几个简单的simulink仿真模型
matlab的simulink仿真建模举例 -回复
matlab的simulink仿真建模举例-回复Matlab的Simulink仿真建模举例Simulink是Matlab附带的一款强大的仿真建模工具,它能够帮助工程师们通过可视化的方式建立和调试动态系统模型。
Simulink通过简化传统的数学模型建立过程,使得工程师们能够更加直观地理解和分析复杂的系统。
在本文中,我们将介绍一个关于电机控制系统的Simulink仿真建模的例子。
一、了解电机控制系统在开始建模之前,我们首先需要了解电机控制系统的基本原理。
电机控制系统通常包括输入、电机和输出三个主要部分。
输入通常是来自于传感器或用户的命令信号,例如转速、位置或力矩。
电机是通过接受输入信号并根据特定的控制算法生成输出信号。
输出信号通常是电机的转速、位置或功率等。
控制算法通常采用比例-积分-微分(PID)控制或者其他控制算法。
二、建立Simulink模型1. 创建新的Simulink模型在Matlab主界面中,选择Simulink选项卡下的“New Model”创建一个新的Simulink模型。
2. 添加输入信号在Simulink模型中,我们首先需要添加输入信号模块。
在Simulink库浏览器中选择“Sources”类别,在右侧面板中找到“Step”模块,并将其拖放到模型中。
3. 添加电机模型接下来,我们需要将电机模型添加到Simulink模型中。
Simulink库浏览器中选择“Simscape”类别,在右侧面板中找到“Simscape Electrical”子类别,然后找到“Simscape模型”模块,并将其拖放到模型中。
4. 连接输入信号和电机模型将输入信号模块的输出端口与电机模型的输入端口相连,以建立输入信号与电机模型之间的连接。
5. 添加输出信号模块在Simulink模型中,我们还需要添加输出信号模块。
在Simulink库浏览器中选择“Sinks”类别,在右侧面板中找到“Scope”模块,并将其拖放到模型中。
Simulink建模仿真实例详解
1.1.2 计算机仿真
1. 仿真的概念 仿真是以相似性原理、控制论、信息技术及相关领域的 有关知识为基础,以计算机和各种专用物理设备为工具,借 助系统模型对真实系统进行试验的一门综合性技术。 2. 仿真分类 ( 1 )实物仿真:又称物理仿真。是指研制某些实体模型, 使之能够重现原系统的各种状态。早期的仿真大多属 于这一类。 优点:直观,形象,至今仍然广泛应用。 缺点:投资巨大、周期长,难于改变参数,灵活性差。
1 s Sine Wave Integrator
x(t ) = − cos(t ) + 1
Scope
从源模块库(Sources)中复制正弦波模块(Sine Wave)。 连续模块库( Continuous )复制积分模块( Integrator )。 输出显示模块库(Sinks)复制示波器模块(Scope)。
( 2 )数学仿真:是用数学语言去描述一个系统,并编制程 序在计算机上对实际系统进行研究的过程。 优点:灵活性高,便于改变系统结构和参数,效率高 (可以在很短时间内完成实际系统很长时间的 动态演变过程),重复性好 缺点:对某些复杂系统可能很难用数学模型来表达,或 者难以建立其精确模型,或者由于数学模型过 于复杂而难以求解 ( 3 )半实物仿真:又称数学物理仿真或者混合仿真。为了 提高仿真的可信度或者针对一些难以建模的实体,在 系统研究中往往把数学模型、物理模型和实体结合起 来组成一个复杂的仿真系统,这种在仿真环节中存在 实体的仿真称为半物理仿真或者半物理仿真,如飞机 半实物仿真等。
5
10
15
如果系统中没有阻尼,则动力方程为:
第六讲Simulink仿真
Simulink操作基础
点击进入Simulink
点击打开新建模型
拖拽模块加入模型
添加连线
2 系统仿真模型
2.1 Simulink的模块 Simulink的模块库提供了大量模块。单击模 块库浏览器中Simulink前面的“+”号,将看到 Simulink模块库中包含的子模块库,单击所需要 的子模块库,在右边的窗口中将看到相应的基本 模块,选择所需基本模块,可用鼠标将其拖到模 型编辑窗口。同样,在模块库浏览器左侧的 Simulink栏上单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单 中单击Open the ‘Simulink’ Libray 命令,将打开 Simulink基本模块库窗口。单击其中的子模块库 图标,打开子模块库,找到仿真所需要的基本模 块。
3.2 启动系统仿真与仿真结果分析
设置完仿真参数之后,从Simulation中选择 Start菜单项或单击模型编辑窗口中的Start Simulation命令按钮,便可启动对当前模型的仿 真。此时,Start菜单项变成不可选, 而Stop菜单项 变成可选, 以供中途停止仿真使用。从Simulation菜 单中选择Stop项停止仿真后,Start项又变成可选。 为了观察仿真结果的变化轨迹可以采用3种方法: (1) 把输出结果送给Scope模块或者XY Graph模块。 (2) 把仿真结果送到输出端口并作为返回变量,然后 使用MATLAB命令画出该变量的变化曲线。 (3) 把输出结果送到To Workspace模块,从而将结果 直接存入工作空间,然后用MATLAB命令画出该 变量的变化曲线。
