用三根引线引入应变片，从而消除引线的影响。分析原理。

解：

3、讨论下图电路采用差动结构后如何：

改善系统的线性；减轻温度等干扰的影响；提高检测系统的灵敏度。 re?应变带来的电阻变化

rt?温度带来的电阻变化

解：

第二次作业

1、举例说明传感器采用差动式结构的优点。 解：要举例说明

2、试述电涡流传感器的工作原理。说明如何使用相敏检波电路进行检测及使用相敏检波的优缺点。

解：电涡流传感器是利用电涡流效应原理，将位移等非电量转换为阻抗的变化（或电感的变化，或Q值的变化），从而进行非电量电测的。一个通有交变电流的线圈，由于电流的变化，在线圈周围就产生一个交变磁场H1，当被测导体置于该磁场范围之内，被测导体内便产生

电涡流，电涡流也将产生一个新磁场H2， H2与H1方向相反，因而抵消部分原磁场，从而导致线圈的电感量、阻抗和品质因数发生改变。

3、电容传感器有哪些优缺点？ 答：

电容式传感器的优点：

（1）输入能量小而灵敏度高 （2）精度高达0.01%。

（3）动态特性好，适合测量动态参数。 （4）能量损耗小。

（5）结构简单，环境适应性好（高温

职教工程硕士专业学位研究生培养方案 机械工程领域 085201

机械工程是一门应用学科，它是以有关的自然科学和技术科学为理论基础，结合生产实践中的技术经验，研究和解决产品开发、设计、制造、安装、运用和修理各过程中的全部理论和实际问题。任何现代工程领域的发展都要求机械工程有与之相适应的发展。20世纪末，快速发展的计算机技术、微电子技术、控制技术等一方面为现代机械工程提供了新的技术支持，另一方面也对机械工程提出了更高的要求，机械工程正在经历着巨大的变革，它面对产品生命周期缩短、用户需求多样化、大市场和大竞争、企业控制信息化和智能化的需求，其工程技术必须有机地融合电子、信息、计算机及控制等新技术，以日新月异的速度发展，制造业正在从“中国制造”向“中国智造”转变。21世纪机械工程的主要战略目标是最佳利用资源，在产品高度标准化、模块化和系列化的基础上高速度、高质量、低成本地满足用户需求。实现这一战略目标的关键在与培养更多更好的高层次的工程技术和管理人才，这需要全社会的努力，营造一种有利于培养富有进取精神、有高度责任感、协作型、有创造能力的文化氛围。

机械工程领域现有教授17人，副教授26人，长江学者1人，长江特聘教授2人，青年千人1人，博士生导师16人

Matlab在机械设计中的应用 大作业

1、试用解析综合法设计一个曲柄摇杆机构。

已知机构行程速度变化系数k?1.25，摇杆CD的长度l3?250mm，摆角??30，要求机构的最小传动角?min≥40。 确定曲柄摇杆机构各构件杆长 调用函数的编制：

function f=funct(x) k=1.25;

theta=pi*(k-1)/(k+1); yg=250; pis=pi/6 gamin=2*pi/9

f1=(x(2)+x(1))^2+(x(2)-x(1))^2-2*(x(2)+x(1))*(x(2)-x(1))*cos(theta)-(2*yg*sin(pis/2))^2;

f2=yg^2+x(3)^2-2*yg*x(3)*cos(x(4))-(x(2)-x(1))^2; f3=yg^2 +x(3)^2-2*yg*x(3)*cos(x(4)+pis)-(x(2)+x(1))^2; f4=yg^2+x(2)^2-2*yg*x(2)*cos(gamin)-(x(3)-x(1))^2; f=[f1;f2;f3;f4];

主函数：

>> x0=[50 120 200 0.5]; >> k=1.25;

>> theta=pi*(