動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真——simulink

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1、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真——Simulink主講人：鮑文退出>在此幻燈片插入公司的徽標(biāo)從“插入”菜單選擇圖片找到徽標(biāo)文件單擊“確定”重新設(shè)置徽標(biāo)大小單擊徽標(biāo)內(nèi)任意位置?；諛?biāo)外部出現(xiàn)的方框是“調(diào)整控點(diǎn)”使用這些重新設(shè)置對(duì)象大小如果在使用尺寸調(diào)整控點(diǎn)前按下shift鍵，則對(duì)象改變大小但維持原比例。Matlab及其應(yīng)用講座之五2021/6/10目錄發(fā)展歷史基本使用模型介紹數(shù)值仿真高級(jí)分析例題退出主菜單><2021/6/10一、發(fā)展歷史1、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真CSCAD(E)80年代前：自己編程序，C/FORTRAN90年代后：

2、集成仿真環(huán)境VisSimSimuLink2、SimuLink發(fā)展1990年出現(xiàn)，叫SimuLab1992年改名為SimuLink1.0+3.51999年SimuLink3.0+5.3OO2021/6/10二、基本使用1、Simulink的啟動(dòng)1).命令窗口中鍵入simulink2).file菜單中選擇new命令的model3).工具欄中，按按鈕4).模型窗口file菜單選擇new命令的model2021/6/102.仿真一個(gè)簡(jiǎn)單的模型仿真一個(gè)溫度計(jì)放入水中，顯示的變化。1）仿真建立模型：慣性環(huán)節(jié)1/(

3、Ts+1)T=10s2）搭建這個(gè)模型：使用simulink3）開始仿真：a.開始/結(jié)束時(shí)間b.仿真方法4）看看顯示/修改模型參數(shù)2021/6/103.基本操作1）選擇(多個(gè))/復(fù)制模型2）連線/移動(dòng)3）修改模型參數(shù)4）模型名字修改5）旋轉(zhuǎn)模型6）保存文件7）打印2021/6/10三、模型介紹只介紹一些經(jīng)典模塊1、數(shù)據(jù)源部分：A常數(shù)模塊B階躍模塊B信號(hào)發(fā)生器只接受輸入的數(shù)字，不接受變量D時(shí)鐘輸出仿真中的當(dāng)前時(shí)間，以秒為單位。在記錄數(shù)據(jù)序列中需要這個(gè)模塊。2021/6/10E從文件讀數(shù)至少有兩行，單調(diào)遞增

4、的時(shí)間，其它行為對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)。文本文件或mat文件。對(duì)數(shù)據(jù)文件沒有描述的時(shí)間，采用線性插值的方法得到中間數(shù)據(jù)。使用這個(gè)模塊可以設(shè)定任意的輸入曲線，對(duì)測(cè)試試驗(yàn)數(shù)據(jù)十分有用。需要注意輸入輸入不能過于稀少，免得導(dǎo)致仿真的精度降低。2021/6/10F從工作空間讀數(shù)這個(gè)模塊從工作空間中讀取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)源至少有兩列，第一列為單調(diào)遞增的時(shí)間，其它列為對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。這個(gè)模塊的其它特性和fromfile一樣。它常用于在MATLAB工作空間處理完數(shù)據(jù)后，讀入SIMULINK中。2021/6/102、連接a)聚合一般用在顯示、保

5、存或者狀態(tài)空間系統(tǒng)的輸入中。b)分離一般用在處理從文件、工作空間讀入數(shù)據(jù)或者狀態(tài)控制系統(tǒng)的輸出分解。c)子系統(tǒng)2021/6/103、顯示部分1）示波器示波器中可以同時(shí)顯示多個(gè)曲線2）輸出到文件3）輸出到工作空間4）數(shù)字顯示5）XY圖2021/6/106）、高級(jí)顯示A）Extras中的增強(qiáng)顯示譜分析/相關(guān)分析B）DSP模塊作FFT顯示2021/6/104、線性系統(tǒng)1）增益輸出為輸入與增益的乘積。2）加法對(duì)輸入作求和（差）操作，輸入可以使兩個(gè)或者多個(gè)。操作使用+-+-系統(tǒng)給出。3)傳遞函數(shù)分子分母多項(xiàng)式形

6、式。分母的階次必須大于分子的階次，初始值條件為0。2021/6/104）積分可以設(shè)定初始條件。5）狀態(tài)空間a、b、c、d形式，可以給出初值。6）擴(kuò)展a、PIDb、可設(shè)定初值的傳函2021/6/105、非線性系統(tǒng)1）常見非線性2）MATLAB函數(shù)或表達(dá)式。它由一個(gè)表量或者向量輸入，下面的表達(dá)式是有效的：sin、u(1)/u(2)。2021/6/103)Fcn:函數(shù)對(duì)輸入進(jìn)行符合c語言規(guī)范的數(shù)學(xué)表達(dá)式處理。模塊輸入為u。它使用的函數(shù)比較少。它可以進(jìn)行如sin(u[1])之類的計(jì)算。4)保存一步memory

7、2021/6/106、離散系統(tǒng)1）零階保持器。模擬A/D轉(zhuǎn)換器。2）一階保持器。3）離散積分器，實(shí)現(xiàn)離散的歐拉積分。4）離散傳遞函數(shù)和離散狀態(tài)空間模型（初值）5）延遲：輸入信號(hào)做單位延時(shí)并保持一個(gè)采樣周期。沒有延遲采保，使用零階保持器，大于一個(gè)單位的延遲功能，采用DiscreteTransferFCN模塊。2021/6/107、擴(kuò)展的模塊1）NCD模塊：非線性控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。例子2）模糊3）神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)4）電力系統(tǒng)5）其它：系統(tǒng)辨識(shí)、通訊例子：計(jì)算峰峰值y=sqrt(x).*sin(x).^22021/6

8、/108.子系統(tǒng)的建立1）為什么建立子系統(tǒng)a減少模塊數(shù)b有利于調(diào)試c對(duì)大系統(tǒng)/復(fù)雜系統(tǒng)有利2）建立方法aSubsystembGroup命令3）輸入輸出ain/outb更名2021/6/109、注意1）大部分模塊可連接向量、可改方向2）連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)可以共同使用3）少用matlabFCN4）模塊可以使用mask產(chǎn)生：iconedit5）初始化數(shù)據(jù):2021/6/10四、數(shù)值仿真1、仿真方法1）定步長(zhǎng)仿真：1，2，3，4，5仿真步長(zhǎng)的選擇：a穩(wěn)定性：最小