连续系统 基本模块
微分环节 积分环节 状态方程 传递函数 时间延迟 可变时间延迟 可变传输延迟 零-极点模型
连续系统模块库(Continuous)
Matlab系列之Simulink仿真教程
交互式仿真
Simulink支持交互式 仿真,用户可以在仿 真运行过程中进行实 时的分析和调试。
可扩展性
Simulink具有开放式 架构,可以与其他 MATLAB工具箱无缝 集成,从而扩展其功 能。
Simulink的应用领域
指数运算模块
用于实现信号的指数运算。
减法器
用于实现两个信号的减法 运算。
除法器
用于实现两个信号的除法 运算。
对数运算模块
用于实现信号的对数运算。
输出模块
模拟输出模块
用于将模拟信号输出 到外部设备或传感器。
数字输出模块
用于将数字信号输出 到外部设备或传感器。
频谱分析仪
用于分析信号的频谱 特性。
波形显示器
控制工程
Simulink在控制工程领域 中应用广泛,可用于设计 和分析各种控制系统。
信号处理
Simulink中的信号处理模 块可用于实现各种信号处 理算法,如滤波器设计、 频谱分析等。
通信系统
Simulink可以用于设计和 仿真通信系统,如调制解 调、信道编码等。
图像处理
Simulink中的图像处理模 块可用于实现各种图像处 理算法,如图像滤波、边 缘检测等。
用于将时域信号转换为频域信号,如傅里叶变换、 拉普拉斯变换等。
03 时域变换模块
用于将频域信号转换为时域信号,如逆傅里叶变 换、逆拉普拉斯变换等。
04
仿真过程设置
仿真时间的设置
仿真起始时间
设置仿真的起始时间,通 常为0秒。
步长模式
选择固定步长或变步长模 式,以满足不同的仿真需 求。
第五章 Simulink系统建模与仿真
本章重点
Simulink基本结构 Simulink模块 系统模型及仿真
一、Simulink简介
Simulink 是MATLAB 的工具箱之一,提供交互式动态系统
建模、仿真和分析的图形环境
可以针对控制系统、信号处理及通信系统等进行系统的建 模、仿真、分析等工作 可以处理的系统包括:线性、非线性系统;离散、连续及 混合系统;单任务、多任务离散事件系统。
从模块库中选择合适的功能子模块并移至编辑窗口中,按 设计要求设置好各模块的参数,再将这些模块连接成系统 Simulink的仿真过程就是给系统加入合适的输入信号模块 和输出检测模块,运行系统,修改参数及观察输出结果等
过程
二、Simulink的基本结构
Simulink窗口的打开
命令窗口:simulink 工具栏图标:
三、Simulink模型创建
7、信号线的标志
信号线注释:双击需要添加注释的信号线,在弹出的文本编辑 框中输入信号线的注释内容
信号线上附加说明:(1) 粗线表示向量信号:选中菜单Forma t|Wide nonscalar lines 即可以把图中传递向量信号的信号线用粗 线标出;(2)显示数据类型及信号维数:选择菜单Format|Port data types 及Format|Signaldimensions,即可在信号线上显示前 一个输出的数据类型及输入/输出信号的维数;(3) 信号线彩 色显示:选择菜单Format|Sample Time Color,SIMULINK 将用 不同颜色显示采样频率不同的模块和信号线,默认红色表示最 高采样频率,黑色表示连续信号流经的模块及线。
同一窗口内的模块复制: (1)按住鼠标右键,拖动鼠标到目标
MATLAB自动控制系统仿真simulink
目录1 绪论 (1)1.1 题目背景、研究意义 (1)1.2 国内外相关研究情况 (1)2 自动控制概述 (3)2.1 自动控制概念 (3)2.2 自动控制系统的分类 (4)2.3 对控制系统的性能要求 (5)2.4 典型环节 (6)3 MATLAB仿真软件的应用 (10)3.1 MATLAB的基本介绍 (10)3.2 MATLAB的仿真 (10)3.3 控制系统的动态仿真 (11)4 自动控制系统仿真 (14)4.1 直线一级倒立摆系统的建模及仿真 (14)4.1.1 系统组成 (14)4.1.2 模型的建立 (14)4.1.3 PID控制器的设计 (20)4.1.4 PID控制器MATLAB仿真 (22)4.2 三容水箱的建模及仿真 (24)4.2.1 建立三容水箱的数学模型 (24)4.2.2 系统校正 (25)总结 (28)致谢 (29)参考文献 (30)1 绪论1.1 题目背景、研究意义MATLAB语言是当今国际控制界最为流行的控制系统计算机辅助设计语言,它的出现为控制系统的计算机辅助分析和设计带来了全新的手段。
其中图形交互式的模型输入计算机仿真环境SIMULINK,为MATLAB应用的进一步推广起到了积极的推动作用。
