【数学建模】中科院MATLAB课件第七章
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三相动力负载 三相互感线圈
本 节 内三相容并结联R束LC支路
三相并联RLC负载 三相串联RLC支路 三相串联RLC负载
三相开关 三相短路电路 三相电力传输线 三相变压器
一般电路开关 多相分布电力传输线
线性变压器 互感线圈 并联RLC支路
本 节 内 容 结并束联RLC负载
单相电力传输线 饱和变压器
串联RLC支路 串联RLC负载
(4)复杂模型
例1、 求解微分方程：
du cos(sint),u(0) 1. dt
先从数学的角度看，要由t得到u的数值解，需要先对sint取
本 节 内 容 结 束 余弦运算，然后再积分。在弄清数学模型结构之后，就可以
根据数学模型设计相应的仿真模型。
解微分方程时积分模块是必须的。
例2、Scheinerman 提出描述罐中细菌生长模型。假设细菌的出生 率和当前细菌的总数成正比，且死亡率和当前的总数平方成正比 ，可得如下方程：
在创建新模型时，先在浏览器上方的工具栏中选择“建立新模型”的 图标，所有的控制模块都创建在这个窗口中。
2 Simulink的基本模块
本节 (1)信号源模块库（Source） 内容结束
17种信号源模块，提供各种不同的信号及其不同的输入方法。 (2)输出模块库 （Sinks） 提供图形的显示工具和数据的存储方式 (3)连续系统模块库（Continuous） 提供连续系统一些常见的运算模块。
本节内容结束
2. 模块库中没有单独的电阻模块，可对 “Series RLC Branch”模块进行适当设置：
本节内容结束
3. 电压测量及显示
Simulink的“Display”模块（位于节点下的Sinks中） 不能直接接在被测元件两端测量电压，需以“Voltage Measurement”模块作为连接
(4)、离散系统模块库(Discrete） 主要用于建立离散采样的系统模型。
(5)、数学运算模块库(Math） 包括数学运算、关系运算、逻辑运算和复数运算等。
2、Simulink 建模 (1)模块创建 (2)模块操作 移动、缩放 、复制、旋转、连接、连接分支线、改变连线形状
本节内容结束
(3)简单模型 simulink_1.mdl simulink_2.mdl
将信号数据输出到工作空间
本节内容结束
变量名为simout,这是一个结构型数组用simout.signals.values查看
simulink_5_1
用传递函数方法仿真
x '' 0.2x ' 0.4x 0.2u(t)
经过Laplace变换后得到：
s2 X (s) 0.2sX本(s)节 0.内4X (容s) 结0.2束U (s)
整理后得到：
G(s)
X (s) U (s)
s2
0.2 0.2s
0.4
simulink_5_2
多路信号显示
本节内容结束
simulinl_5_3
3、Simulink电路分析应用 一、SimPower System Blockset模块集 (电路仿真模块集)
本节内容结束
1. “Electrical Sources”模块库
本节内容结束
7. “Extra Library”模块库
其中包含Simpower模块库中各类模块的扩充模块
二、 直流电路仿真
例1 测量电路1中的电流及R2上的电压，电路2中的节点电压。
本节内容结束
simulink_6_0
Leabharlann Baidu
simulink_6
1. 模块库中没有直流电流源模块，可对“AC Current Source”模块进行适当设置：
其中包括7个用于产生电源信号的模块
功能说明 可编辑三相电源
本 节 内 容 结三束相电源
交流电流源 交流电压源 受控电流源 受控电压源 直流电压源
2. “Elements”模块库
其中包括的是线性及非线性的电路网络元件模块，可分为 Elements(元件类)、Lines(导线类)、Circuit Breaker(开关类)、 Transformer(变压器类)共四类24个模块
Integrator（积分模块） 说明：◆将输入信号经过数值积分，在输出端直接反映。
◆输入量可以是标量，也可以是矢量。
Derivative（微分模块）
