simulink动态仿真(汽车动力学20100
Simulink动态仿真
20dB/dec
20lgadB
1
T
m
1 T
( )
90º
(度)
(m)
0º
m
最大超前角对应频率处的 对数幅值为：
1 Lm 20lg α
2 串联超前校正方法 1） 基本原理
利用超前校正装置产生的相位超前角来补偿原系统
的相角滞后，一般是将最大超前角频率选在开环截
止频率的附近，使系统的相角裕度增大。由于校正
例：已知某负反馈系统的开环传递函数为：
0.05s 0.045 G( s) 2 ( s 1.8s 0.9)(s 2 5s 6)
试绘制系统的根轨迹。 解：仿真程序为： num=[0.05 0.045];
den=conv([1 -1.8 0.9],[1 5 6]);
rlocus(num,den),[K,poles]=rlocfind(num,den);
解： wn=6;zeta=[0.2:0.2:1.0]; w=logspace(-1,1);
figure(1);num=wn.^2;
for k=zeta
den=[1,2*k*wn,wn.^2]; [mag,phase,w1]=bode(num,den,w); subplot(2,1,1);hold on semilogx(w1,mag);
xlabel('Frequency (rad/sec)');ylabel('Phase deg');
hold off
3 幅值裕量和相位裕量
Gm, Pm,Wcg ,Wcp m argin(num, den) Gm, Pm,Wcg ,Wcp m argin( A, B, C, D)
第6章 Simulink动态仿真
3． 接下来将PID控制器中的有关元件加入到编辑窗口中，这些元件 可以从“continuous” 模块函数库和“Math”模块函数库中选出。PID 控制器的各个环节中都含有一个比例模块，用户可以从“Math”模块 函数库中选出比例模块（其标注为Gain）并拖至编辑窗口中，通过双 击比例模块的图标 来得到参数修改的对话框。然后用户可以从 “continuous” 模块函数库中分别选出积分器（其标注为Integrator） 和微分器（其标注为Derivative）的图标，将他们拖到编辑窗口中， 释放鼠标左键,这时在用户的编辑窗口中就分别出现积分器功能模块图 标和微分器功能模块图标。
2．线的折弯 按住Shift键，再用鼠标在要折弯的地方单击一下，就会出现圆圈。 该圆圈表示折点，利用该折点就可以改变线的形状。
3．改变连线的粗细 用Format→Wide noscalar Lines命令来改变连线的粗细。即连线的 粗细会根据在线上传输的信号特性而变化。如果传输的数值，则为 细线；如果传输的为向量，则为粗线。
第9章Simulink动态仿真
3.通过运动学仿真求解加速度⑶
⑶建立Simulink仿真模型，嵌入MATLAB函数compa（u）
注：先运行仿真框图后，再运行fz941.m程序，得到下面的仿真结果。
24
3.通过运动学仿真求解加速度⑷
⑷编写绘制连杆的转角和滑块位移曲线的程序
25
3.通过运动学仿真求解加速度⑸
⑸仿真结果
26
9.4.2 悬吊式起重机动力学仿真
2 A 22 A2 V V2 1
ex
Kh
F x
e A1
V1
2
e A2
V2
2
e A1
la
e
l (1 a )
e A1 1
l
a 1 a
A 2 / A1 1
29
动刚度分析程序
30
2
9.1.1 Simulink的启动
启动方法
⑴在命令窗口输入 simulink
⑵点击命令窗口工具条 上的simulink图标
Simulink Library Browser
模块库窗口
3
模块库包含16个子模块库
常用模块 连续系统模块 不连续性模块 离散系统模块 逻辑和位操作模块 常用模块 数学操作 模型效验模块 模型效验模块 接口和子系统模块 信号属性模块 信号通信模块 输出模块 输入源模块 用户自定义函数模块
4
打开子模块库的方法⑴
左击某模块库
Simulink浏览器右边窗口显示该子模块库包含的全部标准模块。 例如，左击sink子模块 Continuous
5
打开子模块库的方法⑵
右击simulink菜单项
Simulink动态仿真仿真
Simulink动态仿真仿真Simulink简介：Simulink是MATLAB的重要组成部分，提供建立系统模型、选择仿真参数和数值算法、启动仿真程序对该系统进行仿真、设置不同的输出方式来观察仿真结果等功能。
1、启动方法：单击图标或在窗口输入simulink在启动Simulink模块库浏览器后再单击其工具栏中的New model 命令按钮，会弹出名字为untitled的模型编辑窗口。
在MATLAB主菜单中，选择File菜单中New菜单项的Model命令，也可打开模型编辑窗口。
利用模型编辑窗口，可以通过鼠标的拖放操作创建一个模型。
2、Simulink的退出为了退出Simulink，只要关闭所有模型编辑窗口和Simulink模块库浏览器窗口即可。
3、Simulink的基本模块4、掌握模块的编辑：添加，选取，复制删除。
5、掌握模块的连接举例：建立系统仿真x1=x2*tX2=x2*e(-0.5*t)操作步骤1) 在MATLAB主菜单中，选择File菜单中New菜单项的Model命令，打开一个模型编辑窗口。