现在,MATLAB语言已经风靡全世界,成为控制系统CAD领域最普及、也是最受欢迎的软件环境。
随着计算机技术的发展和应用,自动控制理论和技术在宇航、机器人控制、导弹制导及核动力等高新技术领域中的应用也愈来愈深入广泛。
不仅如此,自动控制技术的应用范围现在已扩展到生物、医学、环境、经济管理和其它许多社会生活领域中,成为现代社会生活中不可缺少的一部分。
随着时代进步和人们生活水平的提高,在人类探知未来,认识和改造自然,建设高度文明和发达社会的活动中,自动控制理论和技术必将进一步发挥更加重要的作用。
作为一个工程技术人员,了解和掌握自动控制的有关知识是十分必要的。
自动控制技术的应用不仅使生产过程实现了自动化,极大地提高了劳动生产率,而且减轻了人的劳动强度。
基于Simulink的控制系统建模与仿真
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滑艇速度控制系统模型框图
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然后设置正确的系统模型参数与仿真参数对此 系统进行仿真,其中Step的Final Value值设置为1000 (即滑艇牵引力)、子系统中增益模块Gain的取值 为1/1000(即1/m)、Fcn模块的expression设置为 u^2-u(求取水的阻力)、系统仿真时间为0至100s。
0.02s。 (2)P、I、D增益模块:取值分别为1、0.01、0。
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汽车动力机构参数:
(1)Gain模块:取值为1/m,即1/1000。 (2)Gain1模块:取值为b/m,即20/1000。 (3)Integrator模块:初始状态为0,即速度初值为0。 系统仿真参数:
(1)仿真时间范围:从0至1000s。 (2)求解器:使用变步长连续求解器。 4.系统仿真与分析
建模: 根据牛顿第二定律,小车受弹簧的弹性力、
阻尼器的阻尼力、加速度力,运动方程如下:
mx fx kx F x 0.2x 0.4x 0.2F u(t) 0.2F x u(t) 0.2x 0.4x
例exm1。
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例2 蹦极跳系统 蹦极跳是一种挑战身体极限的运动,蹦极者系
着一根弹力绳从高处的桥梁或山崖等向下跳。在下 落的过程中,蹦极着几乎处于失重状态。应用 Simulink对蹦极跳系统进行仿真研究。
积分环节: x(n) x(n 1) u(n) 微分环节:d(n) u(n) u(n 1) 系统输出: y(n) Pu(n) Ix(n) Dd(n)
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汽车动力机构 汽车动力机构是行驶控制系统的执行机构。其
simulink仿真简单实例
simulink仿真简单实例
一、模拟环境
1、MATLAB/Simulink 设计环境:
在MATLAB中开发Simulink模型,仿真模拟系统,开发系统塑造都可以在这个环境下进行。
2、LabVIEW 设计环境:
LabVIEW允许你以基于可视化技术的开发环境(VI)来创建测试,模拟,监控系统,以及自动化系统的可视化界面。
二、仿真实例
1、基于MATLAB/Simulink的仿真实例:
(1)传统的PID控制器
这是一个利用PID控制器控制速度的例子。
首先,建立一个简单的Simulink模型,包括PID控制器、电机和反馈器件。
之后,你可以调整PID参数,以提高系统的控制能力。
(2)智能控制
这是一个基于智能控制算法的实例。
通过使用神经网络,试图根据输入自动调整PID参数,使系统具有更强的控制能力。
2、基于LabVIEW的仿真实例:
(1)叉车仿真
这是一个使用LabVIEW来模拟电动叉车运行过程的实例。
你可以模拟叉车的启动过程,叉车行驶过程,并开发出任意的叉车控制算法。
(2)汽车仿真
这是一个使用LabVIEW进行汽车模拟的实例。
你可以模拟汽车的动力性能,并开发出任意类型的汽车控制算法,如路径规划算法,自动驾驶算法等。
Simulink建模仿真实例详解
(2)数学仿真:是用数学语言去描述一个系统,并编制程 序在计算机上对实际系统进行研究的过程。
优点:灵活性高,便于改变系统结构和参数,效率高 (可以在很短时间内完成实际系统很长时间的 动态演变过程),重复性好
模型可以分为实体模型和数学模型。
实体模型又称物理效应模型,是根据系统之间的相似性而建 立起来的物理模型,如建筑模型等。
数学模型包括原始系统数学模型和仿真系统数学模型。原始 系统数学模型是对系统的原始数学描述。仿真系统数学模型 是一种适合于在计算机上演算的模型,主要是指根据计算机 的运算特点、仿真方式、计算方法、精度要求将原始系统数 学模型转换为计算机程序。
crta n i m 2
Animation fu n cti o n
Inputs & Sensors1
Double Mass-Spring System
?
