仿真大作业
曾华艳组离散事件系统仿真大作业
新疆财经大学实验报告课程名称：物流管理综合实验实验项目名称：系统建模与仿真学号： 2013104059姓名：曾华艳班级：物流管理11-1指导教师：林秋平2014年 6月 2日新疆财经大学实验报告《铁路局联通营业厅排队仿真分析实验报告》一、实验目的(一)通过对铁路局联通营业厅运作的观察，建立计算机仿真全过程，对营业厅运作进行数据采集、建模和仿真分析，为联通营业厅提出改进和优化方案的建议。
(二)通过这次实验活动，全面了解计算机仿真技术在物流领域、生产制造领域等离散事件系统中的应用，理解仿真技术如何辅助管理人员进行决策。
(三)通过分组合作的形式，提供一种系统仿真工作中常见的团队协作方式的实践体验，培养协调工作、共同完成任务的能力。
二、系统描述人们进入联通营业厅，首先要通过取票系统拿到自己的号，先在等待区等待叫号系统报自己的号。
一共有2个服务台，2个服务台同时工作，哪个服务台叫到几号，拿这个号码的人就去哪个服务台，叫号系统按顺序叫号，2个服务台叫号不会发生重复现象。
我们组决定针对铁路局联通营业厅叫号排队办理业务的过程进行研究，因此我们采集了仿真模型相关数据。
记录了每位顾客到达时间、等待时间和离开时间。
将收集的数据整理，录入excel中，并计算出了顾客的到达时间间隔和被服务时间，再利用flexsim建立仿真模型进行仿真分析与优化。
三、小组分工（一）本组成员1.组长：曾华艳2.组员：晁芙蓉、陈磊、阿尔孜姑丽、宗泽宁、张振恒（二）小组分工1.调查收集数据和模型优化：全体成员2.数据录入：晁芙蓉、张振恒、阿尔孜姑丽3.数据处理：宗泽宁、阿尔孜姑丽4.仿真模型建立与分析：陈磊、曾华艳5.实验报告：曾华艳、晁芙蓉、宗泽宁6.PPT 制作：张振恒、陈磊四、实验过程(一)数据的收集与处理1.本组对铁路局联通营业厅叫号排队等待被服务系统进行了为期一周的数据采集。
小组成员分为两组，在联通营业厅进行观察，记录该营业厅在13时15分到18时05分之间的顾客到达时间间隔和排队等候时间。
西北工业大学电气系统仿真大作业参考答案
二、SimPowerSystem库有什么模块？（16分）
答：MATLAB SimPowerSystem模型库是用于RLC电路、电力电子电路、电力传动控制系统和电力系统仿真等用的模型库。模型库中包含了各种交直流电源、电器元件和电工测量仪表等。
下面依次介绍一下几个子库。
***.asv文件：auto save文件。
***.m文件的备份文件，可以在preference中进行设置。
***.fig文件：用户界面窗口定义的图像文件。
***.txt文件：文本文件，万能存储文件（啥都能存储）。
***.xml文件：可扩展标记语言文件（占用空间大，但易用好操作）。
***.mdl文件：模型文件包（包含模型，贴图，所有动作，以及脚本等文件，较为复杂）。
单个电阻、电感、电容元件的参数设置表如下：
元件
串联RLC分支Series RLC Branch)
并联RLC分支(Parallel RLC Branch)
类型
电阻数值
电感数值
电容数值
电阻数值
电感数值
电容数值
单个电阻
R
0
inf
R
inf
0
单个电感
0
L
Inf
inf
L
0
单个电容
0
0
C
inf
inf
C
六、仿真参数解法设置页的页面如下，在该页可以设置哪些参数？其中仿真解法分为几类？输出选项有几种？（16分）
Electrical Sources，电源库，内有各种电源，交流电压源、交流电流源、直流电压源、受控电压源、受控电流源、电池、三相电源、三相可编程电压源。
arena仿真案例作业
arena仿真案例作业Arena是一种仿真软件，用于模拟和分析复杂的系统。
它可以用于各种领域的仿真，如生产、物流、交通等。
本文将介绍一些使用Arena仿真的案例，以展示其在实际应用中的作用。
1. 生产线优化在一个制造工厂中，使用Arena仿真来优化生产线的布局和工序安排。
通过模拟不同的工艺流程和生产线配置，可以找到最佳的生产方案，以提高生产效率和减少生产成本。
2. 物流调度在一个物流中心中，使用Arena仿真来优化货物的调度和运输路线。
通过模拟不同的调度算法和路线规划策略，可以找到最优的货物分配方案，以提高物流效率和减少运输成本。
3. 供应链管理在一个供应链中，使用Arena仿真来优化供应商选择、库存管理和订单处理等环节。
通过模拟不同的供应链策略和管理方法，可以找到最佳的供应链配置方案，以提高供应链的可靠性和响应能力。
4. 客流分析在一个交通枢纽中，使用Arena仿真来分析客流量和人员流动。
通过模拟不同的交通规划和站点布局，可以找到最佳的交通方案，以提高交通效率和减少拥堵情况。
5. 医院排队在一个医院中，使用Arena仿真来优化患者的排队和就诊流程。
通过模拟不同的排队算法和就诊规则，可以找到最佳的医疗服务方案，以提高就诊效率和患者满意度。
6. 电力系统在一个电力系统中，使用Arena仿真来优化电力的调度和供应。
通过模拟不同的电力调度策略和供应方案，可以找到最佳的电力运营方案，以提高电力供应的可靠性和效率。
7. 金融风险管理在一个金融机构中，使用Arena仿真来分析和管理风险。
通过模拟不同的风险事件和投资策略，可以评估风险暴露和损失潜力，以制定最佳的风险管理方案。