(2) 将所需模块添加到模型中。
(3) 设置模块参数并连接各个模块组成仿真模型。
设置模块参数后，用连线将各个模块连接起来组成系统仿真模型。
模型建好后，从模型编辑窗口的File 菜单中选择Save 或Save as 命令将它存盘。
举例2：使用simlink 仿真下列曲线，取w=2*pix(wt)=sin(wt)+1/3*sin(3wt)+1/5*sin(5wt)+1/7*sin(7wt)+1/9*sin(9wt) 步骤：(1) 启动Simulink 并打开模型编辑窗口。
(2) 将所需模块添加到模型中。
(3) 设置模块参数并连接各个模块组成仿真模型。
设置模块参数后，用连线将各个模块连接起来组成仿真模型。
(4) 设置系统仿真参数。
(5) 开始系统仿真。
(6) 观察仿真结果。
作业：完成相关习题：1、使用simlink 仿真下列曲线，取w=2*pix(wt)=1/3*sin(5*wt)+ sin(wt)+sin(1/8*wt)2、使用simlink 仿真i=⎰+10)1ln(*dx x x。
SIMULINK动态结构图仿真
SIMULINK动态结构图仿真实际工程的单闭环控制系统仿真通常是通过SIMULINK动态结构图实现的。
实现的思路是先将动态结构图转换为状态空间模型，然后再仿真。
具体过程是用SIMULINK提供的1inmod()和1inmod2()两个函数，从连续系统中提取线性模型。
两个函数命令执行后，都可以得到一个用[A，B，C，D]表达的状态空间模型。
然后就可以对这个状态空间模型来进行各种仿真。
这种方法之所以被普遍采用，是因为：其一，实际工程的控制系统，是由一个一个环节按特定控制要求连接而成，经抽象及近似处理后即得SIMULINK动态结构图，动态结构图就是可见的原始模型，不需要再费力费时做工作，动态结构图就可以用来进行仿真；其二，除开极少数简单问题外，有了动态结构图再求传递函数，一般都较复杂。
因此，通过SMUHNK动态结构图模型实现仿真是较好的方法。
需要特别注意，系统的SMULINK动态结构图模型的.mdl文件在计算机磁盘空间里存放的路径。
实例：简单闭环控制系统的MA TLAB仿真用转速负反馈构成的直流调速系统，其原理框图如图l所示。
图l 转速负反馈直流调速系统原理框图本系统用直流测速发电机TG作电动机转速n的检测元件，它与被控电动机轴硬性连接，可将电动机转速的变化转换为电压的变化，该电压经分压器分压，即是与转速n成正比的反馈电压U f，用它与给定电压U g比较后，得到偏差电压ΔU＝U g—U f，该偏差电压ΔU经放大器放大后，其输出电压就是晶闸管触发器的移相控制电压U k。
晶闸管—直流电机单闭环调速系统（V—M系统）的SIMULINK动态结构图如图2所示。
图中直流电机P nom＝10kW，U nom＝220V，I nom＝55A，n nom＝1000r／min，电枢电阻R a＝0.5Ω，V—M系统主电路总电阻R＝1Ω，额定磁通下的电机电动势转速比C e＝0.1925V．min/r，电枢回路电磁时间常数T a＝0.017s，系统运动部分飞轮矩相应的机电时间常数Tm＝0.075s，系统测速反馈系数Kt＝0.01178V／rpm，图2 单闭环调速系统的SIMULINK动态结构图整流触发装置的放大系数K s＝44，三相桥平均失控时间T s＝0.00167s，比例积分调节器的两个系数T1＝0.049s，T2＝0.088s。
Simulink动态系统仿真入门
Simulink动态系统仿真入门Simulink是基于MA TLAB的图形化仿真设计环境，是MATLAB 提供的进行动态系统建模、仿真和综合分析的集成软件包。
它使用图形化的系统模块对动态系统进行描述，并在此基础上采用MATLAB 的计算引擎对动态系统在时域内进行求解。
它可以处理的系统包括：线性、非线性、离散、连续及混合、单任务、多任务离散事件等。
在MATLAB7.X版本中，可以直接在Simulink环境中运作的工具箱和模型库很多，已经覆盖了航天、航空、通信、控制、信号处理等等诸多领域，涉及内容专业性很强。
1、Simulink系统的启动由于Simulink和MATLAB是高度集成在一起的，因此启动Simulink必须先启动MA TLAB。
在MA TLAB启动Simulink可以通过在命令窗口输入Simulink，或者点击MATLAB工具栏的Simulink 快速启动图标。
启动Simulink后，出现Simulink的主窗口，选择主菜单File中的New\model，即可以打开系统模型编辑器。
下图依次是MATLAB 主窗口、Simulink主窗口和系统模型编辑窗口，图中的箭头表示了操作顺序。
在打开一个新的系统模型文件以后，用户可以从Simulink模块库中选择适合的系统模块或自定义模块来建立系统模型。
我们通过一个简单的例子来分步说明Simulink建模和仿真的能力。
1）在MATLAB 窗口运行Simulink。
打开Simulink模块库浏览器。
2）点击Source子库前的“+”展开库，可以看到各种信源模块。
3）点击新建图标，打开一个空白型的模型窗口。
4）用鼠标选中需要的信源模块，把它拖入新建的空白模型编辑窗口，生成一个正弦波的复制品。
