simulink仿真实例
matlab simulink案例
matlab simulink案例1. 电机传动系统模拟在这个案例中，我们将使用Simulink来模拟一个简单的电机传动系统。
我们将建立一个由电机、负载和控制器组成的系统，并使用Simulink来模拟系统的动态行为。
通过调整输入信号和控制器参数，我们可以观察系统的响应，并优化控制器的性能。
2. PID控制器设计在这个案例中，我们将使用Simulink来设计一个PID控制器，并将其应用于一个简单的控制系统。
我们将建立一个由传感器、控制器和执行器组成的系统，并使用Simulink来模拟系统的动态行为。
通过调整PID控制器的参数，我们可以观察系统的响应，并优化控制器的性能。
3. 机器人路径规划在这个案例中，我们将使用Simulink来进行机器人的路径规划。
我们将建立一个由传感器、路径规划器和执行器组成的系统，并使用Simulink来模拟机器人在不同环境中的路径规划行为。
通过调整路径规划器的算法和参数，我们可以优化机器人的路径规划性能。
4. 电力系统稳定性分析在这个案例中，我们将使用Simulink来进行电力系统的稳定性分析。
我们将建立一个由发电机、负载和传输线路组成的电力系统，并使用Simulink来模拟系统的动态行为。
通过调整系统的参数和控制策略，我们可以评估系统的稳定性，并优化系统的运行性能。
5. 汽车动力学模拟在这个案例中，我们将使用Simulink来进行汽车的动力学模拟。
我们将建立一个由车辆、发动机和传动系统组成的模型，并使用Simulink来模拟车辆在不同驾驶条件下的动力学行为。
通过调整车辆参数和控制策略，我们可以评估车辆的性能，并优化驾驶体验。
6. 无人机飞行控制在这个案例中，我们将使用Simulink来进行无人机的飞行控制。
我们将建立一个由无人机、传感器和控制器组成的系统，并使用Simulink来模拟无人机在不同飞行任务下的控制行为。
通过调整控制器的参数和飞行任务的要求，我们可以优化无人机的飞行性能。
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例子
simulink例子Simulink是MATLAB的一个附加组件，主要用于对动态系统进行模拟和仿真。
以下是一个简单的Simulink示例，描述了一个简单的控制系统：假设我们有一个火车过桥的问题，其中有两根铁轨，一根用于火车顺时针行走，另一根用于火车逆时针行走。
在铁轨的某一点上有一座桥，但是桥的宽度不足以容纳两根铁轨。
因此，当火车通过这座桥时，我们需要控制哪一辆火车可以在特定的时间内通过桥。
为了解决这个问题，我们在桥的两端各放置了一个信号灯。
如果西边的信号灯是绿色的，那么允许一辆从西边驶来的火车进入桥上；如果信号灯是红色的，那么该方向驶来的火车必须等待。
东边的信号灯以同样的方式控制东边驶来的火车。
在Simulink中，我们可以使用模块来表示火车、信号灯和控制器等元素。
例如，我们可以使用一个“Source”模块来表示火车的行驶，使用“Logic”模块来表示信号灯的状态，使用“Sink”模块来表示火车的输出等。
具体来说，我们可以按照以下步骤来建立这个控制系统的Simulink模型：1. 打开Simulink，并创建一个新的模型。
2. 在模型中添加一个“Sine Wave”模块作为火车的源，设置其频率和幅度等参数。
3. 添加一个“Logic Switch”模块作为信号灯的状态转换器，设置其输入和输出等参数。
4. 添加一个“Scope”模块作为输出显示，设置其采样时间和显示范围等参数。
5. 使用线连接各个模块的输入和输出端口，形成完整的控制系统模型。
6. 设置模型的仿真时间、步长等参数，并运行仿真。
7. 查看仿真结果，包括信号灯的状态和火车的输出等。
以上是一个简单的Simulink示例，用于描述一个控制系统的模拟和仿真。
Simulink具有丰富的模块库和强大的仿真功能，可以用于研究和设计各种动态系统。
simulink仿真pid案例