8. 零售店铺布局在一个零售店铺中，使用Arena仿真来优化商品陈列和店员安排。
通过模拟不同的陈列方案和人员调度策略，可以找到最佳的店铺布局方案，以提高销售额和客户满意度。
9. 城市规划在一个城市中，使用Arena仿真来分析人口流动和资源分配。
matlab机电系统仿真大作业
一曲柄滑块机构运动学仿真1、设计任务描述通过分析求解曲柄滑块机构动力学方程，编写matlab程序并建立Simulink 模型，由已知的连杆长度和曲柄输入角速度或角加速度求解滑块位移与时间的关系，滑块速度和时间的关系，连杆转角和时间的关系以及滑块位移和滑块速度与加速度之间的关系，从而实现运动学仿真目的。
2、系统结构简图与矢量模型下图所示是只有一个自由度的曲柄滑块机构，连杆r2与r3长度已知。
图2-1 曲柄滑块机构简图设每一连杆（包括固定杆件）均由一位移矢量表示，下图给出了该机构各个杆件之间的矢量关系图2-2 曲柄滑块机构的矢量环3．匀角速度输入时系统仿真3.1 系统动力学方程系统为匀角速度输入的时候，其输入为ω2=θ2,输出为ω3=θ3,θ3；v 1=r 1,r 1。
(1) 曲柄滑块机构闭环位移矢量方程为:R 2+R 3=R 1(2) 曲柄滑块机构的位置方程{r 2cos θ2+r 3cos θ3=r 1r 2sin θ2+r 3sin θ3=0(3) 曲柄滑块机构的运动学方程通过对位置方程进行求导，可得{−r 2ω2sin θ2−r 3ω3sin θ3=r 1r 2ω2cos θ2+r 3ω3cos θ3=0由于系统的输出是ω3与v 1，为了便于建立A*x=B 形式的矩阵，使x=[ω3v 1],将运动学方程两边进行整理，得到{v 1+r 3ω3sin θ3=−r 2ω2sin θ2−r 3ω3cos θ3=r 2ω2cos θ2将上述方程的v1与w3提取出来，即可建立运动学方程的矩阵形式(r 3sin θ31−r 3cos θ30)(ω3v 1)=(−r 2ω2sin θ2r 2ω2cos θ2) 3.2 M 函数编写与Simulink 仿真模型建立3.2.1 滑块速度与时间的变化情况以及滑块位移与时间的变化情况仿真的基本思路：已知输入w2与θ2，由运动学方程求出w3和v1，再通过积分，即可求出θ3与r1。
MATLAB与控制系统仿真大作业
>> G1=tf(num,den);
>> G1=zpk(G1)
G1 =
5 (s+0.6) ----------------(s+3) (s+2) (s+1)
>> num=[2 1]; den=[1 2.9 1]; G2=tf(num,den); >> G2=zpk(G2)
G2 =
2 (s+0.5)
>> xlabel('x') ylabel('exp(-2.*x)')
三、simulink 建模（每题 10 分，共 20 分）
1、已知单位负反馈的开环传递函数为 G(s) =
2 s2 + 4s
，试利用
simulink
建立系在单位阶跃输入作用下的模型。
要求答案包括：（1）simulink 建模结构图；
（2）在同一个坐标中的阶跃信号和响应曲线图。
2、已知系统的开环传递函数为
G1(s)
=
2s2 + 5s + 6 s2 + 2s + 3
、G2 (s)
=
s2
s+6 + 7s +1
，H
(s)
=
5(s + 2) s +10
求：建立 Simulink 仿真模型，并求出其系统在单位阶跃响应；
要求答案包括：（1）simulink 建模结构图；
x=
-2.9709
0.5491
3.6000
0.0509
2. 已知下列矩阵
2 3 1
−1 3 5
A
=
计算机仿真技术大作业 12脉波整流电路仿真
电阻电感：两组整流桥输出正端各接5mH电感后并联，L1=5mH，L2=5mH；负载为阻感性负载，电阻R＝1欧姆，电感L＝50mH，参数设置如下（以L1和R为例）：
触发电路的基本参数设置：
该电路中最主要的模块为Synchronized12-Pulse Generator模块，根据接入的A、B、C相电压的相位产生12脉冲，同时可以通过外接Constant模块来调节触发角α，达到控制整流桥输出电压的目的，参数设置如下：
仿真结果测量及显示电路的基本参数设置：
由于各运行模式与所需测量的参量不同，故此电路的基本拓扑与参数设置将在各个不同模块中介绍。
二、12脉波整流电路开环仿真
【实验要求与操作】
该实验的电路图由图2进行改进，加入合适的仿真结果测量及显示电路：
图3
仿真结果测量及显示电路的基本参数设置：
如图3所示，使用Current Measurement模块可以测量三相电网中的电流、一个整流桥的三相电流，并通过示波器Scope模块记录数据，方便于之后的FFT分析。测量整流桥A相下桥臂晶闸管触发脉冲，需使用Demux模块将各个晶闸管的触发信号分离，其中第四个触发信号就是整流桥A相下桥臂晶闸管触发脉冲信号。
3.Powergui模块的使用。对于这个模块，我觉得仍需要更为仔细地去研究其功能。在进行第二个仿真问题时，FFT Analysis功能由于我的不熟练操作，一直报错。在仔细研究后发现，调节示波器的Sample time，该功能便能正常工作了。