5）同样将信宿库Sinks中的示波器Scope拷贝到模型窗口。
6）利用鼠标完成两个模块的连线操作，完成一个简单的模型。
7）为进行仿真，双击示波器模块，打开示波器显示屏。
sinulink动态仿真
Simulink 动态仿真一.Simulink 简介Simulink是一个对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包它支持连续、离散及两者混合的线性和非线性系统也支持具有多种采样速率的多速率系统。
Simulink为用户提供了用方框图进行建模的图形接口采用这种结构画模型就像采用笔和纸画图一样容易。
直观、方便、灵活。
Simulink包含有Sinks输出方式、Source 输入源、Linear线性环节、Nolinear 非线性环节、Connections连接与接口和Extra其它环节等子模型库而且每个子模型库包含有相应的功能模块。
用户也可以自己定制和创建自己的功能模块。
Simulink创建的模型可以具有递阶结构因此用户可以采用从上到下或者从下到上的结构创建模型。
用户可以从最高级开始观看模型然后用鼠标双击其中的子系统模块来查看下一级的内容。
??在定义完一个模型以后用户可以通过Simulink的菜单或MATLAB的命令窗口键入命令来进行仿真。
采用Scope模块和其它的画图模块在仿真进行的同时就可以进行看到仿真结果。
??Simulink是由模块库、模型构造及指令分析、演示程序等几部分组成。
二.Simulink安装和启动安装随Matlab一起安装在安装过程中在Simulink选项前打勾。
启动按钮或输入Simulink命令Simulink工作环境由库浏览器和模型窗口组成库浏览器提供了展示Simulink标准模块库和专业工具箱的界面模型窗口是用户创建模型方框图的地方。
库浏览器模型窗口??Simulink的演示程序Simulink自带很多演示程序几乎涉及到仿真的方方面面仔细研究Simulink自带的演示程序是学习Simulink的很好的方法。
三.Simulink的组成1.应用工具箱Simulink软件包的一个重要特点是它完个建立在Matlab的基础上因此Matlab的很多工具箱也可以应用到Simulink中来这就大大扩展了Simulink的建模和分析能力。
Simulink动态仿真仿真
Simulink动态仿真仿真启动方法：单击图标或在窗口输入imulink在启动Simulink模块库浏览器后再单击其工具栏中的Newmodel命令按钮，会弹出名字为untitled的模型编辑窗口。
在MATLAB主菜单中，选择File菜单中New菜单项的Model命令，也可打开模型编辑窗口。
利用模型编辑窗口，可以通过鼠标的拖放操作创建一个模型。
2、为了退出Simulink，只要关闭所有模型编辑窗口和Simulink模块库浏览器窗口即可。
3、4、5、掌握模块的编辑：添加，选取，复制删除。
掌握模块的连接举例：建立系统仿真某1=某2某t某2=某2某e(-0.5某t)操作步骤1)在MATLAB主菜单中，选择File菜单中New菜单项的Model命令，打开一个模型编辑窗口。
(2)将所需模块添加到模型中。
(3)设置模块参数并连接各个模块组成仿真模型。
设置模块参数后，用连线将各个模块连接起来组成系统仿真模型。
模型建好后，从模型编辑窗口的File菜单中选择Save或Savea命令将它存盘。
举例2：使用imlink仿真下列曲线，取w=2某pi某(wt)=in(wt)+1/3某in(3wt)+1/5某in(5wt)+1/7某in(7wt)+1/9某in(9wt)步骤：(1)启动Simulink并打开模型编辑窗口。
(2)将所需模块添加到模型中。
(3)设置模块参数并连接各个模块组成仿真模型。
设置模块参数后，用连线将各个模块连接起来组成仿真模型。
(4)设置系统仿真参数。
(5)开始系统仿真。
(6)观察仿真结果。
作业：完成相关习题：1、使用imlink仿真下列曲线，取w=2某pi某(wt)=1/3某in(5某wt)+in(wt)+in(1/8某wt)2、使用imlink仿真i=0某某ln(1某)d某。
matlab simulink 动力学问题
matlab simulink 动力学问题动力学问题是指研究物体运动、运动规律和动力学关系等方面的问题。
在工程领域中，动力学问题广泛运用于机械设计、控制系统设计、车辆动力学、机器人运动控制等方面。
Matlab Simulink是一款基于图形模型的设计与仿真环境，可以用于解决动力学问题。
Simulink提供了一种直观的、图形化的方式，允许用户将复杂的系统划分为多个模块，并通过信号连接这些模块，从而构建整个系统的模型。
用户可以在模型中定义系统的数学公式、边界条件、初始条件等，并基于这些模型进行仿真、分析和优化。
在动力学问题中，常常用到的公式包括牛顿第二定律、动量定理、角动量定理、能量守恒定律等。
以机械系统为例，当我们考虑一个物体受到外力作用时的运动情况时，可以利用牛顿第二定律来描述物体的运动规律。
根据牛顿第二定律，物体受力的大小与所受的加速度成正比，反方向与加速度相同。
因此，在Matlab Simulink中，我们可以通过建立物体的模型，在模型中加入受力的作用，并通过求解运动方程来得到物体的运动状态。
