基于MATLAB虛擬現實的實現與應用

電氣自動化論文編號:ZD816    論文字數:23551,頁數:47 ,附任務書，開題報告，文獻綜述

基于MATLAB的虛擬現實的實現與應用
 目錄
摘要 I
Abstract II
第 1章  緒 論 1
1.1課題研究的目的和意義 1
1.2 虛擬的發展歷程 1
1.2.1 虛擬設計的定義及實質 2
1.2.2虛擬設計系統的構成及主要應用技術 3
1.2.3 虛擬設計的技術基礎 3
1.2.4 虛擬設計的特征 5
1.2.5 虛擬設計的優點 5
1.2.6 虛擬設計對現代工業的影響 6
1.2.7 虛擬設計的研究和發展 7
1.3 本課題研究的主要歷程 8
1.3.1 課題的背景及提出 8
1.3.2 課題的主要研究內容 9
第2章  基本技術原理 10
2.1 MATLAB介紹 10
2.1.1 MATLAB簡介 10
2.1.2 MATLAB語言的優點 10
2.1.3 MATLAB的組成與應用 11
2.2 Simlink簡介 12
2.3 MATLAB圖形及用戶界面(GUI)設計 12
2.4 MATLAB虛擬現實工具箱 (VirtuaI-Reality Toolbox) 13
2.4.1 MATLAB 虛擬現實工具箱簡介 13
2.4.2 MATLAB虛擬現實工具箱的應用接口 14
2.5 VRML技術基礎知識 16
2.5.1 VRML技術概述 16
2.5.2 VRML文件組成 17
2.5.3 VRML空間 18
2.5.4 VRML節點簡介 19
第3章  雙容水箱液位系統模型的設計 24
3.1 引言 24
3.2 雙容水箱系統的控制模型 24
3.3 雙容水箱系統的虛擬現實環境的建立 25
3.3.1 雙容水箱系統的分析 25
3.3.2 雙容水箱系統模型的建立 26
3.4 虛擬現實世界中交互式操作的部分VRML程序 28
第4章 Simulink與虛擬世界的連接和參數設定 31
4.1 Simulink與虛擬世界的連接 31
4.1.1 啟動Simulink的虛擬現實工具箱模塊 31
4.1.2 Simulink與虛擬世界的連接 32
4.2 二階控制系統的設計及參數設定 34
4.2.1 二階控制系統傳遞函數的設計 34
4.2.2 其它參數的設定 35
4.3 Simulink的完整控制圖 35
第5章 系統仿真 36
5.1 進入仿真界面 36
5.2 仿真結果 38
結束語 40
參考文獻 41
致 謝 42

摘 要：MATLAB虛擬現實工具箱提供了一個能在三維虛擬現實環境中進行可視化操作和動態系統進行交互的有效解決方案。本文先使用標準的VRML技術，可生成三維的虛擬現實場景，然后通過MATLAB和SIMULINK實現方便交互，利用VRML構造器V-Realm Builder和SIMULINK的虛擬現實接口及模塊建立雙容水箱液位控制系統的虛擬現實環境和仿真控制結構圖；同時通過虛擬環境中建立的調節閥交互式輸入傳感器節點，在虛擬環境中利用鼠標拖動該傳感器節點控制第一個調節閥開度來控制進水流量，從而實現雙容水箱中兩個水箱的液位隨進水流量變化的虛擬控制仿真。雙容水箱液位控制系統的各參數可在仿真結構圖中直接設置和修改。

關鍵詞：雙容水箱； 虛擬現實；仿真；VRML語言；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