4.闭环控制方法的理解与使用。在进行第三个仿真问题时，由于自身对于自动控制原理概念的模糊不清，导致长时间不知如何搭建闭环模型，不知如何调整参数。所以在通过示波器观察整个电路的输入输出、整流、触发等各处波形后，逐渐知道该如何调整PI调节器，最后才完整做完该实验。
系统动力学仿真作业
系统动力学仿真作业
班级工业C121
姓名张晓慧曹立春李君赵峥
一、问题描述
假设现有一水塔系统，水塔目前的储水量（I ）为100，期望水位（Y ）为800，灌水量（R1）与水位差额（D ）成比例，灌水调整时间（Z ）为1，途中配水量（G ）为1000，入塔量（R2）与途中配水成比例，途中配水入塔时间（W ）为2。
请根据以上描述画出因果关系图，流程图及模拟仿真结果。
二、因果关系图
三、流程图
+
R1
-
+
R1
G
- 储水量
灌水量
途中配水 水位差额
入塔
+
+ D
I
途中配水G
灌水量R1
储水量I
灌水调整时间Z
水位
差D
期望水位Y 途中配水的入塔时间 W
G0I0
入塔R2
四、计算方程式
L G·K=G·J+DT*(R1·JK-R2·JK)
N G=G0
C G0=1000
R R1·KL=D·K/Z
A D·K=Y-I·K
C Z=1
C Y=800
R R2·KL=G·K/W
C W=2
L I·K=I·J+DT*R2·JK N I=I0
C I0=100
五、运算结果。
电机学matlab仿真大作业报告
电机学matlab仿真大作业报告第一篇：电机学matlab仿真大作业报告基于MATLAB的电机学计算机辅助分析与仿真实验报告一、实验内容及目的1.1 单相变压器的效率和外特性曲线1.1.1 实验内容一台单相变压器，SN=2000kVA, U1N/U2N=127kV/11kV，50Hz，变压器的参数**=0.008和损耗为Rk，X=0.0725，P0=47kW，PKN(75oC)=160kW。
ok(75C)(1)求此变压器带上额定负载、cosϕ2=0.8(滞后)时的额定电压调整率和额定效率。
(2)分别求出当cosϕ2=0.2,0.4,0.6,0.8,1.0时变压器的效率曲线，并确定最大效率和达到负载效率时的负载电流。
(3)分析不同性质的负载（cosϕ2=0.8(滞后),cosϕ2=1.0，cosϕ2=0.8(超前),）对变压器输出特性的影响。
1.1.2 实验目的（1）计算此变压器在已知负载下的额定电压调整率和额定效率（2）了解变压器效率曲线的变化规律（3）了解负载功率因数对效率曲线的影响（4）了解变压器电压变化率的变化规律（5）了解负载性质对电压变化率特性的影响1.1.3 实验用到的基本知识和理论（1）标幺值、效率区间、空载损耗、短路损耗等概念（2）效率和效率特性的知识（3）电压调整率的相关知识1.2串励直流电动机的运行特性1.2.1实验内容一台16kw、220V的串励直流电动机，串励绕组电阻为0.12Ω，电枢总电阻为0.2Ω。
电动势常数为.电机的磁化曲线近似的为直线。
其中为比例常数。
假设电枢电流85A 时，磁路饱和(为比较不同饱和电流对应的效果，饱和电流可以自己改变）。
试分析该电动机的工作特性和机械特性。
1.2.2实验目的（1）了解并掌握串励电动机的工作特性和机械特性（2）了解磁路饱和对电动机特性的影响1.2.3实验用到的基本知识和理论（1）电动机转速、电磁转矩、电枢电流、磁化曲线等（2）串励电动机的工作特性和机械特性，电动机磁化曲线的近似处理二、实验要求及要点描述2.1 单相变压器的效率和外特性曲线（1）采用屏幕图形的方式直观显示；（2）利用MATLAB编程方法或SIMULINK建模的方法实现；（3）要画出对应不同cosϕ2的效率曲线；（4）要画出对应阻性、感性、容性三种负载性质的特性曲线，且通过额定点；（5）要给出特征性的结论。
电力电子仿真技术大作业
《电力电子仿真技术》大作业一、（20分）单相桥式不可控整流电路仿真。
1、实验目的：掌握单相桥式不可控整流电路在电阻电感负载时的工作2、实验要求：交流电压220V（有效值），50Hz，直流侧滤波电容1000微法。
负载电阻10欧姆，10毫亨。
3、实验内容：（1）搭建电路模型（5分）。
电源参数（2）记录负载电压和电容电流波形（5分）。
（3）搭建二极管额定电流计算子系统，显示二极管额定电流计算结果（10分）。
分析：二极管电流对时间积分后除以二极管导通的时间求得二极管额定电流子系统如下：考虑到仿真时间为0.1，而二极管导通时间为其一半，所以导通时间为0.05子系统接入总电路后的图如下：额定电流为26.154、实验结果分析实验能看出单相桥式不可控整流电路仿真的自然换相点以及计算算出二极管的额定电流二、（20分）单相桥式可控整流电路仿真。
1、实验目的：掌握单相桥式可控整流电路仿真，并观察各个器件的波形以了解其工作原理。
2、实验要求：交流电压220V（有效值），50Hz。
负载电阻10欧姆，10毫亨。
3、实验内容（1）搭建触发信号子系统，显示触发信号。
脉冲信号一参数设置为脉冲信号二参数设置相位相差180度（2）搭建电路模型（5分）。
（3）记录晶闸管电压和电流波形（5分）。
（4）画出负载电压平均值随控制角的变化曲线（10分）。
4、实验结果分析：仿真波形与理论分析一致三、（20分）三相桥式可控整流电路仿真。
1、实验目的：通过三相桥式可控整流电路仿真了解电路原理以及加深印象。
2、实验要求：交流相电压220V（有效值），50Hz。
变压器漏感为5毫亨。