例如，考虑一个简单的弹簧振子系统，该系统由一个质量为m的物体和一个弹簧组成。
弹簧的劲度系数为k，物体受到地球引力的作用。
我们可以建立如下的模型来描述该系统的动力学问题：-建立物体的动力学方程：F = m*a，其中a表示物体的加速度，F表示作用在物体上的合力。
合力包括地球引力和弹簧的作用力，分别由mg和-kx表示，其中g表示地球的重力加速度，x表示弹簧的位移量。
-通过求解动力学方程，可以得到物体的加速度，进而得到物体的速度和位移。
在Simulink中，我们可以通过建立一个模块化的系统模型，将这些步骤一一对应地实现。
具体步骤如下：1.在Simulink中创建一个新模型。
2.在模型中添加一个纵向布局的框架，用于容纳其他模块。
3.添加一个输入信号，用于控制模型的运行时间。
4.添加一个数学运算模块，用于计算物体受力大小。
Simulink汽车仿真实例
案例背景：介绍案例的背景信息，如汽车型号、仿真目的等 模型建立：详细描述如何使用Simulink建立汽车故障诊断与预测模型 仿真结果：展示仿真结果，并分析其与实际故障的符合程度 结论：总结案例的优点与不足，提出改进建议
汇报人：XX
Simulink汽车仿真广泛应用于汽车行业的 研究、开发、测试和验证等领域。
目的：模拟汽 车系统的动态 行为和性能， 以便更好地理 解、预测和优
化系统设计
意义：提高设 计效率，降低 开发成本，缩 短开发周期， 减少试验次数 和风险，提高 产品质量和可
靠性
建立模型：根据 汽车系统原理， 建立数学模型
人工智能和机器学习在仿真中的应用：AI和机器学习技术将为仿真提供新的方法和思路，进一 步提高仿真的智能化水平。
深度学习算法在车辆控制 中的应用
强化学习在自动驾驶系统 中的应用
神经网络在车辆动力学模 拟中的应用
机器学习在仿真结果分析 和优化中的应用
发展前景：随着技术的不断进步，仿真 技术在汽车行业的应用将越来越广泛， 为汽车设计、研发和生产带来更多可能 性。
制算法。
添加标题
应用领域：广泛应用 于汽车、航空、工业 自动化等领域，用于 设计、优化和验证各
种控制系统。
添加标题
优势：易于使用，支 持模块化设计，可扩 展性强，能够提高控 制算法的设计效率和
仿真精度。
Simulink支持多 种第三方插件和 扩展模块，可扩 展仿真功能和模 型库
这些插件和模块 可提供额外的算 法、模型和工具， 以支持更广泛的 汽车系统仿真
建立各部件数学模 型：利用 Simulink进行建 模，考虑各部件的 动态特性和参数
实验基于Simulink动态仿真
基于Simulink 的动态仿真的学习研究分享学号 姓名一、实验任务和目的1. 熟悉Simulink 的工作环境，掌握模型建立方法。
2. 熟悉和掌握模块参数的设置和常用模块的使用方法。
3. 掌握利用Simulink 实现非线性微分方程动态仿真的方法4. 掌握利用Simulink 实现机构运动仿真的方法。
二、实验内容 t x x x 5.0cos 1.0x 3=+++1、 针对杜芬方程，建立其Simulink 模型，并进行动态仿真（[0,100]t ∈，初始条件(0)0x =，(0)0.5x =），仿真结果输入XY-Graph 模块，绘制x —x 关系曲线（x 为横坐标）。
2、 已知图示曲柄滑块机构中，曲柄L AB =a=150mm ，连杆L BC =b=400mm ，偏心距e=60mm ，曲柄逆时针匀角速度ω=1rad/s 转动（曲柄初始位置1θ=0）。
xx图1 曲柄滑块机构该曲柄滑块机构可以看做是由1R 、2R 、3R 、4R 四个向量构成的封闭图形，方向如图所示。
该机构的闭环位移矢量方程1234R R R R +=+位置投影方程和速度投影方程，可参考机械原理教材第二章解析法内容。
要求参照实验报告后面附录曲柄摇杆机构的仿真方法，建立该曲柄滑块机构的Simulink 模型，并利用模型仿真计算曲柄旋转一周时，滑块位置、速度和加速度随曲柄位置的变化规律，结果Mux 后输入到Scope 模块绘制滑块位置、速度和加速度变化曲线。
三、实验过程和结果1、杜芬方程Simulink 模型*.mdl 文件随实验报告打包提交；2、曲柄滑块机构Simulink 仿真模型*.mdl 文件和模型用到的自定义模块源代码*.m 文件随实验报告打包提交；3、杜芬方程Simulink 模型仿真结果截图（XY-Graph 模块所绘制x —x 关系曲线截图）贴在实验报告中；4、曲柄滑块机构Simulink 模型仿真结果截图（滑块位移、速度、加速度随时间变化曲线的Scope 模块截图）贴在实验报告中。
matlabsimulink动力学建模与仿真
matlabsimulink动力学建模与仿真
Matlab Simulink是一种功能强大的动力学建模和仿真软件。
它
可以帮助工程师和科研人员以直观的方式创建和分析各种系统的数学
模型。
使用Matlab Simulink，我们可以轻松地建立复杂的动力学系统模型，例如机械系统、电力系统、控制系统等。
Matlab Simulink提供了丰富的图形化建模功能，用户可以使用
预定义的模块和组件来组装模型。
这些模块包括各种传感器、执行器、控制器等，用户只需拖拽和连接这些模块即可快速搭建所需的系统模型。
用户还可以通过自定义模块来增加系统的特定功能。
