动态系统仿真——simulink

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1、动态系统仿真——Simulink主讲人：鲍文退出>在此幻灯片插入公司的徽标从“插入”菜单选择图片找到徽标文件单击“确定”重新设置徽标大小单击徽标内任意位置。徽标外部出现的方框是“调整控点”使用这些重新设置对象大小如果在使用尺寸调整控点前按下shift键，则对象改变大小但维持原比例。Matlab及其应用讲座之五2021/6/10目录发展历史基本使用模型介绍数值仿真高级分析例题退出主菜单><2021/6/10一、发展历史1、动态系统仿真CSCAD(E)80年代前：自己编程序，C/FORTRAN90年代后：

2、集成仿真环境VisSimSimuLink2、SimuLink发展1990年出现，叫SimuLab1992年改名为SimuLink1.0+3.51999年SimuLink3.0+5.3OO2021/6/10二、基本使用1、Simulink的启动1).命令窗口中键入simulink2).file菜单中选择new命令的model3).工具栏中，按按钮4).模型窗口file菜单选择new命令的model2021/6/102.仿真一个简单的模型仿真一个温度计放入水中，显示的变化。1）仿真建立模型：惯性环节1/(

3、Ts+1)T=10s2）搭建这个模型：使用simulink3）开始仿真：a.开始/结束时间b.仿真方法4）看看显示/修改模型参数2021/6/103.基本操作1）选择(多个)/复制模型2）连线/移动3）修改模型参数4）模型名字修改5）旋转模型6）保存文件7）打印2021/6/10三、模型介绍只介绍一些经典模块1、数据源部分：A常数模块B阶跃模块B信号发生器只接受输入的数字，不接受变量D时钟输出仿真中的当前时间，以秒为单位。在记录数据序列中需要这个模块。2021/6/10E从文件读数至少有两行，单调递增

4、的时间，其它行为对应数据。文本文件或mat文件。对数据文件没有描述的时间，采用线性插值的方法得到中间数据。使用这个模块可以设定任意的输入曲线，对测试试验数据十分有用。需要注意输入输入不能过于稀少，免得导致仿真的精度降低。2021/6/10F从工作空间读数这个模块从工作空间中读取数据，数据源至少有两列，第一列为单调递增的时间，其它列为对应的数据。这个模块的其它特性和fromfile一样。它常用于在MATLAB工作空间处理完数据后，读入SIMULINK中。2021/6/102、连接a)聚合一般用在显示、保

5、存或者状态空间系统的输入中。b)分离一般用在处理从文件、工作空间读入数据或者状态控制系统的输出分解。c)子系统2021/6/103、显示部分1）示波器示波器中可以同时显示多个曲线2）输出到文件3）输出到工作空间4）数字显示5）XY图2021/6/106）、高级显示A）Extras中的增强显示谱分析/相关分析B）DSP模块作FFT显示2021/6/104、线性系统1）增益输出为输入与增益的乘积。2）加法对输入作求和（差）操作，输入可以使两个或者多个。操作使用+-+-系统给出。3)传递函数分子分母多项式形

6、式。分母的阶次必须大于分子的阶次，初始值条件为0。2021/6/104）积分可以设定初始条件。5）状态空间a、b、c、d形式，可以给出初值。6）扩展a、PIDb、可设定初值的传函2021/6/105、非线性系统1）常见非线性2）MATLAB函数或表达式。它由一个表量或者向量输入，下面的表达式是有效的：sin、u(1)/u(2)。2021/6/103)Fcn:函数对输入进行符合c语言规范的数学表达式处理。模块输入为u。它使用的函数比较少。它可以进行如sin(u[1])之类的计算。4)保存一步memory

7、2021/6/106、离散系统1）零阶保持器。模拟A/D转换器。2）一阶保持器。3）离散积分器，实现离散的欧拉积分。4）离散传递函数和离散状态空间模型（初值）5）延迟：输入信号做单位延时并保持一个采样周期。没有延迟采保，使用零阶保持器，大于一个单位的延迟功能，采用DiscreteTransferFCN模块。2021/6/107、扩展的模块1）NCD模块：非线性控制系统设计。例子2）模糊3）神经元网络4）电力系统5）其它：系统辨识、通讯例子：计算峰峰值y=sqrt(x).*sin(x).^22021/6

8、/108.子系统的建立1）为什么建立子系统a减少模块数b有利于调试c对大系统/复杂系统有利2）建立方法aSubsystembGroup命令3）输入输出ain/outb更名2021/6/109、注意1）大部分模块可连接向量、可改方向2）连续系统和离散系统可以共同使用3）少用matlabFCN4）模块可以使用mask产生：iconedit5）初始化数据:2021/6/10四、数值仿真1、仿真方法1）定步长仿真：1，2，3，4，5仿真步长的选择：a稳定性：最小