Simulink仿真实验

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matlab中Simulink 的仿真实验报告

matlab中Simulink 的仿真实验报告

Simulink 的仿真实验报告1.实验目的:熟悉使用Simulink的各种使用方法及仿真系统2.数学建模:假设系统的微分方程为:r''(t)+3r'(t)+2r(t)=e(t) , 其中e(t)=u(t)求该系统的零状态响应令等式右边为零,则可求得方程的两个特征根为:r1=-1, r2=-2所以设该系统的零状态响应为:r(t)=Ae^-t+Be^-2t+C其中C为方程的一个特解,由微分方程可知,等式右边没有冲激函数及冲激函数的微分,故系统在零负到零正的过程中没有发生跳变,则C为一个常数。

将C带入方程可解得C=1/2由于零状态响应时系统的初值都为零即r(0-)=0 , r'(0-)=0,且系统无跳变,则r(0+)=0.r'(0+)=0.带入r(t)得:A+B+1/2=0-A-2B+1/2=0解得:A=-3/2 B=1所以系统的零状态响应为:r(t)=-3/2e^-t+e^-2t+1/2Simulink仿真:根据系统的微分方程可编辑仿真模型如下图打开开始按键,可以得到波形图:验证仿真结果:由前面得到的系统零状态响应结果:r(t)=-3/2e^-t+e^-2t+1/2可编辑仿真模型:>> t=(0:0.1:10);>> plot(t,((-3)/2)*exp((-1)*t)+exp((-2)*t)+1/2)实验结论:Simulink仿真结果和函数仿真结果基本一致,所以simulink仿真是正确的。

实验心得:1.此实验是利用matlab对一个微分方程进行建模求解,既要求我们掌握对微分方程的求解,又要求掌握用matlab对微分方程进行建模,所以要求我们对软件得熟悉。

2.信号与系统的实验主要是用matlab分析或验证书上的东西,前提当然是学好书本上的知识,再学好matlab这个软件。

3.用simulink仿真的时候,对函数用积分器较好,不知为什么用微分器做不出来,报错显示不出图形。

matlab实验4simulink系统仿真

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7.3.2 信号线的操作
1. 模块间连线 先将光标指向一个模块的输出端,待光标变为十字符后,按下鼠标键并拖动,直到另 一模块的输入端。
6
Matlab实验讲义
2. 信号线的分支和折曲 (1) 分支的产生 将光标指向信号线的分支点上,按鼠标右键,光标变为十字符,拖动鼠标直到分支线 的终点,释放鼠标;或者按住 Ctrl 键,同时按下鼠标左键拖动鼠标到分支线的终点,如图 7.10 所示。
7.2.2 Simulink 的模型窗口
模型窗口由菜单、工具栏、模型浏览器窗口、模型框图窗口以及状态栏组成。
菜单 工具栏
模型浏览器
模型框图
状态栏
图7.5 双窗口模型窗口
1. 状态栏
3
Matlab实验讲义
2. 工具栏 模型窗口工具栏如图 7.6 所示。
创建并编译生成exe文件
展示父系统 打开调试器
开始仿真 结束仿真
(4) 用鼠标单击所需要的输入信号源模块“Sine Wave”(正弦信号),将其拖放到的空白 模型窗口“untitled”,则“Sine Wave”模块就被添加到 untitled 窗口;也可以用鼠标选中“Sine Wave”模块,单击鼠标右键,在快捷菜单中选择“add to 'untitled'”命令,就可以将“Sine Wave”模块添加到 untitled 窗口,如图 7.2 所示。
显示库链接 显示/隐藏阴影效果 设置不同的采样时间序列的颜色 粗线表示多信号构成的向量信号线 注明向量信号线的信号数 标明端口数据的类型 显示存储类型 数据浏览器 Simulink调试器 用户定义数据类型设计器 线性化分析工具
7.3 模型的创建
7.3.1 模块的操作
1. 对象的选定 (8) 选定单个对象 选定对象只要在对象上单击鼠标,被选定的对象的四角处会出现小黑块编辑框。 (9) 选定多个对象 如果选定多个对象,可以按下 Shift 键,然后再单击所需选定的模块;或者用鼠标拉出 矩形虚线框,将所有待选模块框在其中,则矩形框中所有的对象均被选中,如图 7.7 所示。