在模型建立完成后，Matlab Simulink提供了各种仿真和分析工具，可以帮助用户验证和优化系统设计。
用户可以设置仿真参数，例
如仿真时间、信号输入等，然后运行仿真以观察系统的动态行为。
通
过仿真结果，用户可以评估系统的性能指标，并进行参数调整和优化。
此外，Matlab Simulink还支持与MATLAB的深度集成，用户可以在仿
真过程中使用MATLAB的强大数学和数据处理功能。
总之，Matlab Simulink是一个强大的动力学建模和仿真工具，
它可以帮助工程师和科研人员快速建立和分析各种系统模型。
通过使
用Matlab Simulink，我们可以更好地理解和预测系统的行为，从而提供有效的解决方案。
Simulink汽车仿真实例-文档资料
Logic & Bit Op. Continuous Discontinuites Discrete Signal Attributes User-Defined Fcn Ports & Subsystems Ports & Subsystems Ports & Subsystems Ports & Subsystems
13
作业
完成各个子系统的建模。下节课将这些子系统 组装成一个完整的发动机模型。
14
实战1：一个发动机模型
Simulink throttle
模型：
part1
theta
dotmai
Pm
mai
part3
Terminator1
dotmai dotPm
dotmao
Pm
part4
Terminator2
N
dotmao
0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
32
实战3：防抱死制动系统（ABS）
Simulink模型：
0.2
Desired relative
slip
Scope2
Scope3
Scope4
bangbang controller
100 TB.s+1 Hydraulic Lag
1
s
Pm
mao
part5
Terminator3
Integrator
Terminator
T_load part2
T_eng N
T_load
part7
N
edge180
valve timing
基于MATLAB_Simulink的单缸发动机动态仿真
第10章 Simulink动态仿真
（1）菜单名称与功能。 模型窗口的菜单提供了模型建立和仿真的几乎全部功能，其名称 和功能如表
File菜单名称与功能
功 能 主要子菜单
New
Open Close Save Save as Source control Model Properties Preferences
新建模型（Model）或库（Library）
导入Simulink选项
打开信号层次结构 样本时间注释 打开MATLAB桌面窗口 自动选择最合适的显示比例 显示页面边界 设置打开或关闭模块端口的输出提示标签 删除高亮显示
首页
Simulation菜单名称与功能
功 能 主要子菜单 Start/ Stop Configuration Parameters Normal 启动/停止仿真 设置仿真参数 标准仿真模式
步骤二：连接模块
步骤三：运行仿真
首页
10.2 建模方法 10.2.1 模块操作
1. 模块的选定 在进行模块操作之前，应先打开一个新的模型窗口。 （1）从Simulink的模块库中选择所需的模块方法。 单击所需要的模块，然后将其拖到需要创建仿真模型的窗口，释放图标，这时所 需要的模块将出现在模型窗口中。 （2）在模型窗口中选定模块。 选中单个模块：在模块上单击鼠标，模块的四角处出现小黑块编辑框，即选中 模块。 选中多个模块：先按下〈Shift〉键，然后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，则矩形框中所有的模型均被选中。 选中所有模块：选择菜单“Edit”→“Select all”命令。
Signal & Scope Manager Code Generation External Mode Control Panel Control Design Parameter Estimation Response Optimization
Simulink动态仿真
Simulink动态仿真
Simulink动态仿真
1 Simulink 基本操作 利用Simulink进行系统仿真的步骤是： ① 启动Simulink，打开Simulink模块库 ② 打开空白模型窗口； ③ 建立Smulink仿真模型； ④ 设置仿真参数，进行仿真； ⑤ 输出仿真结果。
Simulink动态仿真
Simulink动态仿真
Simulink动态仿真
Simulink: 中的“ Simu” 一词表示可用于计算机仿真， 而“Link”一词表示它能进行系统连接，即把一系列模 块连接起来，构成复杂的系统模型。作为MATLAB的 一个重要组成部分，Simulink由于它所具有的上述的两 大功能和特色，以及所提供的可视化仿真环境、快捷 简便的操作方法，而使其成为目前最受欢迎的仿真软 件。 主要介绍Simulink的基本功能和基本操作方法，并通过 举例介绍如何利用Simulink进行系统建模和仿真。
Simulink动态仿真
