《simulink实验报告.docVIP

实验指导书 实验项目名称Simulink熟悉及其应用 所属课程名称系统仿真与matlab 实验日期 班级：自动化学院测控1301 学号：U201314488 姓名：陈梦焱 成绩： 实验概述： 【实验目的及要求】 本部分的目的在于学习matlab中有关simulink的正确使用及其应用，包括：simulink的基本使用、模型的建立、模型的复制剪切粘贴、命名等、线的基本使用、子系统的建立、属性的设置、参数的设置与应用、simulink仿真运行参数的设置等。 通过该实验，要求能够做到不查参考书，能熟练编写基本的simulink应用。 【实验环境】（使用的软件） 微机 Windows XP Matlab 7.0 实验内容： 建立如图1所示系统结构的Simulink模型，并用示波器(Scope)观测其单位阶跃和斜坡响应曲线。 图 1 Simulik模型如下： 曲线如图： Simulink模型： 曲线如图： 建立如图2所示PID控制系统的Simulink模型，对系统进行单位阶跃响应仿真，用plot函数绘制出响应曲线。其中＝10，＝3，＝2。要求PID部分用subsystem实现，参数、、通过subsystem参数输入来实现。 图 2 Simulink模型如图： 曲线： 建立如图3所示控制系统的Simulink模型，并用示波器(Scope)观测其单位阶跃响应曲线。 图3 建立如图4所示非线性控制系统的Simulink模型并仿真，用示波器观测c(ｔ)值，并画出其响应曲线。 图 4 [5]　图5所示为简化的飞行控制系统、试建立此动态系统的simulink模型并进行简单的仿真分析。其中，，系统输入input为单位阶跃曲线，。 图5 具体要求如下： (1)采用自顶向下的设计思路。 (2)对虚线框中的控制器采用子系统技术。 (3)用同一示波器显示输入信号input与输出信号output。 (4)输出数据output到MATLAB工作空间，并绘制图形。 [6] 图6所示为弹簧—质量—阻尼器机械位移系统。请建立此动态系统的Simulink仿真模型，然后分析系统在外力F(t)作用下的系统响应(即质量块的位移y(t))。其中质量块质量m=5kg，阻尼器的阻尼系数f=0.5，弹簧的弹性系数K＝5；并且质量块的初始位移与初始速度均为0。 说明：外力F(t)由用户自己定义，目的是使用户对系统在不同作用下的性能有更多的了解。 图6　弹簧－质量－阻尼器机械位移系统示意图 提示： (1)首先根据牛顿运动定律建立系统的动态方程，如下式所示： (2)由于质量块的位移未知，故在建立系统模型时．使用积分模块Integrator对位移的微分进行积分以获得位移，且积分器初估值均为0。 为建立系统模型．将系统动态方程转化为如下的形式： 然后以此式为核心建立系统模型。 【小结】 MATLAB里的simulink上机实验，之前的这类应用很少，导致开始的时候不好用，只能百度着一步一步看怎么查找熟悉各种方法，完成前两个仿真实验后就稍微熟悉了该如何去做，但是还是不太熟悉，器件的封装和使用懂得了一部分。这次上机实验，先初步学习了如何使用Simulink做一些简单的动态系统模拟，绘制出相应的动态响应曲线，比我们自己作图更加准确和便捷。然后了解了simulink里面一些高级功能，嵌套封装等等，并且自己设计simulink实验电路图，既有助于我们动脑加深我们对系统响应的理解，而且有助于锻炼我们的动手能力。 过程中出现了很多大大小小的问题，我会去问同学以及老师，自己思考，逐步解决问题，培养了个人独立思考的能力。 Simulink作为一种模拟软件有助于我们工程系统上的模拟与仿真，是一种很重要而且便捷的模拟软件，今后要学习的地方还有很多。 指导教师评语及成绩： 评语： 成绩： 指导教师签名： 批阅日期： 说明： 将每一道题的程序、建立的模型放置在该题目下方； 小结部分为对本次实验的心得体会、思考和建议。 自动化学院　　　　　　　　　实验指导书 - 14 -