仿真实验报告

仿真实验报告

仿真实验报告
实验目的:通过进行基于仿真实验研究,探讨某种设备的性能优化方案。

实验环境:
- 仿真软件:MATLAB
- 建模软件:Simulink
实验流程:
1. 设备测试:通过实际测试记录该设备的真实性能指标。

2. 设备建模:基于测试结果建立该设备的仿真模型。

3. 性能优化:通过修改设备的参数、控制策略等途径,对设备模型进行优化。

4. 实验验证:通过对优化后的设备模型进行仿真,验证其实际性能指标是否有所提升。

实验步骤:
1. 设备测试
本实验选取了一款蓄电池供电的小型无线电设备作为研究对象。

通过对该设备进行电量、温度、功率等指标的测试,记录了其最
大输出功率、最大使用时间等参数。

2. 设备建模
基于以上测试结果,我们使用Simulink建立了该设备的仿真模型。

该模型涵盖了该设备的电路结构、能源储存系统以及控制策
略等方面,并能够准确模拟该设备的工作过程。

3. 性能优化
通过对设备模型进行调整,我们尝试优化了该设备的性能。


体优化措施主要包括:增加电量储备系统容量、优化功率调节策
略等方面。

4. 实验验证
根据优化后的设备模型,我们进行了全面的仿真实验。

实验结
果表明,优化后的设备在工作时间、输出功率等方面都有了显著
提升。

结论
通过本次仿真实验,我们成功地探究了一种设备的性能优化方案,并在实际仿真中验证了其有效性。

这种基于仿真实验的研究方法,为设备性能优化提供了一种全新的思路和手段。

simulink仿真实验报告

simulink仿真实验报告

simulink仿真实验报告Simulink仿真实验报告一、引言Simulink是一种基于模型的设计和仿真工具,广泛应用于各领域的工程设计和研究中。

本次实验将利用Simulink进行系统仿真实验,通过搭建模型、参数调整、仿真运行等过程,验证系统设计的正确性和有效性。

二、实验目的本实验旨在帮助学生掌握Simulink的基本使用方法,了解系统仿真的过程和注意事项。

通过本实验,学生将能够:1. 熟悉Simulink的界面和基本操作;2. 理解和掌握模型构建的基本原理和方法;3. 学会调整系统参数、运行仿真和分析仿真结果。

三、实验内容本实验分为以下几个步骤:1. 绘制系统模型:根据实验要求,利用Simulink绘制出所需的系统模型,包括输入、输出、控制器、传感器等。

2. 参数设置:针对所绘制的系统模型,根据实验要求设置系统的参数,例如增益、阻尼系数等。

3. 仿真运行:通过Simulink的仿真功能,对所构建的系统模型进行仿真运行。

4. 仿真结果分析:根据仿真结果,分析系统的动态性能、稳态性能等指标,并与理论值进行对比。

四、实验结果与分析根据实验要求,我们绘制了一个负反馈控制系统的模型,并设置了相应的参数。

通过Simulink的仿真功能,我们进行了仿真运行,并获得了仿真结果。

仿真结果显示,系统经过调整参数后,得到了较好的控制效果。

输出信号的稳态误差较小,并且在过渡过程中没有发生明显的振荡或超调现象。

通过与理论值进行对比,我们验证了系统的稳态稳定性和动态响应性能较为理想。

五、实验总结通过本次实验,我们掌握了使用Simulink进行系统仿真的基本方法和技巧。

了解了系统模型构建的基本原理,并学会了参数调整和仿真结果分析的方法。

这对于我们今后的工程设计和研究具有重要的意义。

六、参考文献1. 《Simulink使用手册》,XXX出版社,20XX年。

2. XXX,XXX,XXX等.《系统仿真与建模实践教程》. 北京:XXX出版社,20XX年。

SIMULINK仿真实验

SIMULINK仿真实验

SimuLink 仿真二阶微分方程的求解专业:信息****** 1031020118****** 1031020124****** 1031020217指导老师:***日期:2012—12—25题目:二阶微分方程的求解一、实验目的1、熟悉Simulink 基本用法。

2、了解simulink 的一些模块的意义。

3、掌握模块的选取、复制、删除操作。

4、学会simulink 模块的连接以及模块参数的设置。

二、实验仪器1、计算机2、MATLAB 软件环境三、实验内容1、求解二阶微分方程x(t)0.4x(t)0.9x(t)0.7u(t)++=的方程解,其中u(t)是脉冲信号。

需要使用Simulink 求解x(t)。

2 、求解二阶微分方程x(t)0.2x(t)0.4x(t)0.2u(t)++=,其中u(t)是脉冲信号。

需要使用Simulink 求解x(t)。

3、求解二阶微分方程x(t)0.5x(t)0.8x(t)0.9u(t)++=的解x(t);其中初值为 ,并且 是一个余弦信号。

四、实验过程1、求解二阶微分方程x(t)0.4x(t)0.9x(t)0.7u(t)++=的方程解,其中u(t)是脉冲信号。

需要使用Simulink 求解x(t)。

1.1)用matlab 求解此二阶微分方程:在matlab 中输入程序: syms t y;u=sin(t); uu=0.7*u;y=dsolve(['D2y+0.4*Dy+0.9*y=',char(uu)]);程序运行结果:y =exp(-1/5*t)*sin(1/10*86^(1/2)*t)*C2+exp(-1/5*t)*cos(1/10*86^(1/2)*t)*C1-7/17*sin(t)-28/17*cos(t) 1.2)利用simulink 求解此二阶微分方程x(0)1x(0)3=⎧⎨=⎩u(t)cos(t)=1.21使用simulink创建微分方程:创建m文件:function Ts=yuejiewqqt=0:.1:20;y=heaviside(t);Ts=[t',y'];用Simulink做所得模块:1.22设置模块属性:设置模块pulse的模块属性:设置模块add的模块属性:1.23 运行simuliksimulink结果运行图:2、求解二阶微分方程x(t)0.2x(t)0.4x(t)0.2u(t)++=,其中u(t)是脉冲信号。

simulink的电力系统仿真实验原理

simulink的电力系统仿真实验原理

simulink的电力系统仿真实验原理电力系统仿真实验原理:电力系统仿真实验是利用Simulink软件对电力系统进行建模、仿真和分析的过程。

该实验主要包括如下几个步骤:1. 建立电力系统模型:在Simulink环境中,根据实际电力系统的结构和特性,利用各种电力元件如发电机、变压器、传输线路、负荷等构建电力系统模型。