(Double click on the "?" for more info)
To start and stop the simulation, use the "Start/Stop" selection in the "Simulation" pull-down menu
0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
例子2
单自由度系统:
初始条件:
m&x&+ cx& + kx = 0
第三章 matlab的simulink建模与仿真
3、其它子系统
可配置子系统,代表用 户定义库中的任意模块, 只能在用户定义库中使用。 函数调用子系统。
for循环
3)在一个仿真时间步长内,simulink可以多次进出一 个子系统。 原子子系统:
1)子系统作为一个“实际”的模块,需顺序连续执行。
2)子系统作为整体进行仿真。
3)子系统中的模块在子系统中被排序执行。
建立原子子系统:
1)先建立一空的原子子系统。
2)先建立子系统,再强制转换成原子子系统。
Edit/block parameters
在enabled subsystem
triggered subsystem
enabled and triggered subsystem中。
1)早期simulink版本中,enable和triggered信号需要从 signal&system中调用。
2)simulink后期版本中,在上述模块中含这两个信号。 3)一个系统中不能含多个enable和triggered信号。 4)其它子系统可看成某种形式的条件执行子系统。
3.4创建simulink模型(简单入门)
一、启用simulink并建立系统模型 启动simulink: (1)用命令方式:simulink (2)
二、simulink模块库简介 1、simulink公共模块库 Continuous(连续系统)
连续信号数值积分 输入信号连续时间积分
单步积分延迟,输出为前一输入
动态模型:描述系统动态变化过程
静态模型:平衡状态下系统特性值之间的关系
二、计算机仿真
1、仿真的概念
以相似性原理、控制理论、信息技术及相关领域 的有关知识为基础,以计算机和各种专用物理设备为工 具,借助系统模型对真实系统进行实验研究的一门综合 性技术。 2、仿真分类 实物仿真:建造实体模型 数学模型:将数学语言编制成计算机程序 半实体模型:数学物理仿真
Simulink建模和仿真(基础版)
第七章Simulink建模和仿真 7.1 Simulink的概述和基本操作
注意:不要把模块保存到模块文件的次序与仿真过程模块被更新 的次序相混淆。Simulink在模块初始化时以将模块排好正确的次 序。
为了建立有效的更新次序,Simulink根据输入和输出的关系将模 块分类。其中,当前输出依赖于当前输入的模块称为直接馈入模 块,所有其他的模块都称为非虚拟模块。直接馈入模块的例子有 Gain、Product和Sum模块;非直接馈入模块的例子有 Integrator模块(它的输出只依赖于它的状态),Constant模块(没 有输入)和Memory模块(它的输出只依赖于前一个模块的输入)。
7.1.2 基本操作 一、模型基本结构 一个典型的Simulink模型包括如下三种类型的元素: ① 信号源模块 ② 被模拟的系统模块 ③ 输出显示模块
如图7.1.1所示说明了这三种元素之间的典型关系。系统 模块作为中心模块是Simulink仿真建模所要解决的主要部分; 信号源为系统的输入,它包括常数信号源函数信号发生器 (如正弦和阶跃函数波等)和用户自己在Matlab中创建的自 定义信号或Matlab工作间中三种。输出模块主要在Sinks库 中。
表7.2.3 Discrete库
7.2 基本模块
第七章 Simulink建模和仿真
表7.2.4 Continuous库
7.2 基本模块
第七章 Simulink建模和仿真
表
7.2.5 Math 库
7.2 基本模块
第七章 Simulink建模和仿真 7.2 基本模块
第七章 Simulink建模和仿真 7.2 基本模块
Simulink建模和仿真