simulink仿真pid案例摘要：I.引言- 介绍Simulink软件和PID控制器II.PID控制器原理- PID控制器的基本原理和组成部分- PID控制器在工程中的应用III.Simulink仿真PID案例- 建立PID控制器模型- 设定参数并进行仿真- 分析仿真结果IV.结论- 总结Simulink仿真PID案例的重要性和应用价值正文：I.引言Simulink是一款由MathWorks公司开发的用于模拟和仿真的软件，它可以用于各种领域，如控制系统、信号处理、通信等。
PID控制器是控制系统中常用的一种控制器，它具有结构简单、可靠性高等特点，被广泛应用于工业控制中。
本文将通过一个具体的Simulink仿真PID案例，介绍如何使用Simulink进行PID控制器的仿真。
II.PID控制器原理PID控制器是一种比例-积分-微分（Proportional-Integral-Derivative）控制器，它通过计算控制误差的比例、积分和微分值，得到控制器的输出。
PID控制器由比例单元、积分单元和微分单元三部分组成，其中比例单元用于放大控制误差，积分单元用于消除系统的稳态误差，微分单元用于预测控制误差的变化趋势。
PID控制器在工程中有着广泛的应用，如温度控制、流量控制、位置控制等。
通过调整PID控制器的参数，可以实现对系统的稳定性和响应速度的调节。
III.Simulink仿真PID案例为了演示如何使用Simulink进行PID控制器的仿真，我们建立一个简单的PID控制器模型。
首先，打开Simulink软件，从工具栏中选择“新建模型”，创建一个新的模型。
接下来，从Simulink库中添加以下模块：一个输入模块（用于接收控制信号）、一个比例单元模块、一个积分单元模块和一个微分单元模块。
然后，将这四个模块按照PID控制器的结构连接起来，形成一个完整的PID控制器模型。
在建立好PID控制器模型后，我们需要设定一些参数，如比例系数、积分时间和微分时间等。
simulink实例(有好多实例)
Simulink仿真实例
--精品--/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例
--精品--/SIMULINK的系统建模与仿真
--精品--/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例
--精品--/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例
例题8，建立一个积分器，输入为1，初始 条件为-50，如果输出超过20，则重置为-100。
--精品--/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例
--精品--/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例
仿真曲线为
--精品--/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例
假设未伸长时绳索的端部距地面为50m, 为了得到更真实的曲线，将50减去输出位置
--精品--/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例
南京航空航天大学
基于MATLAB/SIMULINK的系 统建模与仿真
任课教师：刘燕斌 二○一零年三月
--精品--
Simulink仿真实例
例题1,使用Simulink创建系统,求解非 线性微分方程 (3x2x2)x 4x4x.其初始 值为 x (0)0,x(0)2,绘制函数的波形.
创建仿真系统为
--精品--/SIMULINK的系统建模与仿真
例题4，下图所示简单的单摆系统,假 设杆的长度为L,且质量不计,钢球的质量为 m.单摆的运动可以以线性的微分方程式来 近似,但事实上系统的行为是非线性的,而 且存在粘滞阻尼,假设粘滞阻尼系数为 bkg/ms-1.