可以根据具体需要设置不同的电路参数和拓扑结构,以便对各种电力系统问题进行仿真分析。

2. 设定仿真参数:根据实验要求,设定仿真的时域范围、仿真步长以及模型的输入和输出要求。

例如,可以设定仿真时间为几百毫秒或几秒钟,仿真步长为毫秒级别,以获取系统各个节点的电压、电流等参数。

3. 添加模型控制器:根据需要,可以在模型中添加各种控制器如PID控制器、调速器等,以实现对电力系统的调节和控制。

控制器的参数可以根据实验要求进行设定和调整,以达到理想的控制效果。

4. 进行仿真实验:单击Simulink软件中的"运行"按钮,系统便开始进行仿真计算。

Simulink根据所设定的仿真参数和模型的输入,采用数值计算方法对电力系统进行仿真计算,并输出各个节点的电压、电流等参数。

仿真的过程也可以通过实时仿真功能进行可视化展示。

5. 分析仿真结果:根据仿真结果,可以对电力系统的运行情况进行分析和评估。

例如,可以分析系统的稳定性、安全性、损耗情况等。

如果仿真结果与实际情况存在差异,可以进一步调整电力系统模型和仿真参数,以提高仿真的准确性。

通过Simulink软件的电力系统仿真实验,可以有效地分析和解决实际电力系统中的问题。

同时,仿真实验也为电力系统的运行和优化提供了可靠的依据,减少了实验成本和风险。

simulink仿真实验报告

simulink仿真实验报告

simulink仿真实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是通过使用Simulink软件来进行仿真实验,掌握Simulink仿真工具的基本使用方法,并且了解如何应用Simulink软件来进行系统建模和仿真分析。

二、实验内容1. Simulink软件的基本介绍2. Simulink仿真工具的使用方法3. Simulink模型建立与参数设置4. Simulink仿真结果分析三、实验步骤及方法1. Simulink软件的基本介绍Simulink是一种基于模块化编程思想的图形化编程工具,可以用于建立各种系统模型,并且进行系统仿真分析。

在Simulink中,用户可以通过拖动不同类型的模块来搭建自己所需要的系统模型,并且可以对这些模块进行参数设置和连接操作。

2. Simulink仿真工具的使用方法首先,在打开Simulink软件后,可以看到左侧有一系列不同类型的模块,包括数学运算、信号处理、控制系统等。

用户可以根据自己需要选择相应类型的模块,并将其拖入到工作区域中。

然后,用户需要对这些模块进行参数设置和连接操作,以构建出完整的系统模型。

最后,在完成了系统模型的构建后,用户可以进行仿真分析,并且观察系统的运行情况和输出结果。

3. Simulink模型建立与参数设置在本次实验中,我们主要是以一个简单的控制系统为例来进行仿真分析。

首先,我们需要将数学运算模块、控制器模块和被控对象模块拖入到工作区域中,并将它们进行连接。

然后,我们需要对这些模块进行参数设置,以确定各个模块的输入和输出关系。

最后,在完成了系统模型的构建后,我们可以进行仿真分析,并观察系统的运行情况和输出结果。

4. Simulink仿真结果分析在完成了Simulink仿真实验之后,我们可以得到一系列仿真结果数据,并且可以通过Simulink软件来对这些数据进行进一步的分析和处理。

例如,在本次实验中,我们可以使用Simulink软件来绘制出控制系统的输入信号、输出信号和误差曲线等图形,并且可以通过这些图形来判断系统是否满足预期要求。

matlab simulink仿真实验报告

matlab simulink仿真实验报告

matlab simulink仿真实验报告[Abstract]本篇报告介绍了一项利用Matlab和Simulink进行仿真实验的过程和结果。

实验主要涉及对加速度计数据的滤波和降噪处理,以及利用观测器估计一个非线性系统的状态变量。

本文介绍了实验设计的思路和步骤,详细讲解了实验中所使用到的算法和模型,并对实验结果进行了分析和总结。

[Keywords][Introduction]在自动化控制、机器人技术、航天航空、汽车电子等领域中,传感器和估计器是广泛应用的两类算法。

传感器可以测量物理量,如位置、速度、加速度等,并将其转化为电信号输出。

估计器则通过对物理模型的建模和输出信号的处理,来推测和估计系统的状态变量。

加速度计可以测量物体在三个轴向上的加速度,同时可以进行数据滤波和降噪。

估计器可以用于非线性系统的状态估计,具有广泛的应用前景。

[Simulation Process]1. 数据采集处理加速度计可以用于测量物体在三个轴向上的加速度。

由于传感器的噪声和误差,采集的数据往往不够准确和稳定,需要通过滤波和降噪等算法进行处理。

本实验中采用了常用的Butterworth低通滤波器和移动平均滤波器来对加速度计数据进行处理。

Butterworth低通滤波器是一种线性相位滤波器,可以将高频信号滤去,降低信号噪声。

在Matlab中,可以通过函数[b,a] = butter(n,Wn,'low')生成Butterworth低通滤波器。

其中,n为滤波器的阶数,Wn为截止频率。

移动平均滤波器是一种简单有效的滤波方法,可以对信号进行平均处理,消除信号的高频成分和噪声。

在Matlab中,可以通过函数smooth(x,n)生成移动平均滤波器。

其中,x为待处理的信号,n为滤波器窗口大小。

2. 状态估计模型状态估计模型是一种建立在数学模型基础上的估计方法,常常用于非线性系统的状态估计。

本实验中,给定了以下非线性系统的模型:$$\begin{cases}x_{1}' = x_{2} \cos(x_{1}) \\x_{2}'= u\end{cases}$$其中,x1和x2为系统状态变量,u为系统的控制输入。