在计算机技术飞速发展的今天,许多科学研究、工程设计由 于其复杂性越来越高,因此与计算机的接合日趋紧密。也正 是计算机技术的介入,改变了许多学科的结构、研究内容和 研究方向。例如,计算流体力学、计算物理学、计算声学等 新兴学科的兴起,均与计算机技术的发展分不开。控制理论、 仿真技术本身与计算机的接合就十分紧密,而随着专业领域 的研究深入和计算机软硬件技术的发展,这种联系呈现更加 紧密。计算控制论的建立,足以说明这个问题。而这种发展, 又以系统仿真技术的发展分不开的。
基础篇-第6章-仿真模型
按照6.1.1节所介绍的方法启动Simulink后就可以看到图6-4所示的Simulink模块库 浏览器。由该浏览器可以看出Simulink模型库浏览器各部分的用途,包含公共模 型库和专业模型库。如下图所示。
搜索栏
标题 菜单
工具栏
库的子目录 库目录树
Model-Wide Utilities 子集
6.1.3 Simulink工作原理
Simulink的特点:
丰富的可扩充的预定义模块库 交互式的图形编辑器来组合和管理直观的模块图 以设计功能的层次性来分割模型,实现对复杂设计的管理 通过Model Explorer 导航、创建、配置、搜索模型中的任意信号、参数、属性, 生成模型代码 提供API用于与其他仿真程序的连接或与手写代码集成 使用Embedded MATLAB模块在Simulink和嵌入式系统执行中调用MATLAB算法 使用定步长或变步长运行仿真,根据仿真模式(Normal,Accelerator,Rapid Accelerator)来决定以解释性的方式运行或以编译C代码的形式来运行模型 图形化的调试器和剖析器来检查仿真结果,诊断设计的性能和异常行为 可访问MATLAB从而对结果进行分析与可视化,定制建模环境,定义信号参数和 测试数据 模型分析和诊断工具来保证模型的一致性,确定模型中的错误
6.1 Sirks公司为MATLAB提供的系统模型化的图形输入与仿真工具, 它使仿真进入到了模型化的图形阶段。Simulink主要有两个功能,即Simu(仿真) 和Link(连接),它可以针对自动控制、信号处理以及通信等系统进行建模、仿真 和分析。
本书用于演示的Simulink是包含在MATLAB7.0里的Simulink6.0,启动Simulink 有三种方式: • • • 在MATLAB7.0菜单栏中选择【File】/【New】/【Model】选项; 鼠标左键单击MATLAB7.0工具栏上的Simulink 按钮; 在MATLAB7.0的命令窗口中直接键入“Simulink”命令。
matlab的simulink仿真建模举例
matlab的simulink仿真建模举例Matlab的Simulink仿真建模举例Simulink是Matlab的一个工具包,用于建模、仿真和分析动态系统。
它提供了一个可视化的环境,允许用户通过拖放模块来构建系统模型,并通过连接和配置这些模块来定义模型的行为。
Simulink是一种功能强大的仿真平台,可以用于解决各种不同类型的问题,从控制系统设计到数字信号处理,甚至是嵌入式系统开发。
在本文中,我们将通过一个简单的例子来介绍Simulink的基本概念和工作流程。
我们将使用Simulink来建立一个简单的电机速度控制系统,并进行仿真和分析。
第一步:打开Simulink首先,我们需要打开Matlab并进入Simulink工作环境。
在Matlab命令窗口中输入"simulink",将会打开Simulink的拓扑编辑器界面。
第二步:创建模型在拓扑编辑器界面的左侧,你可以看到各种不同类型的模块。
我们将使用这些模块来构建我们的电机速度控制系统。
首先,我们添加一个连续模块,代表电机本身。
在模块库中选择Continuous中的Transfer Fcn,拖动到编辑器界面中。
接下来,我们添加一个用于控制电机速度的控制器模块。
在模块库中选择Discrete中的Transfer Fcn,拖动到编辑器界面中。
然后,我们需要添加一个用于输入参考速度的信号源模块。
在模块库中选择Sources中的Step,拖动到编辑器界面中。
最后,我们添加一个用于显示模拟结果的作用模块。
在模块库中选择Sinks 中的To Workspace,拖动到编辑器界面中。
第三步:连接模块现在,我们需要将这些模块连接起来以定义模型的行为。
首先,将Step模块的输出端口与Transfer Fcn模块的输入端口相连。
然后,将Transfer Fcn模块的输出端口与Transfer Fcn模块的输入端口相连。
接下来,将Transfer Fcn模块的输出端口与To Workspace模块的输入端口相连。
simulink离散仿真简单实例
