控制系统仿真_薛定宇第六章_非线性控制系统的仿真方法.ppt

控制系统仿真与CAD 国家级精品课程 国家级精品课程控制系统仿真与CAD第六章 非线性系统的仿真方法 非线性系统的仿真方法 前面各章涉及的都是线性系统，非线性系统怎么办？ 可以引入Simulink对系统建模、分析 本章主要内容 Simulink简介 基于Simulink的框图绘制方法 控制系统的建模仿真方法 非线性系统的建模与仿真方法 Simulink的高级技术——子系统与S-函数 6.1 Simulink建模基础 在Simulink出现之前，MATLAB仿真功能弱 借助ACSL等仿真语言进行仿真 接口不好，需要数据文件交互 描述系统采用语言描述，缺乏框图支持，易错 Simulink的出现与进展 1990年MathWorks推出了SimuLAB，取代ACSL 1992年更名Simulink 2007年，支持Simscape、多领域物理建模 2012年，2012b，全新的建模界面，使用方便 6.1.2 Simulink的常用模块简介 启动Simulink 命令行式 双击图标 MATLAB 7.*和8.*图标略有不同： 相关模块简介 输入模块组 输出模块组 其他相关模块：连续、离散、非线性等 专业模块：Simscape、SimMechanics等 6.2 Simulink的建模与仿真 建模步骤 打开模块库 打开空白窗口 将所需模块复制到模型窗口内 修改参数 连线 仿真步骤 仿真参数 启动仿真 例6-1 非线性系统建模与仿真 所需模块：传递函数、非线性、加法器、输入、输出 模块修饰、模块连线、仿真参数、启动仿真 修改参数 6.2.3 仿真举例 例6-2 微分方程的建模：R?ssler方程 建模方法 底层建模 利用MATLAB函数模块 6.3 控制系统的建模与仿真 Simulink 提供的工具可以把控制系统画出来 这里将介绍各种控制系统的建模仿真方法 多变量控制系统 计算机控制系统 时变系统 多采样速率系统 延迟系统与变延迟系统 切换系统 随机输入系统 例6-3多变量时间延迟系统的仿真 MATLAB仿真方法 Simulink仿真方法 新版本支持内部延迟LTI模块，可以直接建模 早期版本建模方法 6.5 子系统与模块封装技术 前面介绍了简单系统的建模、仿真方法 大型系统怎么处理？ 本节主要内容 如何把大型的系统分解成各个子系统 如何封装可重用子系统 例6-16 PID控制器模块（新版本有现成模块） 6.5.1 子系统概念及构成方法 子系统的几个必备的要素 输入端子 输出端子 系统的内部结构 PID控制器 如何建模：比例、积分器、微分器、加法器 连线构造子系统 子系统菜单 如何由现有大模型里提取子系统 * * */139 东北大学信息学院 薛定宇