基于simulink的系统仿真实验报告(含电路、自控、数电实例)

基于simulink的系统仿真实验报告(含电路、自控、数电实例)

《系统仿真实验》实验报告目录一《电路》仿真实例 (3)2.1 简单电路问题 (3)2.1.1 Simulink中仿真 (3)2.1.2 Multisim中仿真 (4)2.2 三相电路相关问题 (5)二《自动控制原理》仿真实例 (7)1.1 Matlab绘图 (7)三《数字电路》仿真实例 (8)3.1 555定时器验证 (8)3.2 设计乘法器 (9)四实验总结 (11)一《电路》仿真实例2.1 简单电路问题课后题【2-11】如图所示电路,R0=R1=R3=4Ω,R2=2Ω,R4=R5=10Ω,直流电压源电压分别为10V、4V、6V,直流电流源电流大小为1A,求R5所在的支路的电流I。

(Page49)解:simulink和multisim都是功能很强大的仿真软件,下面就以这个简单的习题为例用这个两个软件分别仿真,进一步说明前者和后者的区别。

2.1.1 Simulink中仿真注意事项:由于simulink中并没有直接提供DC current source,只有AC current source,开始的时候我只是简单的把频率调到了0以为这就是直流电流源了,但是并没有得到正确的仿真结果。

后来问杨老师,在老师的帮助下发现AC current source的窗口Help中明确的说明了交流变直流的方法:A zero frequency and a 90 degree phase specify a DC current source.然后我把相角改成90度后终于得到了正确的仿真结果,Display显示I=0.125A,与课本上答案一致。

2.1.2 Multisim中仿真结果:I=125mA=0.125A(因为电流表探针电压电流比是1V/mA)。

2.2 三相电路相关问题【例】三相电路实际连接图如下所示,是通过功率表和电流的读数,验证课本上的相关结论。

解:Multisim中电路图连接如下所示:解:观察各支路的功率和功率因素,验证了以下几点结论:(1)只有纯阻性支路的功率因素为1;(2)纯感性或纯容性支路的功率因素为0,有功功率也为0;(3)混合支路的(容阻、感阻、容感阻)功率因素在0到1之间。