simulink离散仿真简单实例Simulink是MATLAB的一个工具箱,它提供了一个图形化界面,用于建立和模拟动态系统。
它使用块图的形式表示系统,其中每个块代表系统中的一个组件或功能单元。
这些块可以通过线连接在一起,以表示信号的流动。
通过配置块的参数和连接,可以建立一个完整的系统模型。
在Simulink中进行离散仿真时,时间被划分为离散的步长,系统在每个步长内的行为被模拟。
离散仿真可以用于分析系统在不同时间点的行为,例如系统的稳定性、响应时间等。
接下来,我们将通过一个简单的实例来展示Simulink离散仿真的过程。
假设我们要建立一个简单的温度控制系统,系统包括一个温度传感器、一个控制器和一个加热器。
温度传感器用于测量当前环境温度,控制器根据测量值调整加热器的功率。
在Simulink中创建一个新的模型。
在模型中,我们将使用三个块来表示系统的各个组件:一个输入块用于表示环境温度的输入信号,一个控制器块用于调整加热器的功率,一个输出块用于表示系统的输出信号。
接下来,我们需要配置每个块的参数和连接它们。
输入块可以配置为生成一个随机的环境温度信号,控制器块可以配置为根据测量值输出一个控制信号,输出块可以配置为显示系统的输出信号。
通过连接输入块、控制器块和输出块,我们可以建立一个完整的系统模型。
在配置完模型后,我们可以设置仿真参数。
例如,我们可以设置仿真的时间范围、步长等参数。
然后,我们可以运行仿真并观察系统的行为。
通过仿真结果,我们可以分析系统的稳定性、响应时间等性能指标。
通过这个简单的实例,我们可以看到Simulink离散仿真的基本过程。
首先,我们建立一个系统模型,然后配置各个组件的参数和连接它们。
最后,我们设置仿真参数并运行仿真来分析系统的行为。
Simulink离散仿真可以应用于各种实际问题的建模和分析。
例如,它可以用于分析控制系统的性能、优化电路设计、评估通信系统的可靠性等。
通过Simulink离散仿真,我们可以更好地理解和改善系统的行为。
几个简单的simulink仿真模型
一频分复用和超外差接收机仿真目的1熟悉Simulink模型仿真设计方法2掌握频分复用技术在实际通信系统中的使用3理解超外差收音机的接收原理内容设计一个超外差收接收机系统,其中发送方的基带信号分别为1000Hz的正弦波和500Hz的方波,两路信号分别采用1000kHz和1200kHz的载波进行幅度调制,并在同一信道中进行传输。
要求采用超外差方式对这两路信号进行接收,并能够通过调整接收方的本振频率对解调信号进行选择。
原理超外差接收技术广泛用于无线通信系统中,基本的超外差收音机的原理框图如图所示:图1-1超外差收音机基本原理框图从图中可以看出,超外差接收机的工作过程一共分为混频、中频放大和解调三个步骤,现分别叙述如下:混频:由天线接收到的射频信号直接送入混频器进行混频,混频所使用的本机振荡信号由压控振荡器产生,并可根据调整控制电压随时调整振荡频率,使得器振荡频率始终比接收信号频率高一个中频频率,这样,接受信号和本机振荡在混频器中进行相乘运算后,其差频信号的频率成分就是中频频率。
其频谱搬移过程如下图所示:图1-2 超外差接收机混频器输入输出频谱中频放大:从混频模块输出的信号中包含了高频和中频两个频率成分,这样一来只要采用中频带通滤波器选出进行中频信号进行放大,得到中频放大信号。
解调:将中频放大后的信号送入包络检波器,进行包络检波,并解调出原始信号。
步骤1、设计两个信号源模块,其模块图如下所示,两个信号源模块的载波分别为1000kHz,和1200kHz,被调基带信号分别为1000Hz的正弦波和500Hz的三角波,并将其封装成两个子系统,如下图所示:图1-2 信源子系统模型图2、为了模拟接收机距离两发射机距离不同引起的传输衰减,分别以Gain1和Gain2模块分别对传输信号进行衰减,衰减参数分别为0.1和0.2。
最后在信道中加入均值为0,方差为0.01的随机白噪声,送入接收机。
3、接收机将收到的信号直接送入混频器进行混频,混频所使用的本机振荡信号由压控振荡器产生,其中压控振荡器由输入电压进行控制,设置Slider Gain模块,使输入参数在500至1605可调,从而实现本振的频率可控。
SIMULINK仿真方法简介
SIMULINK仿真方法简介SIMULINK是一个进行动态系统的建模、仿真和综合分析的集成软件包。
它可以处理的系统包括:线性、非线性系统;离散、连续及混合系统;单任务、多任务离散事件系统。
