第十章MATLABSimulink仿真软件例题源程序.doc

高教社刘卫国《MATLAB程序设计与应用》（第二版）例题源程序 第10章：MATLAB Simlllink仿真软件 PAGE  PAGE 4 王成优?山东大学（威海）MATLAB语言 WangChengyou ? Shandong University, Weihai 第10章 MATLAB Simlllink仿真软件 例10.1 设系统的微分方程为： 试建立系统仿真模型。 例10.2 利用Simulink构建函数曲线y=5t2+16。 例10.3 利用Simulink仿真求I=。 例10.4 有初始状态为0的二阶微分方程x+0.2x+0.4x=0.2u(t)，其中u(t)是单位阶跃函数，试建立系统模型并仿真。 例10.5 PID控制器是在自动控制中经常使用的模块，在工程应用中其标准的数学模型为 其中采用了一阶环节来近似纯微分动作，为保证有良好的微分近似的效果，一般选N≥10。试建立PID控制器的模型并建立子系统。 例10.6 利用使能子系统构成一个正弦半波整流器。 例10.7 利用触发子系统将一锯齿波转换成方波。 例10.8 采用S函数实现模块y=nx，即模块的功能是把一个输入信号n倍以后再输出。 (1) 利用MATLAB语言编写S函数。程序如下： %************************************************* %S函数timesn.m，其输出是输入的n倍 %************************************************* function [sys,x0,str,ts]=timesn(t,x,u,flag,n) switch flag, case 0 %初始化 [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes; case 3 %计算输出量 sys=mdlOutputs(t,x,u,n); case {1,2,4,9} %未使用的flag值 sys=[]; otherwise %出错处理 error([Unhandle flag=,num2str(flag)]); end %************************************************* %mdlInitializeSizes：当flag为0 时进行整个系统的初始化 %************************************************* function [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes(T) %调用函数simsizes以创建结构体sizes sizes=simsizes; %用初始化信息填充结构体sizes sizes.NumContStates=0; %无连续状态 sizes.NumDiscStates=0; %无离散状态 sizes.NumOutputs=1; %有一个输出量 sizes.NumInputs=1; %有一个输入信号 sizes.DirFeedthrough=1; %输出量中含有输入量 sizes.NumSampleTimes=1; %单个采样周期 %根据上面的设置设定系统初始化参数 sys=simsizes(sizes); %给其他返回参数赋值。 x0=[]; %设置初始状态为零状态 str=[]; %将str变量设置为空字符串 ts=[-1,0]; %假定继承输入信号的采样周期 %初始化子程序结束 %************************************************* %mdlOutputs：当flag值为3时，计算输出量 %************************************************* function sys=mdlOutputs(t,x,u,n) sys=n*u; %输出量计算子程序结束。 (2) 模块的封装与测试。 例10.9 采用S函数来构造非线性分段函数。 (1) 利用MATLAB语言编写S函数。程序如下： function [sys,x0,str,ts]=sfunction(t,