控制系统仿真实验六simulink

控制系统仿真实验六simulink

实验六:Simulin建模与仿真一、实验目的1、掌握Simulink建模与仿真的基本方法。

2、熟悉Simulink基本模块库及主要元件的使用方法。

二、实验学时:4学时三、实验原理:1、Simulink 仿真过程在已知系统数学模型或系统框图的情况下,利用Simulink进行建模仿真的基本步骤如下。

(1)启动Simulink,打开Simulink库浏览器。

(2)建立空白模型窗口。

(3)由控制系统数学模型或结构框图建立Simulink仿真模型。

(4)设置仿真参数,运行仿真。

(5)输出仿真结果。

2、Simulink建模与仿真基本方法根据给定的数学模型或控制系统框图,可建立Simulink仿真模型。

下面以图3-1所示的控制系统框图为例,说明Simulink建模与仿真的基本方法。

图中R 是单位阶跃输入信号,Y为系统输出响应。

建立图6-3所示系统框图的Simulink仿真模型的基本方法如下。

1.启动MATLAB/Simulink工具箱依次启动MATLAB软件、Simulink模块库浏览器后,如图6-1所示。

2.建立Simulink空白模型Simulink空白模型的建立可通过如下方法进行。

1、在MATLAB主窗口中选择【File】→【New】→【Model】命令。

2、在Simulink模块库浏览器窗口中选择【File】→【New】→【Model】命令。

3、单击Simulink模块库浏览器工具栏中的(New model)工具。

图6-1 闭环控制系统框图通过上述方法可以打开Simulink空白模型,如图6-2所示。

并可将其保存为后缀是mdl的文件(Simulink仿真模型的文件存储格式),例如Example_Model.mdl。

在保存Simulink模型文件的时候,为了实现向下兼容,MATLAB R2008/Simulink 7.1允许将模型保存为其他版本的Simulink模型。

图6-2 空白模型窗口3.根据系统框图选择模块构建Simulink仿真模型,首先需要知道所需模块所属的子模块库名称。

simulink仿真实验报告

simulink仿真实验报告

Simulink仿真实验报告1. 引言本报告旨在对Simulink仿真实验进行全面、详细、完整且深入地探讨。

Simulink 是一种基于模型的设计和仿真环境,广泛应用于工程领域。

本实验通过使用Simulink进行系统建模和仿真,以验证系统的性能和可行性。

2. 实验目的本实验的主要目的是熟悉Simulink的基本操作和功能,并通过实际案例来了解系统建模和仿真的过程。

具体目标如下: 1. 掌握Simulink的界面和基本操作; 2. 学习如何建立系统模型; 3. 了解如何进行仿真和分析。

3. 实验步骤3.1 Simulink介绍Simulink是一种图形化的建模和仿真环境,可以用于设计和分析各种系统。

它提供了丰富的工具箱和模块,使得系统建模变得更加简单和直观。

3.2 Simulink界面Simulink的界面由多个窗口组成,包括模型窗口、库浏览器、信号浏览器等。

模型窗口是主要的工作区域,用于建立和编辑系统模型。

3.3 系统建模在Simulink中,系统模型由各种模块和连接线组成。

模块可以是数学运算、信号源、控制器等。

通过拖拽和连接这些模块,可以建立系统的结构。

3.4 仿真设置在进行仿真前,需要设置仿真参数,如仿真时间、步长等。

这些参数会影响仿真的准确性和效率。

3.5 仿真分析仿真完成后,可以对系统的性能进行分析。

Simulink提供了丰富的工具和图表,可以用于绘制系统的输出响应、频谱分析等。

4. 实验案例本实验选取了一个简单的控制系统作为案例,用于说明Simulink的应用过程。

4.1 系统描述控制系统包括一个输入信号、一个控制器和一个输出信号。

输入信号经过控制器后,通过输出信号进行输出。

4.2 模型建立在Simulink的模型窗口中,通过拖拽和连接模块,可以建立控制系统的模型。

首先添加输入信号模块,然后添加控制器模块,最后添加输出信号模块。

4.3 仿真设置设置仿真参数,如仿真时间为10秒,步长为0.01秒。

simulink仿真实验报告

simulink仿真实验报告

simulink仿真实验报告Simulink 仿真实验报告引言:Simulink 是一种常用的建模和仿真工具,它可以帮助工程师们在设计和开发过程中进行系统级建模和仿真。

本文将通过一个实际的仿真实验来展示 Simulink 的应用。

一、实验背景在现代工程领域中,系统的建模和仿真是非常重要的一步。

通过仿真实验,我们可以在实际制造之前对系统进行测试和优化,节省了时间和成本。

本实验的目标是使用 Simulink 对一个电机驱动系统进行建模和仿真,以验证其性能和稳定性。

二、实验步骤1. 系统建模在 Simulink 中,我们首先需要将电机驱动系统进行建模。

我们可以使用Simulink 提供的各种组件来构建系统模型,例如传感器、控制器、电机等。

在本实验中,我们将使用 PID 控制器来控制电机的转速。

2. 参数设置在建模过程中,我们需要设置各个组件的参数。

例如,我们需要设置 PID 控制器的比例、积分和微分系数,以及电机的转动惯量和阻尼系数等。

这些参数的设置将直接影响系统的性能。

3. 仿真运行在模型建立和参数设置完成后,我们可以进行仿真运行。

通过设置仿真时间和输入信号,我们可以观察系统在不同条件下的响应情况。

例如,我们可以通过改变输入信号的频率和幅度来测试系统的稳定性和鲁棒性。

4. 结果分析仿真运行完成后,我们可以分析仿真结果。

通过观察输出信号的波形和频谱,我们可以评估系统的性能和稳定性。

例如,我们可以计算系统的响应时间、超调量和稳态误差等指标,以评估系统的控制效果。

三、实验结果在本实验中,我们成功建立了一个电机驱动系统的 Simulink 模型,并进行了仿真运行。

通过观察仿真结果,我们发现系统在不同输入信号条件下的响应情况。

在一些情况下,系统的响应时间较短,稳态误差较小,表现出良好的控制效果。

然而,在一些极端情况下,系统可能出现超调或不稳定的现象,需要进一步优化参数和控制策略。

四、实验总结通过本次仿真实验,我们深入了解了 Simulink 的应用和优势。

simulink建模及动态仿真的一些实验步骤

simulink建模及动态仿真的一些实验步骤

simulink建模及动态仿真的一些实验步骤Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具,可以用于动态系统建模、仿真和分析。

以下是一些Simulink建模及动态仿真的实验步骤:启动Simulink:首先,需要打开MATLAB,然后在MATLAB 的命令窗口中输入“simulink”命令,或者点击工具栏中的Simulink 图标来启动Simulink。

新建模型:在Simulink的启动界面中,可以选择“Blank Model”来新建一个空白的模型。

也可以选择其他预设的模型模板来开始建模。

构建系统模型:在新建的模型窗口中,可以通过从Simulink 的模块库中拖拽模块到模型窗口中来构建系统模型。

模块库中包含了各种类型的模块,如源模块、接收模块、处理模块等。

将这些模块按照系统的结构和功能连接起来,形成一个完整的系统模型。

设置模块参数:对于模型中的每个模块,都可以双击打开其参数设置对话框,设置其参数和初始条件。

这些参数和初始条件将决定模块在仿真中的行为。

设置仿真参数:在模型窗口的工具栏中,可以点击“Simulation”->“Model Configuration Parameters”来打开仿真参数设置对话框。

在这个对话框中,可以设置仿真的起始和结束时间、仿真步长、求解器类型等参数。

开始仿真:完成以上步骤后,可以点击模型窗口工具栏中的“Run”按钮来开始仿真。

在仿真过程中,可以实时观察模型中各个模块的状态和输出。

分析结果:仿真结束后,可以使用Simulink提供的各种分析工具来分析仿真结果。

例如,可以使用示波器模块来显示仿真过程中某个模块的输出波形,也可以使用MATLAB的工作空间来查看和处理仿真数据。

以上步骤是一个基本的Simulink建模和动态仿真的过程。

在实际使用中,可能还需要根据具体的需求和系统特点进行一些额外的设置和调整。

Simulink仿真 实验报告

Simulink仿真 实验报告

集美大学计算机工程学院实验报告一、实验目的:1.熟悉Simulink工作环境及特点2.掌握线性系统仿真常用基本模块的用法3.掌握Simulink的建模与仿真方法。

