MATLAB第六章simulink仿真答案

实验四 SIMULINK 仿真实验

一、 实验目的

1. 学习SIMULINK 的实验环境使用。

2. 掌握SIMULINK 进行结构图仿真的方法。

二、 实验内容

1．控制系统结构图仿真 给定被控对象)1(10)(+=s s s G ,控制器1

11.0145.0)(++=s s s D ,按以下两种情况设计SIMULINK 仿真结构图（给定信号是单位阶跃信号）。

（1） 无控制器时被控对象单位负反馈。

（2） 控制器与被控对象串连接成单位负反馈。

给定的仿真参数：

（1） 信号源参数设置: 阶跃信号（Step ）的Step time 设为0秒。

（2）仿真参数设置: 仿真时间 0～10秒，求解器选定步长(Fixed-step)的ode5,仿真步长（Fixed step size ）设为0.02秒。 实验要求：

(1) 在SIMULINK 中对设计的结构图进行仿真，观察输入信号，输出信号和控制信号。

(1) 记录保存两种情况下的响应波形（适当调整时间轴和纵轴坐标，使图形显示适中，同时在图中求出系统的超调和调节时间（按2％的误差带）。

0123456

78910

00.2

0.4

0.6

0.8

1

1.21.4

时间 (seconds)d a t a

时序图:

0123456

7891000.2

0.4

0.6

0.8

11.2

1.4

1.6

1.8

时间 (seconds)

d a t a

时序图:

2．动态系统微分方程仿真

在SIMULINK 中求解下列二阶微分方程代表的动态系统在阶跃信号作用下的状态响应。

给定的仿真参数： （1） 信号源参数设置：阶跃信号（Step ）的Step time 设为0秒。

（2） 仿真参数设置：仿真时间 0～8秒，求解器选变步长

(Variable-step)的ode45,最大仿真步长（Max step size ）设为0.01秒。

实验要求：

（1） 据微分方程构造结构图。

（2） 结构图仿真。

a) 零状态仿真：x 1=0,x 2=0，

b) 非零状态仿真：x 1=1，x 2=-1，

c) 记录保存两种情况下的响应波形（适当调整时间轴和纵轴坐

标，使图形显示适中）。

1

22122110)

(1,||210x y t u u x x x x

x x

==++--==