负载电阻10欧姆，10毫亨，反电势400V。
控制角120度。
3、实验内容：（1）搭建电路模型（5分）（2）记录负载电压和电流波形（5分）。
（3）搭建换相压降计算子系统，显示换相压降计算结果（10分）。
换相压降=3/2πXI负载电流平均值计算换相压降计算结果：有问题。
四、（20分）升降压直流斩波电路仿真。
ADAMS仿真作业说明
ADAMS仿真大作业说明1、对象为曲柄滑块机构（如图1所示），每个同学有自己对应的参数（曲柄长度l1，连杆长度l2，偏距e），具体见附件1。
需要完成的内容有：建模过程（包括构件、约束、驱动），仿真结果（包括随曲柄整周回转过程中滑块的位移、速度、加速度曲线；连杆中点的轨迹曲线）并分析。
图1 曲柄滑块机构2、提交作业的截止时间为第十一周第一次上课之前，由班长统一收齐电子版和纸质版。
请各位同学合理安排时间，按时完成作业并提交。
3、作业提交方式：每人各提交1份纸质版和电子版作业。
其中，纸质版只交报告（格式见附件2）；电子版中含报告一份，ADAMS仿真源文件（*.bin），仿真动画（*.avi）。
所有文件放到一个文件夹下，文件夹名字为“学号_姓名”，比如“03_张三”。
4、文档撰写过程中，机构简图需采用微软自带的Visio软件画图，公式要采用专用的公式编辑器（如Mathtype等）。
机械原理课程组2017年3月10日附件1：参数分配表附件2：报告模板机械原理课程大作业——基于ADAMS的曲柄滑块机构动力学分析及仿真学号：班级：姓名：任课教师：日期：2017年3月10日一、题目要求采用ADAMS软件环境，建立简单机械系统的动力学模型，借助软件进行求解计算和结果分析。
以单自由度六杆复合式组合机构为对象建立其动力学模型，由静止启动，选择一固定驱动力矩，绘制原动件在一周内的运动关系线图，具体机构及参数如下。
在图1所示的六杆复合式组合机构，已知l AB=150mm，l BC=500mm，l DC=260mm，l=250mm，l AF=600mm，l AD=410mm，杆2和杆2’固结，BE垂直于BC，AF垂直于BEAD；曲柄1的驱动力矩为2000N·m，方向为逆时针，作用在A点；构件质量m1=20kg，m=40kg，m2’=20kg，m3=30kg，m4=70kg，滑块5质量忽略不计，构件6为机架；2质心位置l CS1=75mm，l CS3=130mm，质心S5在点E，构件1、3绕质心的转动惯量J S1=·m2，J=·m2；该机构在工作行程时滑块受到摩擦力的作用，静摩擦系数，动摩擦系S3数，试分析曲柄回转一周过程中：（1）曲柄1与X轴正方向夹角随时间变化的关系，曲柄转动的角速度以及角加速度a1随时间变化的关系；（2）杆3与Y轴反方向夹角随时间变化的关系，杆转动的角速度以及角加速度a3随时间变化的关系；（3）滑块5与杆4的相对速度v5与加速度a5随时间变化的关系。
计算机仿真大作业
武汉理工大学(《计算机仿真技术》课程大作业)风力发电系统中增速器的三维建模与仿真试验研究学院（系）：物流工程学院专业班级：机械制造研1110班学生姓名：原志磊指导教师：杨艳芳目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1 增速器的三维建模与虚拟装配 (3)1.1 零件的三维设计 (3)1.2 虚拟装配 (6)1.2.1 虚拟装配的概论 (6)1.2.2 虚拟装配定义及特点 (7)1.2.3 装配信息及装配关系 (7)1.2.4 基于物理属性的虚拟装配 (9)2 增速器的静力学分析 (17)2.1 静力学分析简介 (17)2.2 接触分析理论 (19)2.3第一级行星轮系静力学分析 (21)2.3.1 建立有限元模型 (22)2.3.2 建立接触对 (23)2.3.3 施加有限元模型的约束和载荷 (24)2.3.4 选择分析类型并设置分析选项 (26)2.3.5 求解 (26)2.3.6 查看分析结果接触分析的结果 (27)3 总结与展望 (30)3.1 工作总结 (30)3.2 工作展望 (30)参考文献 (32)摘要本文首先借助SolidWorks三维建模软件对1500KW风力发电机增速器进行了三维建模并完成虚拟装配，随后借助有限元分析软件ANSYS对增速器的重要零部件进行特性分析。
通过分析结果与理论计算值进行比较，所得结果对于改进设计方法，实现提高增速器各项性能具有重要的指导意义。
论文主要研究了增速器的第一级行星轮系，通过将建立的模型导入有限元分析软件ANSYS中，计算应力。
研究结果表明：在ANSYS中计算出的最大应力值小于理论计算的最大应力值，计算结果满足材料的许用接触应力要求。
本文的特色在于：利用现有的软件对增速器的工作进行了模拟和分析。
对接触分析进行深入研究。
