基于vrml与matlab的智能控制虚拟实验室设计与实现

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1、万方数据第29卷第12期2008年12月仪器仪表学报ChineseJoumalofScientincInstrumentV01．29No．12Dec．2008基于VRML与MATLAB的智能控制虚拟实验室设计与实现木师黎1，王治忠1，费敏锐2(1郑州大学电气工程学院郑州45000l；2上海大学机电：[程与自动化学院j：海200072)摘要：VRML(virtualrealitymodeIingIanguage)具有很强的i维建模功能，MATI．AB具有很好的数据分析能力并且能提供一些方便实用的工具箱。本文将这二二者的优势结合起来，设

2、计r智能控制虚拟实验事，用VRML对实验事进行虚拟，用simulink建立控制系统模犁，用模糊控制T具辅和神经}。9络r具箱设计智能控制算法，通过虚拟现实T．具箱对场景进行控制。用开发的图形用户界面对整个系统进行统一操作。最后，以AE2000A型过程控制实验装置为仿真对象详细介绍r智能控制虚拟实验窒没计的方法与步骤。关键词：VRMI．；MATLAB；智能控制；虚拟实验室中图分类号：TP399文献标识码：A国家标准学科分类代码：520．99Designandimplementationofaninte¨igentcontrolVirt

3、uallaboratorybasedonVRMLandMATLABShiLil，WangZhizhon91，FeiMingrui2tlTkSchool《Electl如Engtnee^鸭，zkngz沁uURil)ers晒，zkngzhou450001．Chtmt2sc^D0f矿胁c钇n赴of阮i凡嬲^昭n以A以o，，ln砌凡，跳o，增忆i‰西e倦以，鼽n嘶斫20∞72，函i舾)Abstract：VRMLisapowerI．ulsoftwareforthI．ee．dimensionalmodeling．MATLABhasexcellen

4、tcomputingcapabili．tyandcanalsopmVidesomeusefulandconVenienttoolboxes．InthepaperanintelligentcontmlvinualIaboratory(VL)isdevelopedusingVRMLandMATLAB．First，theVLissetupusingVRMLandtheplantmodelsarebuiltupusingSimulink．Then，theintelligentcontmlalgo而thmsintheVLarerealized

5、usingFuzz)rLogicToolboxandNeumJNetworkTbolboxandsoon．TheVinuaIsceneisdesignedusingVR7rooIbox．Theintel“gentcontrolVLisop-eI。atedthroughthedevelopedgraphicaluserinteI’face．FinaUy，thedevelopingprocessisillustmtedindetailwithanexample-AE2000AexperimentprocesscontmldeVice．K

6、eywords：VRML；MATLAB；inteIligentcontmI；vinuallab引言随着计算机与网络技术的发展，基于网络的教育模式正在兴起。如何开展网络教育中的实验教学一直是困扰网络教育发展的“瓶颈”问题。虚拟现实技术的兴起为解决这个难题指明了道路：1。21。一个好的虚拟实验室可以使学生快速、经济地获取各种实验知识和技能，很好地解决目前理丁科教学过程中存在的实验课时有限和实验设备不足等问题pJ。目前国内外许多虚拟实验室都采用VRML进行三维场景的虚拟一⋯。VRML是一种虚拟现实建模语言，可以用来描述三维物体及其运动行为

7、，构建虚拟世界。它克服了以往虚拟现实单调、交互性差的弱点，将人的行动作收稿门期：2007旬5ReceivedDate：2007旬5·基金项日：闰家级教研项目《智能控制基础》双语教学研究及实践、国家级精品课程《智能控制基础》资助项目万方数据第12期师黎等：基于VRML与MATLAB的智能控制虚拟实验室设计与实现2595为浏览的主体，为用户创建了在其中自由翱翔的虚拟空间。VRML可以营造一个非常逼真的虚拟实验环境，给人身临其境的感觉，但是在进行虚拟实验时，虚拟设备要按照特定的规律运动，这就需要建立设备和装置的仿真模型，设计和仿真一些算法

8、，例如在虚拟智能控制实验室时，就需要建立被控对象的模型，设计和仿真智能控制的一些控制算法。如果使用VRML编程来完成这些T作就显得非常麻烦甚至是不可能的。而MATLAB作为目前最为流行的计算软件之一，具有很强的运算功能和一些特定的T具