在SIMULINK提供的图形用户界面GUI上,只要进行鼠标的简单拖拉操作就可以构造出复杂的仿真模型。
它的外表以方框图形式呈现,且采用分层结构。
从建模角度,SIMULINK 既适用于自上而下的设计流程,又适用于自下而上的逆程设计。
从分析研究角度,这种SIMULINK模型不仅让用户知道具体环节的动态细节,而且能够让用户清晰的了解各器件、各子系统、各系统间的信息交换,掌握各部分的交互影响。
1. 应用SIMULINK的基本操作1)在MATLAB的命令窗运行指令simulink或点击命令窗口中的图标,便可以打开如图B1-2所示的SIMULINK模块库浏览器(Simulink Library Browser)。
图B1-2 SIMULINK库浏览器2)点击Source字库前的“+”号(或双击字库名),便可以得到各种信源模块,如图B1-3。
图B1-3 信源子库的模块3)点击“新建”图标,打开一个名为untitled的空白模型窗口,如图B1-4。
图B1-4 SIMULINK的新建模型窗口4)用鼠标指向所需的信号源(如阶跃信号Step),按下鼠标左键,把它拖至untitled窗,就生成一个阶跃信号的复制品。
,如图B1-5。
图B1-5模型创建中的模型窗口5)采用上述方法,将信宿库Sink中的示波器scope拷贝到模型窗口,把鼠标指向信源右侧的输出端,当光标变成十字符时,按住鼠标任意键,移向示波器的输入端,就完成了两个模块间的信号连接,如图B1-6。
图B1-6 创建模型完毕中的模型窗口6)进行仿真,双击示波器,打开示波器显示屏,如图1-7。
点击模型窗口中的“仿真启动”图标或点击simulink菜单下的start,仿真就开始了,就可以观测到阶跃信号的波形了,如图B1-7。
simulink 等效电路模型
Simulink中的等效电路模型是用来模拟电池特性的数学模型。
等效电路模型基于电路理论,将电池的复杂行为简化为易于分析和仿真的电路元素。
等效电路模型通常包括以下组成部分:
1. 电池的开路电压(Em):这是电池在无负载条件下的端电压。
2. 内阻(R0):电池内部阻抗,它由电池的电化学性质和温度等因素决定。
3. RC环节:用于模拟电池内部的电荷移动和扩散过程,其参数包括时间常数(RC的倒数)和电容值。
在等效电路模型中,电池的开路电压和内阻是已知参数,而RC 环节的参数则需要通过实验数据标定来确定。
根据不同的需求和条件,可以使用不同的等效电路模型来描述电池的行为特性。
在Simulink中,可以使用等效电路模块来构建电池的等效电路模型。
这些模块通常位于Simscape Electrical模型库中。
用户可以根据需要选择不同的模块来搭建等效电路模型,并根据实验数据标定参数。
通过模拟和分析等效电路模型,可以预测和分析电池在不同工况下的性能表现和行为特性。
simulink最简单动力学模型
simulink最简单动力学模型Simulink是一款功能强大的仿真软件,用于建立和模拟各种系统的动力学模型。
在这里,我将为您提供一个简单的Simulink动力学模型,并解释每个组成部分的作用。
在这个例子中,我们将构建一个简单的质点模型。
质点将受到一个恒定的外力作用,我们将观察其加速度和速度的变化。
首先,打开Simulink并创建一个新的模型。
然后,按照以下步骤进行操作:步骤1:添加输入信号在模型中添加一个"Constant"模块,它将作为外力的输入信号。
右键单击模型编辑器中的空白区域,选择"Simulink Library Browser"。
在库浏览器中,选择"Sources"类别,并将"Constant"模块拖放到模型中。
步骤2:添加质点模型在模型中添加一个"Transfer Fcn"模块,它将表示质点的动力学行为。
从库浏览器中选择"Continuous"类别,并将"Transfer Fcn"模块拖放到模型中。
步骤3:连接输入和输出将"Constant"模块的输出端口连接到"Transfer Fcn"模块的输入端口。
为此,点击"Constant"模块的输出端口,然后拖动鼠标到"Transfer Fcn"模块的输入端口,并释放鼠标按钮。
步骤4:设置参数右键单击"Transfer Fcn"模块,选择"Block Parameters"。
在弹出的对话框中,设置传递函数的系数,以控制质点模型的动力学行为。