关键词：风力发电机；增速器；建模；虚拟装配；ANSYSAbstractThis paper first completes modeling and virtual assembly of 1500KW wind generator speeder by using SolidWorks, a three-dimensional modeling software.Then analysis the important components of the speeder by ANSYS,a finite element analysis software . The analysis results compares to the theoretical calculated. It is important to improve the design method ,and it has an important significance to achieve to improve the performance of speeder.This paper mainly studies the first grade planetary gear system. The model will be imported in ANSYS to calculate the stress and get the natural frequencies and mode shapes by modal analysis.The results show that the maximum stress calculated in ANSYS is less than the maximum stress calculated in theoretical，so it satisfies the material requirements of the contact stress allowable.In this paper the feature is that the working of speeder was simulated and analyzed by using the existing softwares. It’s in-depth study of the contact analysis.Key Words：wind generator；speeder；modeling；virtual assembly；ANSYS1 增速器的三维建模与虚拟装配1.1 零件的三维设计随着信息技术在各个领域的迅速渗透，CAD/CAM/CAE技术已经得到了广泛的应用，从根本上改变了传统的设计、生产、组织模式，对推动现有企业的技术改造、带动整个产业结构的变革、发展新兴技术、促进经济增长都具有十分重要的意义。
通信信号处理仿真大作业
第五章计算机仿真大作业采用计算机编程实现图1中的自适应均衡器：()h n ()s n ()x n ⊕()noise n ()y n 自适应均衡器()z n图1 信号传输的系统模型图1中()s n 为频率为10Hz 、采样频率为1000Hz 的正弦序列，假设该信号通过一个具有码间干扰特性的信道，其单位抽样响应为()[0.005,0.009,0.024,h n =--0.854,0.218,0.049,0.0323]--，经过上述信道的输出信号()x n 与高斯白噪声()noise n 叠加后作为自适应均衡器的输入信号()y n ，()z n 为自适应均衡器的输出信号。
其中图1中所示的自适应均衡器为一N=31阶FIR 滤波器，抽头系数为(),0,1,,1in i N ω=-其结构如图2所示： 1z -()y n 0ω1ω∑∑++()()d n s n =+-()z n ()e n 1z -1N ω-自适应算法图2自适应均衡器结构图按要求分析回答下列问题，并给出分析结果和波形图： 1.在一个图中用子图的形式（subplot ）画出图1中： (1)()s n 信号；(2)()s n 经信道()h n 传输后的()x n 信号；(3)当()x n 加()noise n 的信噪比SNR(dB ）为20dB 时均衡器的输入序列()y n 的波形图； 对上述波形进行对照分析和说明。
01002003004005006007008009001000-101正弦信号s(n)01002003004005006007008009001000-101x(n)序列1002003004005006007008009001000-101y(n)序列分析说明：s(n)通过具有码间干扰特性的信道h(n)，由于信道存在一定的误差和码间干扰使系统的性能下降，x(n)的波形密度减小了，但整体波形没有发生变化。
加入噪声后，y （n ）的幅值没有变化，但整个波形由于受到噪声干扰浮现“毛刺”现象，波形不在平滑。
机电系统设计与仿真第一次作业
D=[0]; eig(A) %系统特征值% so=obsv(A,C) %系统的能观性矩 阵% si=ctrb(A,B) 阵% n=rank(so) rank(si) %求秩% %系统的能控性矩
so = -1.0000 -1.0000 0.1500 0 si = 0.5000 0 -0.2000 0 -0.6700 0.1250 n = 2 ans =2
−1
代入 M1=1.5，M2=2，K1=0.3 K2=0.6，C1=0.5，C0.8 −0.5 0.9 −0.3 m= ,C = ,K = 0 1.5 −0.5 0.5 −0.3 0.3
所以系统的状态空间表达式（其中 y 为输出量） ：
4
' m 1• x1'' (t ) = f1 − k1[ x1 (t ) − x2 (t )] − c1[ x1' (t ) − x2 (t )] .