说明： ◆将输入信号经过一阶数值微分，在输出端直接反映
。
◆输入量可以本是标节量，内也可容以是结矢量束。
◆模块的初始输入为0。
◆微分结果的准确性取决于仿真步长。 Transfer Fcn（传递函数模块）
第七章 Simulink基础
Simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析软件，包括了 信号、运算、显示和系统等多方面的功能，可以创建各种类型的仿真系 统，实现丰富的仿真功能。
本节内容结束
7.1 Simulink 初步
1、启动
单击MATLAB命令窗口工具栏上的Simulink模块 库浏览器命令按钮 可打开“Simulink Library Browser”库模块浏览器 窗口。该窗口以树状列 表的形式列出当前MATLAB系统 中已安装的所有simulink的模块
其中包括的是9类功率电子器件模块
详尽型半导体闸流管 二极管
本 节 内 容 结可关束断可控硅
理想开关 绝缘栅二极管
场效应管 三相箝位能量转换器
三极管 通用三相电桥
5. “Machines”模块库
其中包括的是Synchronous Machines（同步电机类）、 Asynchronous Machines（异步电机类）、DC Machines （直流电机类）及Machine Measurement（电机测量类） 等4类共16个模块。
电涌放电器 三相变压器（三绕组） 三相变压器（两绕组）
Y形变换三相变压器
3. “Measurements”模块库
其中包括的是5种测量模块
功能说明
测量电流值
本 节 内测容量结电路束两节点之间的
电阻值 测量多个器件、支路的
电流电压值 测量电路中的三相
电流、电压值 测量电压值
4. “Power Electronics”模块库
x bx px2
本 节 内 容 结 束 设b=1/h, p=0.5/h,当前细菌总数为100，计算一小时后罐中细菌总数
例3、二阶阻尼系统
x '' 0.2x ' 0.4x 0.2u(t)
u(t)为单位阶跃函数。 改写方程为：x’’=0.2u(t)-0.2x’-0.4x
本节内容结束
simulink_5
本 节 内三相容并结联R束LC支路
三相并联RLC负载 三相串联RLC支路 三相串联RLC负载
三相开关 三相短路电路 三相电力传输线 三相变压器
一般电路开关 多相分布电力传输线
线性变压器 互感线圈 并联RLC支路
本 节 内 容 结并束联RLC负载
单相电力传输线 饱和变压器
串联RLC支路 串联RLC负载
(4)复杂模型
例1、 求解微分方程：
du cos(sint),u(0) 1. dt
先从数学的角度看，要由t得到u的数值解，需要先对sint取
本 节 内 容 结 束 余弦运算，然后再积分。在弄清数学模型结构之后，就可以
根据数学模型设计相应的仿真模型。
解微分方程时积分模块是必须的。
例2、Scheinerman 提出描述罐中细菌生长模型。假设细菌的出生 率和当前细菌的总数成正比，且死亡率和当前的总数平方成正比 ，可得如下方程：
在创建新模型时，先在浏览器上方的工具栏中选择“建立新模型”的 图标，所有的控制模块都创建在这个窗口中。
2 Simulink的基本模块
本节 (1)信号源模块库（Source） 内容结束
17种信号源模块，提供各种不同的信号及其不同的输入方法。 (2)输出模块库 （Sinks） 提供图形的显示工具和数据的存储方式 (3)连续系统模块库（Continuous） 提供连续系统一些常见的运算模块。
本节内容结束
2. 模块库中没有单独的电阻模块，可对 “Series RLC Branch”模块进行适当设置：
本节内容结束
3. 电压测量及显示
Simulink的“Display”模块（位于节点下的Sinks中） 不能直接接在被测元件两端测量电压，需以“Voltage Measurement”模块作为连接
(4)、离散系统模块库(Discrete） 主要用于建立离散采样的系统模型。
(5)、数学运算模块库(Math） 包括数学运算、关系运算、逻辑运算和复数运算等。
2、Simulink 建模 (1)模块创建 (2)模块操作 移动、缩放 、复制、旋转、连接、连接分支线、改变连线形状
本节内容结束