例如,您可以设置一个简单的一阶传递函数:Numerator coefficients: [1]Denominator coefficients: [1 1]这将创建一个一阶传递函数H(s) = 1 / (s + 1),其中s是Laplace 变量。
几个简单的simulink仿真模型
一频分复用和超外差接收机仿真目的1熟悉Simulink模型仿真设计方法2掌握频分复用技术在实际通信系统中的应用3理解超外差收音机的接收原理内容设计一个超外差收接收机系统,其中发送方的基带信号分别为1000Hz的正弦波和500Hz的方波,两路信号分别采用1000kHz和1200kHz的载波进行幅度调制,并在同一信道中进行传输。
要求采用超外差方式对这两路信号进行接收,并能够通过调整接收方的本振频率对解调信号进行选择。
原理超外差接收技术广泛用于无线通信系统中,基本的超外差收音机的原理框图如图所示:图1-1超外差收音机基本原理框图从图中可以看出,超外差接收机的工作过程一共分为混频、中频放大和解调三个步骤,现分别叙述如下:混频:由天线接收到的射频信号直接送入混频器进行混频,混频所使用的本机振荡信号由压控振荡器产生,并可根据调整控制电压随时调整振荡频率,使得器振荡频率始终比接收信号频率高一个中频频率,这样,接受信号与本机振荡在混频器中进行相乘运算后,其差频信号的频率成分就是中频频率。
其频谱搬移过程如下图所示:图1-2 超外差接收机混频器输入输出频谱中频放大:从混频模块输出的信号中包含了高频和中频两个频率成分,这样一来只要采用中频带通滤波器选出进行中频信号进行放大,得到中频放大信号。
解调:将中频放大后的信号送入包络检波器,进行包络检波,并解调出原始信号。
步骤1、设计两个信号源模块,其模块图如下所示,两个信号源模块的载波分别为1000kHz,和1200kHz,被调基带信号分别为1000Hz的正弦波和500Hz的三角波,并将其封装成两个子系统,如下图所示:图1-2 信源子系统模型图2、为了模拟接收机距离两发射机距离不同引起的传输衰减,分别以Gain1和Gain2模块分别对传输信号进行衰减,衰减参数分别为0.1和0.2。
最后在信道中加入均值为0,方差为0.01的随机白噪声,送入接收机。
3、接收机将收到的信号直接送入混频器进行混频,混频所使用的本机振荡信号由压控振荡器产生,其中压控振荡器由输入电压进行控制,设置Slider Gain模块,使输入参数在500至1605可调,从而实现本振的频率可控。
基于MatlabSimulink的电子节气门控制系统仿真
基于Matlab/Simulink的电子节气门控制系统仿真专业:机械制造及其自动化1、Matlab仿真程序及各仿真系统工作原理电子节气门控制系统的几个主要仿真模型: 系统总体模型、电机电流控制模型和节气门轴运动控制模型。
1.1系统总体模型图1 节气门体控制系统仿真框图节气门体系统总体模型主要包括下列封装模块: 信号输入模块、传感器模块、节气门体模块、控制器模块。
其中输入的工况信号包括连续信号和离散信号, 节气门输出信号为连续信号, 而控制器的输入输出信号都是离散信号。
输入的信号在传感器中经过采样、滤波等各种处理后, 进入控制器; 控制器根据车辆运行工况信息, 得出发动机运行模式, 从而确定节气门的控制策略, 进入相应控制算法, 计算出电机控制电流, 并与预期电流比较得到电机PWM 控制信号; 该信号进入节气门体模块, 控制电机驱动节气门转动, 由此得出电机实际运行电流和节气门转角; 这两个值再输入传感器, 实现闭环控制。
1.2电机电流控制模型图2 电机电流控制模型图3 PWM ON内部封装图图4 饱和函数参数设计直流电机由控制器输出的PWM 控制信号控制电机电流大小和方向, 即控制了扭矩的大小和方向, 从而驱动节气门达到预期位置。
如果控制信号是高电平触发PWM ON 模块, 而其低电平则抑制PWM OFF 模块。
两模块中的结构基本相似, 都是计算出电流的微分, 两者经过合并( Merge) 模块进行矢量集成后, 经过积分模块得到电机电流, 其后又经过饱和模块防错处理再进入节气门模块, 同时电流也反馈回电机模块进行计算。
1.3节气门轴运动控制模型图5 节气门轴运动控制模型图6 积分器参数设计图6 初始角参数设计输入电机模块中的电流, 输出感应电动势到电机模块, 节气门转角大小则输出到传感器模块。
节气门轴上驱动力矩为电机输入扭矩; 阻力扭矩包括弹簧扭矩、库仑阻尼、粘滞阻尼等。
根据各扭矩之和与节气门转动角速度的关系, 可以得到节气门转角。