'' ' ' m 2 •x2 (t ) = f 2 − k2 • x2 (t ) − c2 x2 (t ) + k1 ( x1 (t ) − x2 (t )) + c1 ( x1' (t ) − x2 (t ))
-0.2010 0.2010
通过计算计算结果可以得出： （1） 、系统特征值为：-0.6284、-0.0716。系统特征值都在复平面的左边说系统 是稳定的。 （2） 、求得系统的能控性矩阵和能观性矩阵的秩都为：2。因为系统的能控性矩 阵和能观性矩阵的秩都和系统的阶次相同，所以系统即能控又能观。 3、求系统输入-输出间的传递函数； 求传递函数指令： [num,den]=ss2tf(A,B,C,D) %系统的传递函数% 得出传递函数：
智能控制模糊控制仿真大作业
智能控制模糊控制仿真大作业一、前言智能控制模糊控制仿真大作业是在智能控制课程中的一项重要任务，旨在让学生通过实践来深入理解模糊控制的原理和应用。
本文将从以下几个方面详细介绍智能控制模糊控制仿真大作业的相关内容。
二、作业背景智能控制是一种基于人工智能技术的自动化控制方法，它可以通过对系统进行学习和优化来提高系统的性能和鲁棒性。
而模糊控制则是智能控制中的一种重要方法，它可以通过对输入输出之间的关系进行建模来实现对系统的控制。
因此，深入了解模糊控制的原理和应用对于学习智能控制具有重要意义。
三、作业要求本次大作业要求学生使用MATLAB/Simulink软件来设计一个基于模糊逻辑的温度调节系统，并进行仿真验证。
具体要求如下：1. 设计一个基于PID算法和模糊逻辑的温度调节系统；2. 利用Simulink软件构建该系统，并进行仿真验证；3. 对比分析PID算法和模糊逻辑在温度调节系统中的控制效果；4. 撰写实验报告，详细介绍设计思路、仿真结果以及分析结论。
四、作业流程1. 确定系统需求和参数首先，需要确定温度调节系统的需求和参数。
例如，设定目标温度为25摄氏度，系统初始温度为20摄氏度，采样时间为0.1秒等。
2. 设计PID控制器接下来，设计PID控制器。
PID控制器是一种经典的控制方法，在工业自动化控制中得到广泛应用。
其基本原理是通过对误差信号、误差积分和误差微分进行加权组合来得到输出信号。
3. 设计模糊逻辑控制器然后，设计模糊逻辑控制器。
模糊逻辑控制器是一种基于模糊集合和模糊推理的控制方法。
其基本原理是将输入变量映射到一个或多个模糊集合上，并通过一系列规则来推导出输出变量的值。
4. 构建Simulink模型并进行仿真验证接下来，利用Simulink软件构建温度调节系统，并将PID控制器和模糊逻辑控制器分别加入到系统中。
然后，进行仿真验证，比较两种控制方法的控制效果。
5. 分析结果并撰写实验报告最后，对比分析PID算法和模糊逻辑在温度调节系统中的控制效果，并撰写实验报告，详细介绍设计思路、仿真结果以及分析结论。
控制系统仿真大作业
《控制系统仿真》大作业一、基本操作程序实现：1、自己定义一组数据，并将其保存到文件data.dat 。
要求第一列为时间t （t 为等差数列，2000≤≤t ）；第二列为与t 对应的201个幅值数据，作为信号)(1t f 的幅值；第三列为按s 的降幂排列的传递函数分子系数；第四列为按s 的降幂排列的分母系数。
第三列、第四列的数据个数不能超过5个。
2、读入data.dat 数据， 画出)(1t f 的时域波形。
3、⎪⎩⎪⎨⎧-<≤≤<≤=其它且)3(15)(10010)(100)(*2)(112112t f t f t t f t t f t f求取)(2t f ，将结果保存到result.mat 文件，画出其时域波形。
4、按data.dat 中的第三列、第四列，求取其对应的传递函数，绘制其bode 图。
报告要求：简述程序的实现过程。
二、子系统封装程序要求：1、 用SIMULINK 建立系统：c bx ax y ++=3，x 为输入，y 为输出，c b a ,,为常数。
对该系统进行封装，要求通过对话框能修改c b a ,,的值。
2、 若输入x 为幅度为5、频率为0.25Hz 的锯齿波，采用示波器显示输出y 及输入x 的波形。
3、 将输入x 、输出y ，导入到工作空间，并采用plot 命令，将两个波形在同一波形窗口显示，带网格线、图例。
报告要求：用文字阐述上述程序的实现过程。
三、PID 控制器参数整定 某控制系统的开环传递函数为11010)(230+++=s s s s G ，采用单位负反馈。
程序要求：1、试采用工程整定法，设置合适的P 、PI 、PID 控制器的参数。
2、将仿真时间定为300秒，绘制整定后的系统的单位阶跃响应曲线。
3、设计M 文件，采用编程法求取系统阶跃响应性能指标：超调量、调节时间。
报告要求：1、阐述该题目的PID 参数整定过程。
