基于Simunk的动态系统建模与仿真.ppt

《控制系统综合实践》 参考教材 实验安排 实验安排 引子 基于dSPACE的控制系统快速原型设计 实现了仿真模型与实际系统的无缝集成； 可靠的自动代码生成与优化能力，省却了复杂控制算法的软件代码编写； 高可靠的硬件板卡集成了丰富的硬件I/O资源和高速处理器，可以满足一般被控对象的控制需求，在控制系统设计之初省却了复杂硬件电路的设计； 高速的内部总线和处理器，使控制周期可达到ms级，能够满足一般被控对象的实时性控制需求； 在同一技术框架下可以完成系统描述、动态系统建模、控制器设计与优化、离线仿真、实时控制、目标代码生成的整个开发流程。 《控制系统综合实践》 1. Simulink简介 Simulink是MATLAB4.0版本（1993年）后推出的用以实现动态系统图形化建模与仿真的软件包，并随着MATLAB版本的升级而不断更新。目前MATLAB的必威体育精装版版本为2010a，Simulink的必威体育精装版版本为V7.5 (R2010a) 。 图形化建模是指Simulink提供了一些按功能分类的基本的系统模块，用户只需要知道这些模块的输入、输出及功能，而不必考察其内部实现方式，通过对这些基本模块的调用，再将它们连接起来就可以构成所需的系统模型（*.mdl），进而进行仿真与分析。 用户利用图形化建模方式可以更方便、更直观的实现动态系统的建模与仿真，可以把更多的精力投入到系统模型构建与算法研究，而非编程上。 1. Simulink简介 1. Simulink简介 1. Simulink简介 1. Simulink简介 1. Simulink简介 《控制系统综合实践》 2. Simulink建模的基础知识 命令行方式启动 工具栏方式启动 2. Simulink建模的基础知识 2. Simulink建模的基础知识 2. Simulink建模的基础知识 2. Simulink建模的基础知识 2. Simulink建模的基础知识 2. Simulink建模的基础知识 2. Simulink建模的基础知识 2. Simulink建模的基础知识 2. Simulink建模的基础知识 2. Simulink建模的基础知识 2. Simulink建模的基础知识 2. Simulink建模的基础知识 Simulink扩展库 《控制系统综合实践》 3. Simulink建模与仿真 Simulink建模可归纳为： 模型 ＝ 模块 ＋ 信号连接 Simulink仿真可归纳为： 仿真 ＝ 模型 ＋ 仿真条件 使用Simulink的步骤 启动Simulink 打开模型编辑窗口（工作窗口） 从库窗口中向工作窗口中复制相关模块 修改模块参数 模块连接 设置仿真条件 运行仿真 分析仿真结果，并修正系统模型 重复上述步骤，进行系统优化 Simulink建模 模型显示（信号类型） 模型显示 （采样类型） 3. Simulink建模与仿真 （1）Simulink仿真参数设置 选取菜单Simulation－【Configuration Parameters】，弹出 “Configuration Parameters” 对话框，设置仿真参数，然后按【OK】即可； 求解器设置（Solver页） 3. Simulink建模与仿真 仿真运行和终止：在模型窗口选取菜单【Simulation: Start】，仿真开始，至设置的仿真终止时间，仿真结束。若在仿真过程中要中止仿真，可选择【Simulation: Stop】菜单。也可直接点击模型窗口中的 （或 ）启动（或停止）仿真。 3. Simulink建模与仿真 （3）MATLAB 命令窗口下的仿真运行 在Matlab命令窗口下可直接运行一个已存在的Simulink模型： [t,x,y]=sim(‘model’,timespan,option,ut) 其中，t为返回的仿真时间向量； x为返回的状态矩阵； y为返回的输出矩阵； model为系统Simulink模型文件名； timespan为仿真时间，形式为[to tf]； option为仿真参数选择项，由simset设置； ut为选择外部产生输入，ut=[T,u1,u2,…,un]。 提问： 什么情况下需要用命令行方式执行Simulink仿真？ （4）Simulink仿真结果的分析 使用Sinks库的数据显示模块来观察输出 将数据输出到Workspace中，利用Matlab命令进行分析 将数据存储到文件中，使用时用load指令调入Workspace中，再利用Matlab进行后处理。 使用Sinks库的数据显示模块来观察输出 Scope Floating Scope 示波器 Display 将数据以数字形式显示出来 XY