[工程科技]第二章 SIMULINK仿真基础.ppt

Van Der pol方程的仿真结果 带x-y示波器的Simulink模型 x-y示波器的显示 带示波器的Simulink模型 默认示波器显示 Simulink搭建数字逻辑电路 Simulink中的数学函数模块组中提供了“逻辑算子”（Logic operator）模块，可以搭建数字逻辑电路。 例：利用Simulink搭建下面的逻辑关系式： subplot(311), plot(tout,yout(:,1)), set(gca,ylim,[-0.1,1.1],Box,off) subplot(312), plot(tout,yout(:,2)), set(gca,ylim,[-0.1,1.1],Box,off) subplot(313), plot(tout,yout(:,3)), set(gca,ylim,[-0.1,1.1],Box,off) Z A B 例：对采样控制系统结构，要求利用Simulink得到信号阶跃响应曲线。 ZOH — u(t) y(t) 零阶保持器 T 采用Discrete模块库中的零阶保持器，并设置其采样周期为0.1。 仿真完成后，可以由Matlab命令stairs(tout,yout)得出信号阶跃响应曲线。 采样系统阶跃响应 对含有磁滞回环非线性环节的控制系统的仿真 例：对下图含有磁滞回环非线性环节的控制系统利用Simulink求得阶跃响应曲线。 u(t) y(t) — 磁滞回环非线性环节采用非线性模块库中的Backlash模块表示， 仿真之前给磁滞宽度c1赋值：c1=1，并设置终止仿真时间为3，启动 仿真过程，仿真结束，在Matlab空间自动生成两个变量——tout，yout plot(tout,yout,’color’,’r’) c1=1 不同的c1值 c1=2 c1=1 c1=0.5 输入幅值为3 输入幅值为0.6 不同的幅值 例：系统的传递函数模型如下，利用Simulink求得系统的阶跃响应的数值解，分别用欧拉法和4阶RK法。(ex3.dml) 利用Simulink求得系统的数值解 plot(tout,yout) AXIS([0 100 0 1.1 ]) 欧拉法 欧拉法和4阶RK法 SIMULINK中仿真过程的命令化 1、启动仿真过程除了使用相应的Simulation菜单外，还可以使用命令 sim() 函数来完成 [t,x,y] = sim(model,timespan,options) Simulink的模型名字 仿真时间控制变量 模型控制参数 [A, B, C, D] = linmod (model-name, x, u) 函数提取Simulink模型在工作点附近 线性化的状态方程模型。 求取系统的线性化模型，可以使用函数 linmod ( ) 例如：下面的Simulink的模型为： 可以用下面的 MATLAB的指令获得Simulink模型的线性化的模型： [A,B,C,D]=linmod(t3706); [num,den]=ss2tf(A,B,C,D); sys=tf(num,den) step(sys) Transfer function: 8.882e-016 s^2 + 2.22e-015 s + 1.624 ------------------------------------ s^3 + 3 s^2 + 2 s + 1.624 Matlab和Simulink Matlab是集数值计算、符号运算和图形处理功能于一身的超级科学计算语言； 与其它计算语言相比，Matlab在功能、开放性和易学性等方面独占鳌头； Matlab的核心是数值计算，Simulink是建立系统框图和仿真的环境； * Battery(s) V0 43 0 DC 15V; V1 39 0 DC 15V; *DISCHARGE V_0 41 0 PULSE(-15 15 196ms 10us 10us 20ms 200ms); *OFFSET V_1 5 0 PULSE(5 -5.7 150ms 10us 10us 50ms 200ms); *PIBIAS V_2 1 0 PULSE(10 -10 190ms 2us 2us 10ms 200ms); * Misc .TRAN 10us 210ms 0s 10ms UIC 语句方式 框图方式 SIMULINK仿真基础 在工程实际中，控制系统的结构往往很复杂，如果不借助专用的系统建模软件，则很难准确地把一个控制系统的复杂模型输入计算机，对其进行进一步的分析与仿真。 1990年，