公开课 | 2024 年 10 月:解锁新课,使用 Simulink 和 Simscape 开发机械臂

科技   2024-09-04 18:06   上海  
亲爱的 MATLABer 们,金秋十月,知识的盛宴如约而至!我们很高兴向您介绍即将在本月推出的精彩公开课系列。这些课程涵盖多个领域,由资深专家亲自授课。无论您是想提升专业能力,还是探索新的兴趣爱好,这些课程都将为您带来无限启发。

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课程1:Simulink 基础

上海,10月15~16日

本课程是 Simulink 基础课程,从零开始使用 Simulink 模块创建系统模型(物理系统、信号系统等),课程中对连续时间系统、离散时间系统、混合系统都有所涉及,对于创建好的系统模型,使用模型求解器仿真系统模型的动态特性和响应,调整求解器参数以兼顾仿真速度和仿真精度,对于更加复杂的模型,可使用子系统、库、模型引用等方式创建和使用可重用的模型组件。
课程内容主要有:
  • 创建和仿真模型:以电位计为例,完成建模、仿真并分析结果的全过程
  • 编程构造建模:对信号进行比较和逻辑判断,过零检测,对比模型结果
  • 离散系统建模:对离散 PI 控制器建模,并学习多速率系统建模
  • 连续系统建模:对连续状态系统建模,并加入物理约束,理解求解器的行为,选择合适的求解器,获得满意的仿真速度和准确度
  • 开发模型层次结构:通过子系统将较小系统合并为较大系统,使用总线合并信号线
  • 条件执行算法建模:通过触发或使能条件控制子系统的执行
  • 引用模型组件:使用模型引用进行团队分工,理解工作流程,仿真模式,工作空间,检查依赖关系
  • 创建库:创建组件库并添加到 Simulink 库浏览器
连续时间系统建模:发动机电子节气门系统模型
使用Profiler观察模型求解过程中的性能表现和关键节点,便于发现异常情况、优化模型

课程2:Stateflow 逻辑驱动系统建模

上海,10月17~18日

Stateflow 是 MATLAB/Simulink 环境中的一个强大工具,它提供了一种基于状态机和流程图的方法来建模和仿真事件驱动系统。本课程为期2天,旨在帮助学员掌握使用 Stateflow 实现复杂决策流程和有限状态机的技能,重点介绍流程图、状态机(包括分层和并发状态机)、真值表和状态转移表的使用方法。
课程主要内容有:
  • 流程图建模:实现决策判断,包括节点和转移、流程图行为、Stateflow 界面等。
  • 状态机建模:使用状态转移图实现状态机,涵盖状态机行为、状态和转移动作等。
  • 分层状态机:改善状态机设计的清晰度,介绍父状态和子状态、历史节点等。
  • 并发状态机:建立主从逻辑模型,探讨并发状态机的优势和行为。
  • 状态机中使用事件:探讨如何使用 Stateflow 图中的事件影响图执行,包括广播事件、隐事件等。
  • Stateflow 中调用函数:创建 Simulink 函数,MATLAB 函数和流程图函数。
  • 真值表和状态转移表:以表格形式创建流程图和状态机,涉及真值表、状态转移表等。
  • Stateflow 中基于组件建模:组件复用以及与 Simulink 的数据交互,包括总线信号、数据映射等。
使用事件影响状态机执行

课程3:Simulink 模型管理和架构

线上,10月22~23

如何在大型工程环境中有效管理和共享 Simulink 模型?《Simulink 模型管理和架构》培训课程,为期 2 天,旨在深度介绍如何将基于模型的设计思路应用于传统设计流程,提供全面的指导方法。
课程主要内容有:
  • 基于模型的设计:了解课程如何融入设计流程。
  • 需求链接和接口控制:掌握将模型与系统需求链接,定义清晰的系统接口。
  • 模型架构:深入各种模型架构划分方法,优化设计结构。
  • 工程管理:有效组织工程文件,执行版本管理,提高项目效率。
  • 数据管理:学习 Simulink 模型数据的最佳管理实践。
  • 模型可扩展性:解决大型项目的模型可扩展性问题。
  • 模型性能:提高仿真性能,优化项目执行速度。
  • 建模标准:建立和执行建模标准,优化建模过程。
  • 报告:自动化生成详细的 Simulink 模型报告和文档
工程文件的依赖关系分析

