MATLAB第四、五章.ppt

第四章 MATLAB/Simulink下数学模型建立与仿真 4.1 Simulink简介 Simulink是The Math Works 公司于1990年推出的产品，是用于MATLAB下建立系统框图和仿真的环境。 “simu”表明它可以用于计算机仿真，“link”表明它能进行系统连接，即把一系列模块连接起来，构成复杂的系统模型。 正是由于这两大功能和特色，使simulink成为仿真领域首选的计算机环境。 4.2 Simulink模块库简介 source 模块库 sinks 模块库 continuous 模块库 discrete 模块库 math operations 模块库 其他模块库 1、Sources 模块库 2、Sinks 模块库 3、Continuous模块库 4、Discrete 模块库 5、Math 模块库 4.3 Simulink模型的建立 4.3.1模型窗口的建立 在MATLAB命令窗口中选择File/New/Model 单击Simulink工具栏中的“新建模型”图标 选中Simulink菜单系统中的File/New/Model 菜单项 4.3.2模块的连接和简单处理 将两个模块在Simulink下连接起来是一件很简单的事。在每个允许输出的口都有一个输出的符号表示，离开该模块，而输入端也有一个表示输入的符号进入该模块。如果想连接起来两个模块，只需要在前一个模块的输出口处按下鼠标左键，拖动鼠标至后一个模块的输入口处释放鼠标键，则Simulink会自动将两个模块连接起来。想快速进行两个模块的连接，还可以先单击选中源模块，按下Ctrl键，再单击目标模块，这样将直接建立起两个模块的可靠连接。 4.3.3模块的参数修正 Simulink在绘制模块时，只能给出带有默认值的模块模型，这经常和想要输入的不同，所以要能够修改该模块的参数。 4.3.4 启动仿真环境 仿真控制参数可以有 Simulation/ Simulation Parameters 菜单项进行设置。 4.4 Simulink模型举例 例1：在SIMULINK中构建模型：对一个正弦信号进行积分处理，然后将原始正弦信号和积分后的信号送到示波器中同时显示出来。(eg1.mdl) 例3：Van der pol方程 4.5 子系统和模块封装 在系统建模与仿真中，经常遇到很复杂的系统结构，难以用一个单一的模型框图进行描述。通常地，需要将这样的框图分解成若干个具有独立功能的子系统，在Simulink下支持这样的子系统结构。另外用户也可将一些常用的子系统封装成一些模块，这些模块的用法也类似与标准的Simulink模块。 4.5.1 子系统的处理 例：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 4.5.2 封装模块技术 4.5.3 组建自己的模块库 （1）New/library打开空白模块库窗口 （2）存放模块，保存该模块库 （3）选择File/Model properties设置该模块库的属性。 第五章  MATLAB在电路分析中 的应用 由： PLmax=RLU2oc/ （Req+ RL）2 令RL=1 ? ，2 ? ，3 ? ，….. 10 ? ，分别求出RL，并画图。 2、根据模型编写M文件进行仿真 clear;format compact; R1=4;R2=2;R3=4;R4=8; Is1=2;Is2=0.5; % 按A*X=B*Is列写该电路的矩阵方程，其中X=[U1;U2;Ua];Is=[Is1;Is2;Ia] a11=1/R1+1/R4;a12=-1/R1;a13=-1/R4; a21=-1/R1;a22=1/R1+1/R2+1/R3;a23=-1/R3; a31=-1/R4;a32=-1/R3;a33=1/R3+1/R4; A=[a11,a12,a13;a21,a22,a23;a31,a32,a33]; B=[1,1,0;0,0,0;0,-1,1]; % 令Ia=0,求Uoc=X1(3);再令Is1=Is2=0,设I a=1,求Req=Ua/Ia=X2(3); X1=A\B*[Is1;Is2;0]; Uoc=X1(3); X2=A\B*[0;0;1]; Req=X2(3); RL=Req,Pmax=Uoc^2*RL/(Req+RL)^2 % 设为RL一数组，求出的负载功率也为一数组，画曲线找最大值 RL=0:10;p=(RL*Uoc./(Req+RL)).*Uoc./(Req+RL); figure(1),plot(RL,p),grid 5、2、2 动态电路仿