2、阐述超调量、调节时间的求取过程。
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仿真实验一：Multisim仿真软件的使用，叠加原理、基尔霍夫定律和戴维南定理的仿真实验；一、实验目的1、学习Multisim仿真软件，熟悉各类虚拟仪器仪表的使用及各种仿真分析方法。
2、利用仿真实验验证叠加原理和基尔霍夫定律；3、利用仿真实验验证戴维南定理；二、电路原理图图 1 图2三、仿真实验数据表格1、叠加原理和基尔霍夫定律的验证（图1）表 1 叠加原理、基尔霍夫定律的验证E1/V E2/A I1/mA I2/mA I3/mA I4/mA U R1/V U R2/mA U R3/mA U R4/mA 实验内容/测量内容201E1单独作用2E2单独01作用3E1和E221共同作用4E1和E221单独作用叠加计算值0252E2单独作用6相对误差（叠加性）7相对误差（齐次性）2、戴维南定理的验证（图2）（1）、测量二端网络11' 两点间的开路电压U OC = ，I SC = ，R o =；（2）、用伏安法测量含源线性单口网络的外特性。
表 2 含源线性单口网络的伏安特性数据测量RL/Ω01002003004006008009001kΩU/VI/mAP/W表 3 单口网络等效电路的伏安特性数据测量RL/Ω01002003004006008009001kΩU/VI/mA四、实验数据分析和处理1、根据仿真实验数据，计算相对误差；2、根据仿真实验数据，举例验证叠加原理和基尔霍夫定律；3、分别画出原单口网络和等效电路的伏安特性曲线，并验证戴维南定理。
五、思考题1、若独立源由直流电源改为正弦交流电源，试问叠加原理和基尔霍夫定律还成立吗？2、若仿真实验中某一线性电阻换成二极管，叠加原理和基尔霍夫定律还成立吗？3、若仿真实验中单口网络内部的某一线性电阻换成二极管，戴维南定理还成立吗？仿真实验二：一阶动态电路响应仿真实验一、实验目的1、研究一阶动态电路的零输入响应、零状态响应及完全响应的特点和规律。
掌握测量一阶电路时间常数的方法。
2、理解积分和微分电路的概念，掌握积分、微分电路的设计和条件。
3、用multisim仿真软件设计电路参数，并观察输入输出波形。
二、实验原理1、零输入响应和零状态响应波形的观察及时间常数 的测量。
当电路无外加激励，仅有动态元件初始储能释放所引起的响应——零输入响应；当电路中动态元件的初始储能为零，仅有外加激励作用所产生的响应——零状态响应；在外加激励和动态元件的初始储能共同作用下，电路产生的响应——完全响应。
以一阶RC 动态电路为例，观察电路的零输入和零状态响应波形，其仿真电路如图1（a）所示。
（a）（b）图1 一阶RC 动态电路方波信号作为电路的激励加在输入端，只要方波信号的周期足够长，在方波作用期间或方波间隙期间，电路的暂态响应过程基本结束（T /2 5 ）。
故方波的正脉宽引起零状态响应，方波的负脉宽引起零输入响应，方波激励下的u i(t)和u o(t)的波形如图1（b）所示。
在t (0，T / 2)的零状态响应过程中，由于T ，故在t T /2时，电路已经达到稳定状态，即电容电压u o(t) U S 。
由零状态响应方程uo(t) US (1 e t/ )可知，当uo(t) U S /2时，计算可得t1 0.69 。
如能读出t1的值，则能测出该电路的时间常数 。
2、RC 积分电路由RC 组成的积分电路如图2（a）所示，激励u i(t)为方波信号如图2（b）所示，输出T电压u o(t)取自电容两端。
该电路的时间常数 RC （工程上称10 倍以上关系为远2远大于或远远小于关系。
），故电容的充放电速度缓慢，在方波的下一个下降沿（或上升沿）到来时，充放电均未达到稳态，输出波形如图2（c）所示，为近似三角波，三角波的峰值E ' E 。
uR(t) ui(t) 11故i(t) ，因而uo(t) u c(t) i(t)dt ui(t)dt，所以输出电R R C RC图 13、RC 微分电路由 RC 组成的微分电路如图 3（a ）所示，激励u i (t )为方波信号如图 3（b ）所示，输出 T电压u o (t )取自电阻两端。
该电路的时间常数 R C ，故电容的充放电速度非常快， 2在方波的下一个下降沿（或上升沿）到来时，电容电压在很短的时间内已充放电完成，并早已达到稳态，输出波形如图 3（c ）所示，为周期窄脉冲。
duC (t ) dui (t )因而uo (t ) u R (t ) R i (t ) R C R C ，所以输出电压近似地与输入电压近似地与输入电压的积分成正比。
dt dt图 3三、仿真实验内容1、在图 1（a ）中，已知 R 10k 、C 10nF 。
