实验三SIMULINK仿真技术实验

实验三：SIMULINK仿真技术实验——SIMULINK常用模块应用及建模仿真、子系统与模块
封装技术应用
一、SIMULINK常用模块应用及建模仿真
1、（1）利用积分模块等建立的描述该系统的SIMULINK模型：
在Matlab的Command窗口中设置参数u的大小。

以及在两个积分器中分别设置x1,x2的初始值。

程序：
plot(tout,x1) %得时间响应曲线
plot(tout,x2)
plot(x1,x2) %得相平面曲线
当u=1,x1初始值为1，x2初始值为2时，
时间响应曲线分别如下：
相平面曲线：
当u=2,x1初始值为-0.7，x2初始值为-0.7时，时间响应曲线：
相平面曲线：
（2）simulink仿真模型如下所示：
得到的各曲线图和上题一样，以下不做叙述。

2、下图分别是基于SIMULINK 的仿真数学模型。

第一个模型：
23.2.
**1
4
x e
t x x -=
1.
2
x x =
23.2-.
*3
4
x e
x x =
3.
4
x x =
第二个模型：
22111211
12.
**-**-
1
x k x k wt
v u x u x +=
332223221112.
**-*-*2
x k x k x k x k x +=
3
322233.
*-*。

x k x k x =
11u y =
wt
v u x y **11
12=
3、第一种方法：Simulink图形如下：
（注：由于此处的y是一个1*1的矩阵，所以我选用了Display数值显示模块来显示y参数的大小。

）
在Matlab的Command窗口中输入[A,B,C,D]=linmod('lab31')，即可得到该模型的状态空间表达式如下：
A =
-1.0000 0 -3.0000
1.0000 -1.0000 0
-5.0000 -1.0000 -3.0000
B =
1.0000 0
0 0
0 1.0000
C =
-1.0000 0 0
D =
1 -5
第二种方法:Simulink图形如下所示：
在Matlab的Command窗口中输入[A,B,C,D]=linmod('lab31')，即可得到该模型的状态空间表达式如下：
A =
-1.0000 0 -3.0000
1.0000 -1.0000 0
-5.0000 -1.0000 -3.0000
B =
1.0000 0
0 0
0 1.0000
C =
-1.0000 0 0
D =
1 -5
4、考虑双输入双输出系统的状态方程。

方法1：将增益模块更改为矩阵增益；
>>plot(tout,xout)
>> plot(tout,yout)
输出曲线：
状态曲线：
方法2：利用下列模块建立模型；
方法3：利用LTI系统模块建立模型。

方法2和方法3中得到状态曲线和输出曲线的方法和方法1一样，在此不做叙述。

5、将下列给出的两个多变量系统传递函数矩阵分别用SIMULINK表示出来，其SIMULINK 模型分别如下图所示：
二、SIMULINK子系统与模块封装技术应用
1、建立如同所示的模型，选择输入输出模块之间的所有模块创建子系统，得到创建带有子
系统的模型和子系统模型。

解题步骤：在SIMULINK中搭建如图所示模型图。

而后选中模型中除输入Signal Generator和输出Terminator和Scope的所有基本模块组合，单机Edit下的Great Subsystem，创建子系统，如下图所示。

2、线性系统由微积分方程组成：
（1）采用积分器方法在SIMULINK上建立的模型如下图所示：
（2）
三、基于SIMULINK的动态系统仿真应用
1、在SIMULINK下建立的仿真图形如下：
（2）将上图中的SIMULINK仿真模型的输入信号设置为单位阶跃信号，由此在MATLAB中运行后可由示波器直接观察输出信号的波形如下图所示。

2、电路如图所示，用示波器观察各支路电流的曲线。

Simulink仿真模拟图如下
所示：
当频率为20HZ时，
3、在SIMULINK下，建立仿真模型，观察响应曲线。

SIMULINK仿真模型如下所示：
观察的响应曲线如下所示：。