课程4:Simulink基于仿真的测试

线上,10月30

Simulink 模型的测试与验证,是确保设计符合需求的关键。本课程为期 1 天,旨在介绍如何使用 Simulink Test™、Simulink Requirements™ 和 Simulink Coverage™ 创建和管理测试用例,分析仿真结果以验证模型行为,自动化测试活动并自动生成测试报告,全面提升您的项目验证能力。
课程主要内容有:
  • 基于模型设计的测试和验证:了解如何将持续测试和验证嵌入到基于模型的设计项目中。
  • 开发测试用例:掌握创建基于时序和逻辑的 Simulink 模型测试用例的技巧。
  • 分析测试结果:学习如何在仿真中及仿真后分析 Simulink 仿真的测试结果,包括执行基于需求的评估。
  • 建立测试套件:使用 Test Manager 提高测试用例可重复性,自动生成测试结果报告
测试结果是否满足需求

课程5:使用 MATLAB 进行面向对象编程

北京,10月30~31

维护庞大的 MATLAB 函数集合可能是一项挑战,尤其是在数据格式发生变化时,需要在现有代码中进行繁琐且容易出错的更新。面向对象编程(OOP)通过将数据和相关函数组合到一个单元中并定义自定义数据类型,有效解决了这一问题。此外,OOP 支持对用户隐藏实现细节,简化了将来的修改并提高了代码的可维护性。该课程为期2天。
课程主要内容有:
  • 创建自定义数据类型:学习基本方法,创建类;体验面向过程编程和面向对象编程之间的区别。
  • 设计一个 MATLAB 类:设计易于使用的类,避免数据不一致;隐藏实现细节,实现易维护性和简单用户界面。
  • 建立类层次结构:创建公共超类,避免代码重复;通过子类扩展超类,实现特殊行为。
  • 使用多个引用:使用引用(句柄)行为共享数据对象,确保数据一致性;通过聚合将类嵌入到另一个类中,扩展类的功能
  • 编写单元测试:创建单元测试,确保代码行为正确;使用 MATLAB 单元测试框架,提高软件质量和灵活性
  • 同步对象:自动触发函数调用,响应特定数据更改;利用事件、侦听程序和回调,监视数据更改并执行相应函数
类定义文件的结构

课程6:Simulink 设计验证

线上,10月31

对于安全关键系统和高完整性系统,需要保证设计既无潜在错误又能满足所有设计需求。本课程为期 1 天,使用 Simulink Design Verifier™ 确保设计的完整性。
课程主要内容有:
  • 理解验证的工作流程:介绍形式化验证方法,并学会如何准备并使用 Simulink Design Verifier 简单分析模型。
  • 设计错误检测:掌握如何检测和修复设计中的错误,确保模型的准确性。
  • 自动生成测试:通过自动生成测试用例来增加模型覆盖率,了解覆盖率的类型及其重要性。
  • 属性证明:学习如何将需求转化为属性,并使用属性证明来验证设计是否满足这些需求。
  • 管理模型复杂度:识别和处理模型复杂度的来源,提高分析的性能和效率。
测试覆盖度统计和补全

新课!使用 Simulink 和 Simscape 开发机械臂

北京,10月31

机械臂作为工业生产中重要的自动化设备,广泛用于装配、焊接、喷涂等任务,极大提高了生产效率和精度。随着人工智能以及传感器技术的发展,机械臂技术不断进步,机械臂的应用领域也不断扩展,从传统工业领域,到医疗、服务领域,包括当下热门的人形机器人,都有机械臂的身影。
然而机械臂开发涉及多个学科领域,存在许多技术和工程上的挑战。
以下是机械臂开发的一些难点:
  • 复杂的运动规划:机械臂需要在复杂环境中规划最优路径,避开障碍物,并实现平滑运动。
  • 动力学仿真挑战:机械臂通常是多自由度系统,涉及多个刚体和关节的协调运动,仿真复杂。需要在保证仿真精度的同时,提高计算效率。
  • 系统集成困难:机械臂常与摄像头等传感器集成,执行自动化任务,需要搭建复杂的任务调度逻辑。
为了克服机械臂开发中的困难,我们专门开发了为期一天的《使用 Simulink 和 Simscape 开发机械臂》课程,通过 Simulink 直观的图形化建模以及强大的仿真功能,让复杂的机械臂开发变得简单高效。
该课程主要包括以下内容:
  • 创建机械臂模型和仿真环境:搭建刚体树模型和仿真环境,快速实现算法验证。
  • 运动规划:学习逆运动学求解、碰撞检测、轨迹生成和路径规划,让机械臂动作如您所愿。
  • 使用 Simscape Multibody 进行动力学仿真:轻松搭建物理模型,进行高效精确的动力学仿真。
  • 连接 Simulink 与 ROS:结合 Simulink 的强大建模能力和 ROS 的灵活通信机制,高效地设计、测试和优化复杂的机器人系统 
通过该课程,您将快速掌握机械臂开发的核心技能,利用 Simulink 的优势,轻松解决设计难点。立即报名,开启您的机械臂开发之旅!
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