二、实验内容和步骤1.用信号发生器产生0.2Hz,幅度为1V的正弦波和方波信号,并通过示波器观察波形。

启动simulink->选择Blank Model->点击Library Browser选择输入源模块以及接收端模块选择Sources: Sine Wave作为输入源模块,并设置频率参数为2πf即0.4*pi,接收端选择Scope模块开始仿真选择Sources :Signal Generator: Square作为输入源,设置频率,选择示波器开始仿真问题1.1:请总结一下示波器的使用方法,有哪些主要参数需要设置?示波器的参数设置主要有:Number of input ports 这一项用来设置示波器的输入端口数Layout 这一个操作可以用来设置输出格式,比如同时输出三个不同的波形图Time span 这一项用来设置横坐标的长度Time display offset 用来设置横坐标的起始端点,通常都为0Y-Limits 用来设置纵坐标的最大最小值2.Simulink仿真实际应用1建立一个很小的系统,用示波器观察正弦信号的平方的波形,如图所示系统中所需的模块:正弦波模块、示波器模块。

正弦波仿真电路和参数如下:(在Scope的Parameters里面,把Number of Axes设为3,可以变成有3个输入端的示波器)正弦波1参数:1Hz,幅度为1v;正弦波2参数:1Hz,幅度为2v,通过示波器观察结果,写出数学表达式。

该题目需要将示波器的Number of Input Ports设置为3,并且通过设置Layout来改变示波器的输出格式问题2.1:改变两个正弦波的幅度和频率,观察输出的波形?问题2.2:通过m语言编程实现其波形,给出代码和显示图形。

基于MATLABSimulink的控制系统建模与仿真实践

基于MATLABSimulink的控制系统建模与仿真实践

基于MATLABSimulink的控制系统建模与仿真实践控制系统是现代工程领域中一个至关重要的研究方向,它涉及到对系统的建模、分析和设计,以实现对系统行为的控制和调节。

MATLAB Simulink作为一款强大的工程仿真软件,在控制系统领域有着广泛的应用。

本文将介绍基于MATLAB Simulink的控制系统建模与仿真实践,包括建立系统模型、进行仿真分析以及设计控制算法等内容。

1. 控制系统建模在进行控制系统设计之前,首先需要建立系统的数学模型。

MATLAB Simulink提供了丰富的建模工具,可以方便快捷地搭建系统模型。

在建模过程中,可以利用各种传感器、执行器、控制器等组件来描述系统的结构和功能。

通过连接这些组件,并设置其参数和初始条件,可以构建出一个完整的系统模型。

2. 系统仿真分析建立好系统模型后,接下来就是进行仿真分析。

MATLABSimulink提供了强大的仿真功能,可以对系统进行各种不同条件下的仿真实验。

通过改变输入信号、调节参数值等操作,可以观察系统在不同工况下的响应情况,从而深入理解系统的动态特性和性能指标。

3. 控制算法设计在对系统进行仿真分析的基础上,可以针对系统的性能要求设计相应的控制算法。

MATLAB Simulink支持各种常见的控制算法设计方法,如PID控制、状态空间法、频域设计等。

通过在Simulink中搭建控制算法,并与系统模型进行联合仿真,可以验证算法的有效性和稳定性。

4. 系统优化与调试除了基本的控制算法设计外,MATLAB Simulink还提供了优化工具和调试功能,帮助工程师进一步改进系统性能。

通过优化算法对系统参数进行调整,可以使系统响应更加迅速、稳定;而通过调试功能可以检测和排除系统中可能存在的问题,确保系统正常运行。

5. 实例演示为了更好地说明基于MATLAB Simulink的控制系统建模与仿真实践,接下来将通过一个简单的倒立摆控制系统实例进行演示。

实验五 simulink在仿真中的应用

实验五 simulink在仿真中的应用

实验五 一、 实验目的Simulink 在仿真中的应用1.认识 simulink 基本模块; 2.练习在 simulink 下搭建控制系统框图; 3.实现控制系统的仿真研究,掌握系统分析的一般方法; 二、 实验步骤1. 打开 simulink,可以在 matlab 命令窗口输入 simulink,也可以点击 matlab 菜 单栏中的 simulink 图标打开 simulink.2. 分别点击 simulink 下常用模块了解各个模块,包括 continuous(连续模块) , discontinuities(非线性模块) ,discrete(离散模块) ,math operations(数学函 数模块), look-up talbles(查表模块), signal routing (信号模块) signal attributes , (信号属性模块)sinks , (输出模块)sources 输入模块)user-defined functions , ( , (用户自定义模块)等。

3. simulink 建模步骤: 首先, 打开模型编辑窗口, 即在 simulink 菜单栏 file-new-model (也可在 matlab 菜单栏 file-new-model)其次, 复制或者拖拽相应的模块到 model 文件中。

(注意, 要实现模块的翻转, 可以选中模块,点击右键-format-flip bolck) 再次,双击模块,修改相应的参数,并把模块链接起来,点菜单栏上的箭头 (如下图示)或者点击菜单栏上 simulation-start 即可开始仿真。

最后,双击示波器查看控制效果曲线。

三、实验内容P177 已知多采样速率系统电机双闭环控制系统中,内环为电流环 ,采样周期 是 T1=0.001s,控制器模型为 D1(z)=(0.0967z-0.0965)/(z-1);外环为转速环,采样周期是 T2=0.01s,控制器模型为 D2(z)=(5.2812z-5.2725)/(z-1)。

