第四章 Simulink及微分方程组数解.ppt

（3）设置输入，输出 设置输入值，可以是向量常数或是已经定义的向量变量 （4）设置计算选项，开始计算，并选取计算结果 电流计算结果 转速计算结果： 子系统设计 可将模型保存为子系统，求解其他问题时如果要引用该模型，可直接打开复制。 输入1 输入2 子系统模型建立步骤： （1）定义模型 * 第五章 Simulink与微分方程组数解 Simulink简介 控制系统的运动规律用微分方程表示，其动态响应可用计算机数值求解，并进而求出系统的超调量，恢复时间等性能参数。 Matlab任意微分方程均可用函数ODE45数值求解，同时它还提供了另外一种更直接的图示法对控制系统进行仿真计算，即利用Simulink求线性控制系统的动态响应。 Simulink操作步骤 （1）执行File-New-Model菜单 MATLAB7.1 （2）点击库窗口SIMULINK—CONTNUOUS，选择建立模 型方式：传递函数形式（TRANSFER FCN）， 或状态方程模式（STATE-SPACE），一般可选传递函 数，并拉入模型窗口。 (3)双击模型，修改参数，按OK或APPLY。可能的话可 以重新命名新名字，或改变显示方向。 MTALAB6.5 分子多项式系数 分母多项式系数 显示方向设置（FORMAT—FLIP（ROTATE）： MATLAB7.1 分子多项式定义 分母多项式定义 （4）用和、乘、分支、建立复杂模型，和，积用 MATH里的函数，分支直接从输入箭头拉直线到输出 线，使两条线相交。 信号的+，-，比例放大在Math Operation项内 信号加： 可将+改成-，或增加+，表示多个信号加 （5）定义输入、输出，在源（SOURCE）选择输入信 号源类型，在SINK选择输出类型，一般设置成SCOPE （示波器观察）。 （6）设置计算参数，按SIMULATION—PARAMETER。 计算开始时间 计算结束时间 计算方法 MATLAB6.5 （7）按SIMULATION—START开始仿真计算。 （8）点击SCOPE观察计算结果，或者查看WORKSPACE， 观看变量值，根据需要保存绘制计算值。 SCOPE: 例2 方法1：Laplace变换简化 根据第1个方程，可得： 电流i U 从Math operation选放大器，加法器， 把机械运动方程加进去。 比例放大，数据可以是具体数值，也可以是变量 转速 外部负载 积分 定义输出：从sink选输出(out) 示波器看输出 输出电流 输出转速 定义输出 计算选项设置： 设置微分方程求解方法，计算时间，输出项数。 输出变量名，一般不改变 保存输出变量个数 计算结果矩阵下标序号每隔1输出 按Simulation----Start开始计算。 查看计算结果，或用plot(tout,yout(:,1))等命令绘制计算结果 绘制转速曲线 方法2：根据微分方程直接利用积分，微分，求和绘制系统模型。 积分 电流 转速 第1个方程 输入电压U 第2个方程： 设置输出点： 输出转速 积分 电流 负载 输出点2 输出点1 电流计算结果 转速计算结果： 方法3： 方法2需要对每一项求和，求积，操作复杂，可直接利用微分方程也即状态模型来计算动态响应。 状态模型： 如果输出电流和转速，则输出方程为： 例：直流电机模型 （1）根据上述方程定义矩阵A，B，C，D。 （2）设置矩阵，双击选项，出现设置菜单。 将默认值1修改成矩阵常数或已经定义好的矩阵变量 *