在 multisim 仿真软件中连接电路，并由函数信号发生器输出V p p 4.0V ，f 500 1000Hz 的方波信号。
利用双踪示波器同时观察u i (t )和u o (t )的波形，并在示波器上测量 值，并与理论 值进行比较。
2、根据积分电路形成条件，选择合适的 R 、C 参数，组成如图 2（a ）所示的积分电路，其中ui (t )为Vp p 4.0V 、f 1kHz 的方波。
在双踪示波器中同时观察ui (t )和uo (t )的波形。
3、根据微分电路形成的条件，选择合适的 R 、C 参数，组成如图 3(a)所示的微分电路，其中ui (t )为Vp p 4.0V 、f 1kHz 的方波。
在双踪示波器中同时观察ui (t )和uo (t )的波形。
四、思考题1、什么样的电信号可以作为一阶 RC 电路零输入响应、零状态响应和完全响应的激励信号？2、当电熔具有初始值时，RC 电路在阶跃激励下是否会出现没有暂态的现象，为什么？压的微分成正比。
3、在研究方波激励积分电路的响应时，由于 T ，使得响应波形u C(t)在T /2时间内无法达到稳态值，故不能通过实验方法测量 值。
但在积分电路的响应波形中包含了时间常数的信息，应用什么方法测量 值。
4、若将一阶RC 电路改为一阶RL 电路，对于方波激励，电路的响应波形又会怎样？5、能否用RL 电路设计积分或微分电路，如果能，电路参数设计需满足什么条件？2 ) ( 1 1RC，当/ 1 ) (j H仿真实验三：一阶 RC 低通、高通、带通滤波器的仿真 一、实验目的1、研究一阶 RC 低通、高通、带通滤波器的频率响应；2、利用 multisim 仿真软件测量滤波器的输出电压及相移，从而绘制滤波器的幅频和相频特 性曲线。
二、实验原理滤波器是一种对输入信号频率具有选择性的二端口网络，它允许某些频率信号通过， 而其他频率的信号受到衰减或抑制。
这些网络可以由 R 、L 、C （或 R 、C ）元件组成（无源滤波器），也可由无源器件和运算放大器等有源器件共同组成（有源滤波器）。
1、一阶 RC 无源低通滤波器电路如图 1 所示，该滤波器的网络函数为图 1 一阶RC 无源低通滤波器其幅频特性为H ( j )2 时，可求得截止频率1C 。
由幅频特性表达式可知：（1）、当 0 时，H ( j ) 1；（2）、当RCj C j R Cj j V j V j H I o1 1 / 1 / 1 ) ( ) ( ) (，当/1) (jH1/RC RCH(j ) 1/ 2 H( j ) 0时，；（3）、当时，。
因此，该电路具有低通特性。
其相频特性为 ( ) arc( RC) 。
（1）、当0 时，( ) 0o；（2）、当1/RCo o时， ( ) 45 ；（3）、当时， ( ) 90 。
2、一阶RC 无源高通滤波器电路如图2 所示，该滤波器的网络函数为V o ( j ) R j RCH(j )VI( j ) R 1/ j C 1 j RC图 2 一阶RC 无源高通滤波器RC其幅频特性为H( j ) 2 时，可求得截止频率1( RC) 21C 。
由幅频特性表达式可知：（1）、当 0时，H( j ) 0；（2）、当1/RC RC时，H( j ) 1/ 2 ；（3）、当 时，H( j ) 1。
因此，该电路具有高通特性。
其相频特性为 ( ) 90o arc( RC) 。
（1）、当 0 时，( ) 90o ；（2）、当1/ RC 时， ( ) 45o ；（3）、当 时， ( ) 0o 。
三、仿真实验内容1、一阶 RC 无源低通滤波器设计一个截止频率 f C 16kHz 的低通滤波器。
用函数信号发生器输出有效值V i 1V的正弦波，在0 10 f C 范围内调节输出正弦波信号的频率，合理选择 20 个不同的频率点，并用仿真仪表测量输出电压的有效值V o ，并用双踪示波器测出在各频率点处输出V o 相对于输入V i 的相移，并记录在表格 1 中表 1、一阶低通滤波器测量数据2、一阶 RC 无源高通滤波器设计一个截止频率 f C 16kHz 的高通滤波器。
函数信号发生器输出有效值V i 1V 的正弦波，在0 10 f C 范围内调节输出正弦波信号的频率，合理选择 20 个不同的频率点，并用仿真仪表测量输出电压的有效值V o ，并用双踪示波器测出在各频率点处输出V o 相对于输入V i 的相移，并记录在表格 2 中四、思考题 输入 Vi 的 频率 f/Hz 输出 Vo 的 幅值 /V 输出 Vo 的 相位 / （ o ）1、根据表 1 和表 2 中测量的数据，绘制幅频特性和相频特性曲线。
通过 multisim 仿真软件中的交流分析（或波特仪），观察该网络的频率特性曲线与绘制的曲线是否吻合。
表 2 、一阶高通滤波器测量数据 输入 Vi 的 频率 f/Hz 输出 Vo 的 幅值 /V 输出 Vo 的 相位 / （ o ）。