实验七SIMULINK建模和工具箱的使用.docVIP

西北农林科技大学实验报告 学院名称：理学院 专业年级：姓 名： 学 号：课 程：数学软件实验 报告日期：2014年11月29日 实验七 SIMULINK建模与工具箱的使用 一．实验目的 MATLAB 具有丰富的可用于各种专业方向的工具箱，这些工具箱已经形成了MATLAB的系列产品。特别是动态仿真建模工具箱，更是成为许多工具箱的基础。本次实验的目的就是要使大家了解MATLAB工具箱使用的基本方法，以及如何查询工具箱，主要掌握系统优化工具箱的使用和系统动态仿真建模工具箱的使用。 二．实验要求 MATLAB系统的工具箱十分的丰富，并且随着版本的不断升级，其工具箱还在不断地增加。通过本次实验，要求了解MATLAB系统工具箱的分类与查询，会使用系统优化工具箱解决一些实际问题。能建立系统仿真方框图，并进行系统仿真模拟。 三．实验内容 SIMULINK 基础 一、Simulink初步 Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具， 是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。 二、Simulink的基本模块 （1）连续模块Continuous 名称功能说明Derivative微分Integrator积分器Integrator Limited定积分Integrator, Second-Order二阶积分Integrator, Second-Order Limited二阶定积分PID ControllerPID控制器PID Controller (2DOF)PID控制器State-Space状态空间Transfer Fcn传递函数Transport Delay传输延时Variable Transport Delay可变传输延时Zero-Pole零—极点增益模型 （2）非连续模块Discontinuous 名称功能说明Backlash间隙非线性CoulombViscous Friction库仑和黏度摩擦非线性Dead Zone死区非线性Dead Zone Dynamic动态死区非线性Hit Crossing冲击非线性Quantizer量化非线性Rate Limiter静态限制信号的变化速率Rate Limiter Dynamic动态限制信号的变化速率Relay滞环比较器，限制输出值在某一范围内变化Saturation饱和输出，让输出超过某一值时能够饱和Saturation Dynamic动态饱和输出Wrap To Zero还零非线性 （3）离散模块Discrete 名称功能说明Difference差分环节Discrete Derivative离散微分环节Discrete FIR Filter离散FIR滤波器Discrete Filter离散滤波器Discrete PID Controller离散PID控制器Discrete PID Controller (2DOF)离散PID控制器Discrete State-Space离散状态空间系统模型Discrete Transfer-Fcn离散传递函数模型Discrete Zero-Pole以零极点表示的离散传递函数模型Discrete-time Integrator离散时间积分器First-Order Hold一阶保持器Memory输出本模块上一步的输入值Tapped Delay延迟Transfer Fcn First Order离散一阶传递函数Transfer Fcn Lead or Lag传递函数Transfer Fcn Real Zero离散零点传递函数 （4）逻辑和位操作模块Logic and Bit Operations 名称功能说明Bit Clear位清零Bit Set位置位Detect Change检测跳变Detect Decrease检测递减Detect Fall Negativ