计算机控制与仿真技术(第二版)-第8章--控制系统的SIMULINK仿真.pptVIP

* * 通过本章学习，应该掌握以下内容： 第8章 控制系统的SIMULINK仿真 SIMULINK仿真参数的设置 利用SIMULINK系统仿真模型进行仿 真的方法 利用SIMULINK动态结构图进行仿真的方法 1. 系统模型的实时操作 8.1.1 系统模型的实时操作与仿真参数设置 8.1 设置SIMULINK仿真参数 在SIMULINK的模型窗口下，使用其窗口主菜单“Simulation”｜“Start”命令可以对系统进行仿真，仿真开始后“Start”变为“Pause”，选中“Pause”可以暂停仿真的执行，要停止仿真可以选择“Stop”。 2. 仿真参数的设置 在仿真之前通常要对仿真参数进行设置，这就是主菜单项“Simulation”下“Configuration Parameters”菜单命令要完成的任务。打开一个仿真参数对话框后，在其中可以设置仿真参数， 在仿真模型的窗口主菜单中，执行菜单“Simulation”/“Configuration Parameters”命令后，SIMULINK会弹出仿真参数设置对话框标签之一“Solver”解算器标签页。 解算器（Solver）标签页参数设定是进行仿真工作前准备的必须步骤，如何设定参数是根据要解决问题的要求而决定的，以便使SIMULINK发挥最佳的仿真效果。 最基本的参数设定包括仿真的起始时间与终止时间、仿真的步长大小与求解问题的算法等等。 8.1.2 解算器（Solver）的参数设置 8.1.3 Data Inport/Export参数设置 选择仿真控制参数Configuration Parameters对话框左边的 “Data Inport/Export”选项，就可打开其参数设置窗口。 在该对话框中可以设置SIMULINK和当前工作区的数据输入输出。通过设置，可以从当前工作空间输入数据、初始化状态模块（State），也可把仿真结果、状态模块数据、时间数据等保存到当前工作区。最后可以设置输出选项，输入输出的数据格式可以是矩阵、结构或包含时间数据的结构等。 8.2 控制系统SIMULINK仿真 8.2.1 利用SIMULINK系统仿真模型仿真 1. 仿真的开始与停止 通常，启动与停止仿真有如下两种方法： 在SIMULINK的模型窗口下，选择其窗口主菜单“Simulation”｜“Start”命令可以对系统进行仿真。仿真开始后“Start”变为“Pause”，选中“Pause”可以暂停仿真的执行，要停止仿真可以选择“Stop”。 单击模型窗口下的“Start Simulation”按钮，也可以对系统进行仿真。仿真开始后“Start Simulation”按钮变为“Pause Simulation”按钮，单击按钮可以暂停仿真，要停止仿真可以选择“Stop”按钮。 2. 观察SIMULINK的仿真结果 SIMULINK提供了以下几种仿真结果分析方法： 将仿真结果信号输入到输出模块“Scope”示波器、“XY Graph”二维X-Y图形显示器与“Display”数字显示器中直接查看图形或者数据。 将仿真结果信号输入到“To Workspace”模块中，即保存到MATLAB工作空间里，再用绘图命令在MATLAB命令窗口里绘制出图形。 将仿真结果信号返回到MATLAB命令窗口里，再利用绘图命令绘制出图形。 8.2.2 利用SIMULINK动态结构图仿真 基本思路： 先将动态结构图转换为状态空间模型，然后再仿真。利用SIMULINK提供的linmod ( )或linmod2 ( )两个函数，从连续系统中提取线性模型。两个函数命令执行后，都可以得到一个用[A,B,C,D]表达的状态空间模型。然后就可以对这个状态空间模型来进行各种仿真。 1. 模型线性化 （1）连续系统的线性化模型 用SIMULINK提供的linmod或linmod2函数命令将非线性系统在某平衡工作点表示为近似的线性模型。 linmod或linmod2函数指令调用的一般格式为： [A，B，C，D]=linmod或linmod2（‘模型名称’，工作点向量x，输入向量u） （2）离散系统的线性化模型 SIMULINK提供的dlinmod（）函数能够从离散、多频或混合系统中提取一个任何给定采样频率的近似线性模型。当采样时间ts取为零时，