1.2 建立Simulink仿真模型 e) 模块参数设置 用鼠标左键双击指定模块图标，打开模块对话框，根据对话 框栏目中提供的信息进行参数设置或修改。 例如双击模型窗口的传递函数模块，弹出图示对话框， 在对话框中分别输入分子、分母多项式的系数，点击OK 键，完成该模型的设置，如右下图所示：
Simulink动态仿真
1 Simulink 基本操作
1.1 启动Simulink b) 打开空白模型窗口 模型窗口用来建立系统的仿真模型。只有先创建一个空白的 模型窗口，才能将模块库的相应模块复制到该窗口，通过必 要的连接，建立起Simulink仿真模型。也将这种窗口称为Sim ulink仿真模型窗口。 以下方法可用于打开一个空白模型窗口： 在MATLAB主界面中选择【File:NewModel】菜单项； 单击模块库浏览器的新建图标 ； 选中模块库浏览器的【File : New Model】菜单项。 所打开的空白模型窗口如图所示。
车辆动力学simulink介绍
车辆动力学Simulink介绍
Simulink是MATLAB中的一个可视化仿真工具，它是一个模块图环境，用于多域仿真以及基于模型的设计。
Simulink被广泛应用于工程领域的系统设计、控制系统设计等方面。
Simulink动力学是一种使用Simulink软件来建模和模拟系统动力学行为的技术。
动力学是研究物体运动规律的科学，主要关注物体的受力、加速度、运动轨迹等方面的变化。
Simulink动力学则是通过使用Simulink软件来建立动力学模型，模拟和分析系统的动力学行为。
因此，车辆动力学Simulink可以理解为使用Simulink软件对车辆动力学系统进行建模和仿真的技术。
Simulink车辆动力学是一种技术，通过使列车轨迹跟踪能够更准确有序地执行，以实现车辆运动解耦，并实现两种形式的控制-先行自动路径控制和列车自动化控制。
Simulink车辆动力学使用面向对象的方法，用块图的形式表示车辆的动力学和控制模型以及它的参数。
Simulink车辆动力学的模型可以模拟复杂的运动特性，如诱导电流、特定驱动器、驱动器延迟、侧滑、坡度、制动等特性。
此外，它还可以准确地模拟起始加速量、起步位移、平衡质量、转矩等参数，并且能够根据即时轨道问题分析处理变化，以及模拟不同类型的列车模型。
Simulink车辆动力学还可以用于应用模拟，例如切线方向控制、分布式控制以及动态系统控制等。
Simulink车辆动力学能够解决车辆控制的难题，通过面向对象的建模专门从车辆动力学模型出发。
simulink实现动力学方程
simulink实现动力学方程【原创实用版】目录1.Simulink 简介2.动力学方程概述3.Simulink 实现动力学方程的方法4.实际应用案例5.总结正文一、Simulink 简介Simulink 是 MathWorks 公司开发的一款与 MATLAB 兼容的仿真软件，主要用于动态系统的建模、仿真和分析。
通过 Simulink，用户可以轻松地创建、修改和优化模型，同时可以进行参数扫描、线性分析以及非线性仿真等操作，广泛应用于航空航天、汽车工程、控制系统等领域。
二、动力学方程概述动力学方程是描述物体运动规律的数学方程，通常包括物体的质量、速度、加速度等物理量。
在仿真分析中，动力学方程是构建模型的基础，可以对物体的运动状态进行精确描述。
三、Simulink 实现动力学方程的方法1.创建模型：首先打开 Simulink 软件，新建一个模型，然后添加相应的仿真模块。
2.添加动力学方程模块：在 Simulink 库中选择相应的动力学方程模块，例如“常微分方程”模块，将其添加到模型编辑器中。
3.配置动力学方程参数：双击“常微分方程”模块，打开模块参数对话框。
在此处，用户可以输入动力学方程的各项参数，如质量、加速度等。
4.链接模块：将动力学方程模块与其他模块（如输入、输出、传感器等）相连接，形成完整的仿真模型。
5.运行仿真：点击工具栏上的“运行”按钮，开始仿真。
仿真完成后，可以查看仿真结果，分析物体的运动状态。
四、实际应用案例以一个简单的物体在重力作用下的自由落体运动为例，可以使用Simulink 实现动力学方程。
首先，创建一个新的 Simulink 模型，然后添加“常微分方程”模块，设置物体的质量和重力加速度等参数。
接着，将“常微分方程”模块与“Scope”模块相连接，用于显示仿真结果。
最后，运行仿真，可以观察到物体在重力作用下的自由落体运动过程。
五、总结通过 Simulink 实现动力学方程，用户可以方便地构建、修改和优化仿真模型，同时可以进行参数扫描、线性分析以及非线性仿真等操作。
simulink实现动力学方程
Simulink是MATLAB的一个模块，主要用于建模、仿真和分析动态系统。
要在Simulink中实现动力学方程，你可以遵循以下步骤：
启动MATLAB，然后在MATLAB窗口中单击上面的Simulink按钮，或者在命令窗口中输入simulink，以启动Simulink。
在Simulink的界面中，你会看到许多预定义的模块。
你需要从这些模块中选择合适的来表示你的动力学方程。
例如，如果你的动力学方程涉及到微分操作，你可能需要使用“Derivative”模块；如果涉及到积分操作，你可能需要使用“Integrator”模块。
