：Simulink基础.pptVIP

安庆师范学院物理与电气工程学院 第七章 Simulink基础 Simulink是实现动态系统建模和仿真的集成环境,可以实现数字信号仿真、自动控制仿真等 Simulink仿真结果可以显示也可以保存。 二、运行 Simulink 第2节 Simulink 的基本模块 Simulink有大量的模块，可以在Simulink Library Brow左侧窗口的选定模块单击右键，打开对应选项的子模型，也可以直接在右侧窗口选择子模型。 二、信宿模型库Sinks1 三、连续系统模块库Continuous 四、离散系统模块库Discrete 五、数学运算模块库Math 六、信号与系统模块库Signal Systems 第3节 Simulink建模 一、模块的创建与操作 1、创建模块 浏览列表中选择模块→左键拖至模块窗口适当位置→ 双击模块设置参数→ 双击模块名修改模块名→ … 模块连接：输出处至输入处,十字形状为连线状态 3、简单模型举例 信号发生器生成幅值值为1，频率为0.2Hz的正弦信号，信号分两路，一路去示波器，另一路放大5倍后送至另一个示波器。 二、模块的修饰 1、模块阴影 fomat →show drop shadow 第4节 仿真计算与分析方法 一、连续系统建模 1、用积分模块创建求解微分方程的模型 【例9-1】使用Simulink的积分模块求解二阶微分方程：x’’+0.2x’+0.4x =0.2u(t) ，u (t) 是单位阶跃函数 思路:利用连续系统模块库中的积分器Integrator，解微分方程。 2、用传递函数求微分方程 【例9-2】使用Simulink的传递函数模块求解二阶微分方程：x’’+0.2x’+0.4x=0.2u (t) ，u (t) 是单位阶跃函数 思路:对微分方程作laplace变换，移项整理后求得传递函数，利用连续系统模块库中的传递函数模块Transfer Fcn ，解微分方程。 二、Simulink仿真结果分析 1、仿真参数的认识与设置 解算器设置 solver 输入、输出参数 2、输出信号的观察 输出到显示模块 示波器：scope 仿真结果存储到工作空间 仿真参数设置:Simulink parametre 3、一般性分析 [A B C D]= linmod（‘模型名称’） 获取非线性系统的近似线性模型 【例9-3】对于下面的模型lmod，使用Simulink获取线性系统的状态空间矩阵 推导 对于一线性系统:输入参数向量um,状态参数向量xn ;输出参数向量yk。状态方程A,B,C和D表示: 下面是lmod模型的用传递函数之前的原始模型lmod_intializtion 【例9-4】使用ss（state-space）函数将状态空间矩阵形式化,转化为LTI对象(LTI:linear time-invariant线性时不变系统) sys=ss(A,B,C,D) 【例9-6】使用Simulink绘制阶跃和脉冲信号时间响应图形 step(A,B,C,D) %打开lmod_step、lmod_intializtion_step模型对比 impulse(A,B,C,D) 4、求系统平衡点 非线性系统中，分析评估系统稳定性或稳定状态时需要计算平衡点 【例9-7】使用Simulink求系统平衡点 x=[0;0;0]; % 设定初始对状态变量（x） u=0; % 设定初始输入（u） y=[1;1]; % 设定想要的输出值 5、仿真模型 [t,x, y]=sim(‘模型名称’,timespan) 在命令窗口和M文件中运行SIMULINK建立的模型 安庆师范学院物理与电气工程学院 【例9-5】使用Simulink绘制波德频响图形 bode(A,B,C,D) 安庆师范学院物理与电气工程学院 安庆师范学院物理与电气工程学院 当要使输出为1，可用函数trim函数找出输入及状态值： [x,u,y,dx]=trim(‘模型名称’,x,u,y,ix,iu,iy) 平衡点：所有状态导数为零。 偏平衡点：部分状态导数为零。 输入参数: u ； 系统状态参数:x ； 输出参数:y Finds steady state parameters for a Simulink system 实验结果看出得到dx 近似为零 说明找到了平衡点x % 确定哪些值可变，哪些是固定不变的： ix=[ ]; % 表示状态不固定 iu=[ ]; % 表示输入不固定 iy=[1,2]; % 固定第一个输出及第二个输出 %trim就是用于：输出为1 % 求出系