(3)简单模型 simulink_1.mdl simulink_2.mdl
将信号数据输出到工作空间
本节内容结束
变量名为simout,这是一个结构型数组用simout.signals.values查看
simulink_5_1
用传递函数方法仿真
x '' 0.2x ' 0.4x 0.2u(t)
经过Laplace变换后得到：
s2 X (s) 0.2sX本(s)节 0.内4X (容s) 结0.2束U (s)
整理后得到：
G(s)
X (s) U (s)
s2
0.2 0.2s
0.4
simulink_5_2
多路信号显示
本节内容结束
simulinl_5_3
3、Simulink电路分析应用 一、SimPower System Blockset模块集 (电路仿真模块集)
本节内容结束
1. “Electrical Sources”模块库
本节内容结束
7. “Extra Library”模块库
其中包含Simpower模块库中各类模块的扩充模块
二、 直流电路仿真
例1 测量电路1中的电流及R2上的电压，电路2中的节点电压。
本节内容结束
simulink_6_0
Leabharlann Baidu
simulink_6
1. 模块库中没有直流电流源模块，可对“AC Current Source”模块进行适当设置：
其中包括7个用于产生电源信号的模块
功能说明 可编辑三相电源
本 节 内 容 结三束相电源
交流电流源 交流电压源 受控电流源 受控电压源 直流电压源
2. “Elements”模块库
其中包括的是线性及非线性的电路网络元件模块，可分为 Elements(元件类)、Lines(导线类)、Circuit Breaker(开关类)、 Transformer(变压器类)共四类24个模块
Integrator（积分模块） 说明：◆将输入信号经过数值积分，在输出端直接反映。
◆输入量可以是标量，也可以是矢量。
Derivative（微分模块）
说明： ◆将输入信号经过一阶数值微分，在输出端直接反映
。
◆输入量可以本是标节量，内也可容以是结矢量束。
◆模块的初始输入为0。
◆微分结果的准确性取决于仿真步长。 Transfer Fcn（传递函数模块）
第七章 Simulink基础
Simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析软件，包括了 信号、运算、显示和系统等多方面的功能，可以创建各种类型的仿真系 统，实现丰富的仿真功能。
本节内容结束
7.1 Simulink 初步
1、启动
单击MATLAB命令窗口工具栏上的Simulink模块 库浏览器命令按钮 可打开“Simulink Library Browser”库模块浏览器 窗口。该窗口以树状列 表的形式列出当前MATLAB系统 中已安装的所有simulink的模块
其中包括的是9类功率电子器件模块
详尽型半导体闸流管 二极管
本 节 内 容 结可关束断可控硅
理想开关 绝缘栅二极管
场效应管 三相箝位能量转换器
三极管 通用三相电桥
5. “Machines”模块库
其中包括的是Synchronous Machines（同步电机类）、 Asynchronous Machines（异步电机类）、DC Machines （直流电机类）及Machine Measurement（电机测量类） 等4类共16个模块。
电涌放电器 三相变压器（三绕组） 三相变压器（两绕组）
Y形变换三相变压器
3. “Measurements”模块库
其中包括的是5种测量模块
功能说明
测量电流值
本 节 内测容量结电路束两节点之间的
电阻值 测量多个器件、支路的
电流电压值 测量电路中的三相
电流、电压值 测量电压值
4. “Power Electronics”模块库
x bx px2
本 节 内 容 结 束 设b=1/h, p=0.5/h,当前细菌总数为100，计算一小时后罐中细菌总数
例3、二阶阻尼系统
x '' 0.2x ' 0.4x 0.2u(t)
u(t)为单位阶跃函数。 改写方程为：x’’=0.2u(t)-0.2x’-0.4x
本节内容结束
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