根据你的动力学方程，将这些模块连接起来。
连接模块的方式是通过箭头，箭头的方向代表了信号的流向。
在连接好模块之后，你需要为每个模块设定参数。
这些参数应该根据你的动力学方程来确定。
例如，如果你的方程中有一个系数是2，那么你就需要将相应模块的参数设定为2。
设定好参数之后，你可以运行你的仿真模型了。
你只需要点击界面上方的运行按钮，Simulink 就会自动计算并显示出结果。
在运行结果出来之后，你需要检查这些结果是否符合你的预期。
如果符合，那么你的工作就完成了；如果不符合，那么你需要返回到第3步，重新设定模块的参数。
请注意，上述步骤是一个非常基本的流程。
在实际操作中，根据你的动力学方程的复杂性，你可能需要使用更复杂的模块，或者创建自定义的模块。
此外，你也可能需要调整仿真的一些设置，例如仿真的时间长度、步长等。
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3.1
Simulink 基本操作
Simulink动态仿真
c)模块拷贝及删除 在模块库中选中模块 后，按住鼠标左键不 放并移动鼠标至目标 模型窗口指定位置 ， 释放鼠标即完成模块 拷贝。（新版本中右 键单击选中模块 ，按 下Ctrl+I组合键） 模块的删除只需选定 删除的模块，按 Del 键 即可。
连接线(左键) 仿真技术
分支线(右键)
3.1.2
建立Simulink仿真模型
Simulink动态仿真
g) 模块文件的取名和保存 选择模型窗口菜单 File Save as 后 弹 出 一 个 “ Save as” 对话框，填 入模型文件名，按保存 (s)即可。
[说明] 模块的修改、调整、连接通常只能在仿真模型窗口中进 行，不要直接对模块库中的模块进行修改或调整。
仿真技术
3.2.1
Simulink 模块库
[说明]若不设置仿真参数,则采用Simulink缺省设置。
仿真技术
3.1.3
系统仿真运行
Simulink动态仿真
③ 仿真运行和终止：在模型窗口选取菜单【Simulation: Start】，仿真开始，至设置的仿真终止时间，仿真 结束。若在仿真过程中要中止仿真，可选择【Simul ation: Stop】 菜 单 。 也 可 直 接 点 击 模 型 窗 口 中 的 （或 ）启动（或停止）仿真。
2
0.5
2
y Amplitude sin frequency time phase bias
仿真技术
3.2.1
Simulink 模块库
Simulink动态仿真
②Step：产生幅值、阶跃时间可设置的阶跃信号。
双击图标 ,弹出阶跃信号的参数设置框图。图中参数为Si mulink 默认值。动力学系统仿真中常用来模拟外力的输入。 当设置幅值为3.8，阶跃时间 为1秒时，阶跃波形如下图所 示：
仿真技术
3.2.1
Simulink 模块库
Simulink动态仿真
示波器属性对话框
设置Y轴个数 设置显示的时间范围 选择轴的标注方法 确定显示频度(每隔n-1个 数 据 点 显 示 一 次 )
确定显示点的时间间隔 ( 缺 省为0表示连续显示)
示波器属性对话框General页
仿真技术
3.2.1
仿真技术ulink 模块库
Simulink动态仿真
Constant：常数源模块。产生一常数输出信号。既可以是标量 信号，也可以是相量信号，取决于参数Constant value的值。
，弹出参数设置框图如右图，波形如左下图。
仿真技术
3.2.1
Simulink 模块库
Simulink动态仿真
Simulink 模块库
Simulink动态仿真
示波器属性对话框
设定缓冲区接受 数据的长度,勾选 为缺省状态,其值 为5000 确定示波器数据 是 否 保 存 到 MATLAB 工作空 间。若勾选则为 保存，且需确定 变量名和保存格 式(缺省时,不被 勾选)
示波器属性对话框Data history页
仿真技术
3.1.2
建立Simulink仿真模型
Simulink动态仿真
•例子： 构建一个对正弦波（微分方程如下）进行积分运算的模型， 并显示该正弦及其积分的结果。 sin( t ) x
x(0) 0
１.打开一个新的窗口，找到相应 的模块，并将它们移到模型中去。 需要的模块有：输入源模块(Sourc es)中的正弦波模块；接收器(Sink) 模块中的示波器模块；连续系统(C ontinous)模块组中的积分(Integr ator)模块；信号路线(Signal Rou ting)模块组的信号混路(Mux)模块 2.连接模块。
Simulink动态仿真
第三部分 Simulink动态仿真
本章主要内容如下： 3.1 3.2 3.3 3.4 Simulink基本操作 模块库和系统仿真 子系统创建与封装 Simulink仿真举例
仿真技术
Simulink动态仿真
Simulink动态仿真
Simulink 中的“Simu”一词表示可用于计算机仿真，而 “Link”一词表示它能进行系统连接，即把一系列模块 连接起来，构成复杂的系统模型。作为MATLAB的一 个重要组成部分，Simulink由于它所具有的上述的两大 功能和特色，以及所提供的可视化仿真环境、快捷简 便的操作方法，而使其成为目前最受欢迎的仿真软件。 本章主要介绍Simulink的基本功能和基本操作方法，并 通过举例介绍如何利用Simulink进行系统建模和仿真。