实验五 SIMULINK仿真

实验五  SIMULINK仿真

实验五SIMULINK仿真一、实验目的SIMULINK是一个对动态系统(包括连续系统、离散系统和混合系统)进行建模、仿真和综合分析的集成软件包,是MA TLAB的一个附加组件,其特点是模块化操作、易学易用,而且能够使用MATLAB提供的丰富的仿真资源。

在SIMULINK环境中,用户不仅可以观察现实世界中非线性因素和各种随机因素对系统行为的影响,而且也可以在仿真进程中改变感兴趣的参数,实时地观察系统行为的变化。

因此SIMULINK已然成为目前控制工程界的通用软件,而且在许多其他的领域,如通信、信号处理、DSP、电力、金融、生物系统等,也获得重要应用。

对于信息类专业的学生来说,无论是学习专业课程或者相关课程设计还是在今后的工作中,掌握SIMULINK,就等于是有了一把利器。

本次实验的目的就是通过上机训练,掌握利用SIMULINK对一些工程技术问题(例如数字电路)进行建模、仿真和分析的基本方法。

二、实验预备知识1. SIMULINK快速入门在工程实际中,控制系统的结构往往很复杂,如果不借助专用的系统建模软件,则很难准确地把一个控制系统的复杂模型输入计算机,对其进行进一步的分析与仿真。

1990年,Math Works软件公司为MATLAB提供了新的控制系统模型图输入与仿真工具,并命名为SIMULAB,该工具很快就在控制工程界获得了广泛的认可,使得仿真软件进入了模型化图形组态阶段。

但因其名字与当时比较著名的软件SIMULA类似,所以1992年正式将该软件更名为SIMULINK。

SIMULINK的出现,给控制系统分析与设计带来了福音。

顾名思义,该软件的名称表明了该系统的两个主要功能:Simu(仿真)和Link(连接),即该软件可以利用系统提供的各种功能模块并通过信号线连接各个模块从而创建出所需要的控制系统模型,然后利用SIMULINK提供的功能来对系统进行仿真和分析。

⏹SIMULINK的启动首先启动MATLAB,然后在MA TLAB主界面中单击上面的Simulink按钮或在命令窗口中输入simulink命令。

Similink仿真实验指导书--哈尔滨工业大学教材

Similink仿真实验指导书--哈尔滨工业大学教材

实验6 典型电力电子电路的仿真1 实验目的:通过仿真实验加深对所学电力电子电路的理解。

2 实验要求:学生可以从所提供的电路中选做3个以上进行仿真实验。

根据仿真结果说明对电路的理解。

仿真软件可选用PSPICE或MATLAB,仿真实验所用元件参数自定。

3 预习内容:以二极管全桥整流电路为例,学习MATLAB中simulink的使用。

电路如图6-1所示。

图6-1 二极管全桥整流电路Simulink的启动在MATLAB中键入>>simulink,建立新的model。

在Simulink 或Matlab界面上选择File->New->Model.如图6-2所示。

图6-2 建立新模型点击可以打开simulink 的库浏览器,单击SimPowerSystems,打开电力系统工具箱,如图6-3所示。

图6-3 电力系统工具箱电力系统工具箱中包含有Electrical Sources(电源模块库) (如图6-4)、Elements(元件模块库)、Power Electronics(电力电子器件模块库)(如图6-5)、Machines(电动机模块库)、Connectors(连接器模块库)、Measurements(测量模块库) (如图6-6)、Extras (附加模块库)。

双击模块库的图标即可打开模块库。

图6-4 电源模块库(Electrical Sources)图6-5电力电子器件模块库(Power Electronics)图6-6 测量模块库(Measurements)在Electrical Sources中用鼠标选中AC Voltage Source拖至所建模型中如图6-7所示。

