系统时间响应仿真.pptVIP

**连续系统的离散化保持器采样器采样周期系统开环幅值穿越频率保持器传递函数sysd=c2d(sysc,Ts,method)零阶保持器‘zoh’**6.2系统仿真的MATLAB函数[T,Y]=ode45(‘f’,tspan,y0,option)1[T,Y]=ode23(‘f’,tspan,y0,option)2[T,Y]=ode113(‘f’,tspan,y0,option)3[T,Y]=ode15s(‘f’,tspan,y0,option)4[T,Y]=ode23s(‘f’,tspan,y0,option)5[T,Y]=ode23t(‘f’,tspan,y0,option)6[T,Y]=ode23tb(‘f’,tspan,y0,option)7**例6—1求方程的解**例6—2设1表示为一阶微分方程组2求3方程的解4**时间响应仿真的函数step(sys,T)T=[T0,Ts,Tfinal]Ts:采样周期step(sys)系统默认例6—4基本调用格式阶跃响应仿真函数step(sys,Tfinal)**step(sys1,sys2,...)添加标题step(sys1,r,sys2,y--,sys3,gx,...)添加标题多系统调用格式添加标题例6—5添加标题绘制两个系统添加标题系统1添加标题系统2添加标题**计算机仿真本章将给出动力学系统仿真算法的设计思想和分析方法，并介绍由这些思想得到的一些常用仿真算法。根据实际问题的需要，灵活应用本章给出的常用算法的构造思想，将它们适当的组合，可构造出合适的算法，实现对复杂动力学系统有效的数字仿真。01在工程领域中，连续系统是最常见的系统，其仿真方法是系统仿真技术中最基本、最常用和最成熟的。进行数字仿真首先要建立被仿真系统的数学模型，并将此模型转换成计算机可接受的、与原模型等价的仿真模型，然后编制仿真程序，使模型在计算机上运转。02**第6章系统时间响应及其仿真仿真算法系统仿真MATLAB的函数采样控制系统仿真**引言：对象与工具的矛盾连续系统数字计算机被仿真系统的数值及时间均具有连续性数字计算机的数值及时间均具有离散性对象与工具的矛盾前者如何用后者来实现？如何保证离散模型的计算结果从原理上的确能代表原系统的行为，这是连续系统数字仿真首先必须解决的问题。相似原理如何将连续系统的数字模型转换成计算机可接受的等价仿真模型，采用何种方法在计算机上求解此模型，这是连续系统数字仿真算法要解决的问题。**0102对所有k＝0,1,2,…，若有原系统模型的一般形式：系统仿真是利用相似理论、控制理论、计算技术等理论技术，通过综合性的模型实验来揭示原型的本质和运动规律的科学方法。数值积分算法——也称为仿真建模方法。相似原理离散化后：可认为两模型等价——称为相似原理。注意：要保证两模型完全等价是不可能的。模型等价的精度取决于计算机字长引入的舍入误差和数值积分算法。关键是数值积分算法。**数字仿真的本质和基本要求用数字仿真的方法对微分方程的数值积分是通过某种数值计算方法来实现的。任何一种计算方法都只能是原积分的一种近似。因此，连续系统仿真，从本质上来说，是从时间、数值两个方面对原系统进行离散化，并选择合适的数值计算方法来近似积分运算，由此得到离散模型来近似原连续模型。相似原理用于仿真时，对仿真建模方法有三个基本要求：(1)稳定性(2)准确性(3)快速性对系统进行时域仿真分析，实际上就是要求解微分方程的“初值问题”。求的解精度问题效率问题存在问题**连续系统数字仿真的两种方法⑶实时半实物仿真原理基于离散相似原理建立的欧拉法、梯形法、Adams法基于Taylor级数匹配原理建立的Runge—Kutta法、线性多步法⑴数值积分法：⑵离散相似法：采样控制系统的仿真方法⑸数值积分法的选择与计算步长的确定⑷数值积分法稳定性分析离散相似法数值积分法基于离散相似原理基于泰勒级数匹配原理连续系统近似离散化**6.1仿真算法积分的几何意义：曲线下面的面积积分的含义：连续和离散和**6.1.1数值积分法的基本原理⑴已知描述某系统的一阶微分方程及其初值为在微分方程理论中称为初值问题方程的解为时的连续解为在差分方程问题的关键：如何计算此积分？数值积分法的说法是从数学观点提出的，离散相似原理的说法揭示了本质，与工程实际更接近，两者其实是统