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《simulink 在系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第5章Simulink在系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用本章主要內(nèi)容Simulink建模的基礎(chǔ)知識(shí)Simulink建模與仿真非線性系統(tǒng)分析與仿真子系統(tǒng)與模塊封裝技術(shù)M-函數(shù)、S-函數(shù)編寫(xiě)及其應(yīng)用本章要點(diǎn)小結(jié)5.1Simulink基本知識(shí)>>simulink>>open_system(‘simulink’)(2)單擊Simulink的快捷啟動(dòng)按鈕“”;(3)“Start”菜單中,單擊“Simulink”子菜單中的“LibraryBrowser”選項(xiàng)。Simulink的啟動(dòng)Simulink提供了各種各樣的模塊,允許用戶用框圖的形式搭建起任意復(fù)雜的系統(tǒng)5.1.2Simulin
2、k下常用模塊簡(jiǎn)介1.輸入模塊組Sources2.輸出池模塊組sbfSinks3.連續(xù)系統(tǒng)模塊組Continuous4.離散系統(tǒng)模塊組Discrete5.非線性模塊組Discontinuities6.數(shù)學(xué)函數(shù)模塊組MathOperations7.查表模組塊Look-upTables8.用戶自定義函數(shù)模塊組User-definedFunctions9.信號(hào)模塊組SignalRouting10.信號(hào)屬性模塊組SignalAttributes功能菜單仿真模塊集SIMILINK模塊庫(kù)按功能進(jìn)行分類(lèi)SourcesSinksContinuousDiscreteDisc
3、ontinuousMathUser-definedFunctionsSignalRoutingSignalAttributes1)信號(hào)源模塊庫(kù)(Sources)產(chǎn)生常數(shù)值,一般做給定輸入產(chǎn)生正弦波、方波、鋸齒波、隨機(jī)信號(hào)產(chǎn)生階躍信號(hào),開(kāi)關(guān)信號(hào)從工作空間中讀數(shù)據(jù)從文件中讀數(shù)據(jù)輸出仿真中的當(dāng)前時(shí)間輸入接口將對(duì)應(yīng)模塊拖入編輯窗口,雙擊該模塊可以進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)設(shè)置2)接收模塊庫(kù)(Sinks)顯示數(shù)據(jù)結(jié)果,顯示數(shù)據(jù)隨時(shí)間變換的過(guò)程把輸入值保存到mat文件指定的變量中把數(shù)據(jù)寫(xiě)入到工作空間的給定名字的矩陣中輸出接口3)連續(xù)模塊(Continuous)輸入信號(hào)積分輸入信號(hào)
4、微分線性狀態(tài)空間系統(tǒng)模型線性傳遞函數(shù)模型以零極點(diǎn)表示的傳遞函數(shù)模型輸入輸入信號(hào)延時(shí)一個(gè)可變時(shí)間再輸出輸入信號(hào)延時(shí)一個(gè)固定時(shí)間再輸出4)離散系統(tǒng)模塊庫(kù)(Discrete)一階采樣和保持器零階采樣和保持器單位時(shí)延狀態(tài)空間模塊積分模塊IIR與FIR濾波器離散傳遞函數(shù)模型以零極點(diǎn)表示的離散傳函5)非連續(xù)模塊(Discontinuous)滯環(huán)非線性死區(qū)非線性飽和非線性6)數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊庫(kù)(MathOperations)Sum:加減運(yùn)算Product:乘運(yùn)算DotProduct:點(diǎn)乘運(yùn)算Gain:比例運(yùn)算MathFunction:包括指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、求平方、開(kāi)根號(hào)
5、等常用數(shù)學(xué)函數(shù)MinMax:最值運(yùn)算Abs:取絕對(duì)值Sign:符號(hào)函數(shù)6)數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊庫(kù)(MathOperations)7)用戶自定義模塊庫(kù)(User-definedFunctions)用戶自編函數(shù)S函數(shù)8)信號(hào)模塊組(SignalRouting)Mux—多路信號(hào)組成向量Demux—向量分解為若干單路信號(hào)Switch—開(kāi)關(guān)模塊9)信號(hào)屬性模塊組(SignalAttributes)DataTypeConversion信號(hào)類(lèi)型轉(zhuǎn)換模塊RateTransition采樣周期轉(zhuǎn)換模塊IC初始條件設(shè)置模塊10)其他5.2Simulink建模與仿真1、Simulink
6、采用方框圖“抓取”功能構(gòu)造模型,系統(tǒng)創(chuàng)建過(guò)程就是繪制方框圖的過(guò)程。Simulink中方框圖的繪制完全依賴于鼠標(biāo)操作。步驟:①打開(kāi)模型編輯窗口;②拖動(dòng)相關(guān)模塊;③修改模塊參數(shù);④模塊連接;⑤系統(tǒng)仿真并保存模型;例:求慣性環(huán)節(jié)階躍響應(yīng)建立方框圖(1)模型編輯窗口若想新建一個(gè)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖,則首先應(yīng)該打開(kāi)一個(gè)標(biāo)題為“Untitled”的空白模型編輯窗口。創(chuàng)建一個(gè)新的模型編輯窗口有以下三種方法:)在Simulink庫(kù)瀏覽窗口中,點(diǎn)擊工具條中的新建模型窗口按鈕;)在Simulink庫(kù)窗口中選擇菜單命令File
7、New
8、Model;)在MATLAB指令窗口中選擇菜
9、單命令File
10、New
11、Model。(2)SIMILINK建立方框圖1)雙擊信號(hào)源庫(kù)sources;2)選擇信號(hào)源庫(kù)中的step模塊,使用鼠標(biāo)左鍵將其拖入模型窗口,模型窗口中出現(xiàn)一個(gè)step模塊,雙擊設(shè)置參數(shù);3)雙擊連續(xù)模塊中的傳遞函數(shù)模塊,使用鼠標(biāo)左鍵將其拖入模型窗口,雙擊設(shè)置參數(shù);4)打開(kāi)顯示模塊,使用鼠標(biāo)左鍵將示波器拖入模型窗口;5)點(diǎn)擊輸入>輸出<端口,聯(lián)結(jié)兩個(gè)模塊SIMILINK模塊連接用線將各種功能模塊進(jìn)行連接用鼠標(biāo)可以在功能模塊的輸入與輸出端之間直接連線。線的分支:按住鼠標(biāo)右鍵,在需要分支的地方拉出即可?;蛘甙醋trl鍵,并在要建立分支
12、的地方用鼠標(biāo)拉出即可?;驈妮斎攵死€到分支點(diǎn)3)開(kāi)始仿真1)在模型窗口的Simu