图6-7 选择电源图6-8 电源参数设置在Power Electronics(电力电子器件模块库)选择二极管。

如图6-9所示。

图6-9 二极管的选择在Elements 库中选择parallel RLC Branch 如图6-10所示。

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1.源代码:clear;>>1.1 : (3+5+8)/5*10ans =321.2 : sin(3*pi)/sqrt(9/5) ans =2.7384e-016>>1.3 : A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]A =1 2 34 5 67 8 9>> B=[7 8 9;4 5 6;1 2 3]B =7 8 94 5 61 2 3>> C=A*BC =18 24 3054 69 8490 114 138>> D=A+BD =8 10 128 10 128 10 12E=A.\CE =18.0000 12.0000 10.000013.5000 13.8000 14.000012.8571 14.2500 15.3333>> F=C./BF =2.57143.0000 3.333313.5000 13.8000 14.000090.0000 57.0000 46.0000>>1.4 : A=[3 1.2 4;7.5 6.6 3.1;5.4 3.4 6.1]A =3.0000 1.20004.00007.5000 6.6000 3.10005.4000 3.40006.1000>> A'ans =3.0000 7.5000 5.40001.2000 6.6000 3.40004.0000 3.1000 6.1000inv(A)ans =2.1555 0.4555 -1.6449-2.1040 -0.2393 1.5013-0.7354 -0.2698 0.7833>> det(A)ans =13.78801.5 : Z=[1+2i 3+4i;5+6i 7+8i]Z =1.0000 +2.0000i3.0000 +4.0000i5.0000 +6.0000i7.0000 +8.0000i 2.for m=1:50for n=1:50A(m,n)=m+n-1;endendB=fliplr(A);F=rot90(A);C=rot90(F);for i=1:50for j=1:50if i<11&&j<11D(i,j)=0;elseD(i,j)=A(i,j);endendendABCD实验一:3.源代码:A=fix(256*rand(50)) for i=1:50for j=1:50if A(i,j)>128D(i,j)=255;elseD(i,j)=0;endendEnd4.源代码:y=2.4+sqrt(0.2)*randn(3,4)y =2.2066 2.5287 2.9318 2.47811.6551 1.88732.3832 2.31652.4561 2.9326 2.5464 2.7246实验二:2.1: Sine Wave Scope|u|Abs2.2:源代码:function [sys,x0,str,ts] =ch2example5fun(t,x,u,flag)% 连续系统状态方程;% x'=Ax+Bu% y =Cx+Du% 定义A,B,C,D矩阵A=[0 1 0;0 0 1;-4 -6 -3];B=[0;0;1];C=[0 4 0];D=0;%-------显示调用该s函数时,调用标志,仿真时间,系统状态,输入信号flagtxuswitch flag,case 0 % flag=0 初始化[sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes(A,B,C,D);% 可将A,B,C,D矩阵送入初始化函数case 1 % flag=1 计算连续系统状态方程(导数)sys=mdlDerivatives(t,x,u,A,B,C,D);case 3 % flag=3 计算输出sys=mdlOutputs(t,x,u,A,B,C,D);case { 2, 4, 9 } % 其他作不处理的flagsys=[]; % 无用的flag时返回sys为空矩阵otherwise% 异常处理error(['Unhandled flag = ',num2str(flag)]);end% 主函数结束% 子函数实现(1)初始化函数----------------------------------function [sys,x0,str,ts] = mdlInitializeSizes(A,B,C,D) %sizes = simsizes; % 获取sizes.NumContStates = 3; % 连续系统的状态数为3sizes.NumDiscStates = 0; % 离散系统的状态数,对于本系统此句可不用sizes.NumOutputs = 1; % 输出信号数目是1sizes.NumInputs = 1; % 输入信号数目是1sizes.DirFeedthrough = 0; % 因为该系统不是直通的sizes.NumSampleTimes = 1; % 这里必须为1sys = simsizes(sizes);str = []; % 通常为空矩阵x0 = [0;0;0]; % 初始状态矩阵x0 (零状态情况)ts = [0 0]; % 表示连续取样时间的仿真% 初始化函数结束% 子函数实现(2)系统状态方程函数-----------------------------function sys=mdlDerivatives(t,x,u,A,B,C,D) % 系统状态方程函数sys = A*x+B*u ; % 这里写入系统的状态方程矩阵形式即可% 系统状态函数结束% 子函数实现(3)系统输出方程函数-----------------------------function sys = mdlOutputs(t,x,u,A,B,C,D)sys = C*x; % 这里写入系统的输出方程矩阵形式即可% 注意,如果使用语句sys = C*x+D*u ;代替上句,即使D=0,% 也要将初始化函数中的sizes.DirFeedthrough 设为1% 即系统存在输入输出之间的直通项, 否则执行将出现错误% 系统输出方程函数结束命令窗口:-----------------(1)仿真开始时刻初始化flag=0调用初始化部分t=[]x=[]u=[]-----------------(2)进入仿真循环,计算0时刻输出flag=3调用输出方程的计算t=0-----------------(3)更新0时刻状态(离散)flag=2调用计算离散状态更新部分,这一步在本S函数中不起作用t=0-----------------(4)更新0时刻状态(连续)flag=1调用计算连续状态部分t=0-----------------(5)第二次仿真循环,计算0.1时刻输出flag=3调用输出方程的计算t=0.1000-----------------(6)更新0.1时刻状态(离散)flag=2调用离散状态计算t=0.1000-----------------(7)更新0.1时刻状态(连续)flag=1调用连续状态计算t=0.1000-----------------(8)下一时刻t=0.2000??(略)t=0.9000??(略)-----------------(9)最后时刻输出计算flag=3t=1-----------------更新最后时刻状态(离散)flag=2t=1-----------------结束flag=9调用终止仿真功能t=1从显示结果可得出Simulink的S函数调用过程。

在仿真启动时,调用输入标志flag为0,进行系统初始化工作,这时候,时间、状态和输入变量均为空矩阵。

初始化完成之后,接着调用输入标志flag为3,进入第一次仿真循环,调用系统输出方程子函数计算当前时刻(t=0)的输出,然后调用输入标志flag为2,调用离散状态方程计算更新当前离散状态,接着再调用输入标志flag 为1,调用计算连续状态方程部分,从而完成一次仿真循环。

接着进入计算下一个时刻(t=0.1)的仿真循环。

如此类推,直到最后一个仿真时刻计算完毕。

在全部仿真循环结束后,Simulink调用输入标志flag置为9,进入仿真终止阶段完成由用户在S 函数中所指定的工作。

实验三:S函数编写Simulink基本模块2.源代码:function [sys,x0,str,ts]=ch3xitilfun(t,x,u,flag)switch flag,case 0 %flag=0 初始化sizes=simsizes;sizes.NumContStates=0;sizes.NumDiscStates=0;sizes.NumOutputs=1;sizes.NumInputs=-1;sizes.DirFeedthrough=1;sizes.NumSampleTimes=1;sys=simsizes(sizes);str=[];x0= zeros(sizes.NumDiscStates,0);%零状态ts=[-1 0];case 3sys=u(1)*(u(2)>=0)+u(3)*(u(2)<0);case {1,2,4,9}sys=[];otherwiseerror(['Unhandled flag=',num2str(flag)]);end实验五通信模块建模仿真(二)2.。

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