[说明] 上述参数中，若省略timespan,option,ut 则由框图模型的对话 框Simulation Parameters设置仿真参数。
仿真技术
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3.2
模块库和系统仿真
Simulink动态仿真
3.2 模块库和系统仿真 3.2.1 Simulink模块库 1. Sources库 也可称为信号源库，该库包含 了可向仿真模型提供信号的模 块。它没有输入口，但至少有 一个输出口。 双击图标 即弹出该库的模 块图： 在该图中的每一个图标都是一个 信号模块，这些模块均可拷贝到 用户的模型窗里。用户可以在模 型窗里根据自己的需要对模块的 参数进行设置（但不可在模块库 里进行模块的参数设置)。
Simulink动态仿真
f)模块的连接 模块之间的连接是用连接线将一个模块的输出端与另一 模块的输入端连接起来；也可用分支线把一个模块的输 出端与几个模块的输入端连接起来。 连接线生成是将鼠标置于某模块的输出端口 (显一个十 字光标) ，按下鼠标左键拖动鼠标置另一模块的输入端 口即可。 分支线则是将鼠标置于分支点，按下鼠标右键， 其余同上。（连接线快捷方式ctrl）
仿真技术
3.2.1
Simulink 模块库
Simulink动态仿真
①Sine Wave：产生幅值、频率可设置的正弦波信号。 双击图标 (认定该模块已拷贝到用户模型窗，以下均如 此)，弹出正弦波的参数设置框图。图中参数为Simulink默认 值，用户可根据需要对这些参数重新设置。
幅值、频率为2，基准为 0.5，其波形如下图所示：
仿真技术
Simulink动态仿真
3.1 Simulink 基本操作 利用Simulink进行系统仿真的步骤是： ① 启动Simulink，打开Simulink模块库； ② 打开空白模型窗口； ③ 建立Smulink仿真模型； ④ 设置仿真参数，进行仿真； ⑤ 输出仿真结果。
仿真技术
3.1
Simulink 基本操作
仿真技术
3.2.1
Simulink 模块库
Simulink动态仿真
③ ：示波器（最常用）。显示在仿真过程产生的信号 波形。双击该图标，弹出示波器窗如右图所示：
打开示波器 属性对话框
设置为浮动示 波器
分别管理X-Y、 X和Y轴向变焦
取当前窗中信号 最大、最小值为 纵坐标的上下限
把当前轴的设置 保存为该示波器 的缺省设置
仿真技术
3.1.2
建立Simulink仿真模型
Simulink动态仿真
3.设置参数，运行仿真，观察示波器中的波形。
4.以exp1为文件名保存模型。 示波器中的波形如图（运行仿真后需双击模型窗口的示波器 模块才能看到仿真结果）：
仿真技术
3.1
Simulink 基本操作
Simulink动态仿真
3.1.3 系统仿真运行 1. Simulink模型窗口下仿真步骤 ①打开Simulink仿真模型窗口，或打开指定的.mdl文件; ②设置仿真参数：在模型窗口选取菜单【Simulation: Param eters】，弹出 “Simulation Parameters” 对话框，设置仿 真参数，然后按【OK】即可；
Simulink动态仿真
3.1.1 启动Simulink a)启动Simulink。 单 击 MATLAB Command 窗 口 工 具 条 上 的 Simulink 图 标 ，或者在MATLAB命令窗口输入simulink，即弹出 图示的模块库窗口界面(Simulink Library Browser)。该界 面右边的窗口给出Simulink所有的子模块库。
Simulink动态仿真
e)模块参数设置 用鼠标双击指定模块图标，打开模块对话框，根据对话 框栏目中提供的信息进行参数设置或修改。 例如双击模型窗口的传递函数模块，弹出图示对话 框，在对话框中分别输入分子、分母多项式的系数， 点击OK键，完成该模型的设置，如下图所示：
仿真技术
3.1.2
建立Simulink仿真模型
仿真技术
3.1
Simulink 基本操作
Simulink动态仿真
常用的子模块库有Sources(信号源)，Sink(显示输出)，Co ntinuous(线性连续系统)，Discrete（线性离散系统)，Func tion & Table（函数与表格)，Math(数学运算)， Discontinu ities (非线性)，Demo（演示）等。
仿真技术
3.1.1
启动Simulink
Simulink动态仿真
（2）用鼠标右键点击Simulink菜单项，则弹出一菜单条，点 击该菜单条即弹出该子库的标准模块窗口。如单击左图中的 【Sinks】,出现“Open the ‘Sinks’Library”菜单条，单击该菜 单条，则弹出右图所示的该子库的标准模块窗口。
2. Sinks 库（显示输出库） 该库包含了显示和写模块输出的 模块。双击 即弹出该库的模块 图：
① ：数字表，显示指定模块 的输出数值。 ② ： X-Y 绘图仪用同一图形 窗口，显示 X-Y 坐标的图形 ( 需 先在参数对话框中设置每个坐 标的变化范围)，当X、Y分别为 正、余弦信号时，其显示图形 如下：