simulink实例(matlab)
Simulink 仿真培训之实例
——厚积薄发
微分方程：
注意两点：
一：结合着各个线上标的注释看，这样就会理解其原理； 二：看图的时候可以放倍数。
题目：
⎩⎨
⎧−=−+=2122221124x x x x x x
对应model ：
偏微分方程：
对方程实行拉普拉斯变换可以转化成常微分方程，而且初始条件也一并考虑到，解出
常微分方程后进行反演就可以了。
这个过程很容易实现的，只要增加一个Laplace 变换模块和反Laplace 变换模块。
差分方程组：
说明：（这个例子是我转载的一个例子。
）对于里面的一些难理解的地方，我在下面做了补充： 1、下面的图和等式的对应关系是：仿真所得到的model 中红色的部分和差分等式组对应，这点大家在看的时候要注意；
2、
对于这个模块，他表示的含义是：一个采样周期的延迟模块，当输入x （k+1），它会输出：x （k ） 题目：
⎩⎨
⎧++−=++=+)()(094.0)(sin 05.0)1()(1.0)()1(212211k u k x k x k x k x k x k x
对应model ：。
simulink入门及仿真实例
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结果如下：上图为v(t), 下图为h(t).
18
r1 r2 1, n1 n2 100, s1 0.5, s2 2, x0 y0 10.
对x(t), y(t)进行模拟, 研究其发展趋势.
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例3 弹跳的皮球(help/demos/simulink中的一个例子):
v(t) 15 tgdt, g 9.81, 0 t 数学模型：h(t) 10 0 v(t)dt, when h 0, v 0.8v.
4
子库 Continuous和 Discrete分别存放连续 和离散的函数, 如连续函数有Derivative(求导 数), Integrator(积分器), State-Space(状态空间), Transfer Fcn( 传 递 函 数 ) 等 等 , 离 散 的 有 Discrete Transfer Fcn(离散传递函数), Discrete Filter(离散滤波器), Discrete State-Space(离散 状态空间)等等. 在Simulink Library Browser窗口中, 建立 一个新模型(new model), 即打开一个新的空 白模型窗口, 用鼠标左键点取所需要的模块 拖到模型窗口中, 用鼠标左键在模块间建立 连接线(若在已有连接线上分叉则用右键)即 可.
Simulink入门
什么是Simulink？ Simulink是MATLAB提供的实现动态 系统建模和仿真的一个软件包. 它让用户 把精力从编程转向模型的构造. Simulink一个很大的优点是为用户省 去了许多重复的代码编写工作,
1
Simulink的启动
首先须确定MATLAB已安装了Simulink工 具箱. 在工具栏点击Simulink图标:
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。
4 Simulink仿真举例
Simulink仿真举例例1：DC电机控制直流电机的结构原理图下图是简化的电机模型方块图电机的物理参数为R=2 ，L=0.5H，Km=Kb=0.1，Kf=0.2NmS，J=0.02Kgm2s-2构建以[V a,Td]为输入的状态空间模型>> R=2; L=0.5; Km=0.1; Kb=0.1; Kf=0.2; J=0.02;>> h1=tf(Km,[L R]); h2=tf(1,[J Kf]);>> dcm=ss(h2)*[h1,1]; % w=h2*(h1*V a+Td)>> dcm=feedback(dcm,Kb,1,1);>> step(dcm(1));前馈控制系统的结构前馈控制增益>>Kff=1/dcgain(dcm(1));dcgain()用于计算线性时不变系统模型的稳态增益。
为了评价在负载扰动下前馈控制的性能，我们对忽加负载（在t=5s 到t=10s 之间引入Td=-0.1Nm 的负载）条件下，系统的输出响应进行仿真。
>> t=0:0.1:15;>> Td=-0.1*(t>5&t<10); >> u=[ones(size(t)); Td]; >> cl_ff=dcm*diag([Kff,1]); >> lsim(cl_ff,u,t);051015Linear Simulation ResultsTime (sec)A m p l i t u d e扰动条件下的前馈转速跟踪控制显然，前馈控制在不能有效的消除扰动对转速调节影响。
控制器采用积分控制器C(s)=K/sK 为积分增益系数。
反馈控制系统的结构图为确定增益系数K ，采用根轨迹的方法，首先绘制开环系统的根轨迹： rlocus(tf([1], [1 0])*dcm(1)) 选择K=5；Real AxisI m a g i n a r y A x i s系统的开环根轨迹将这种反馈控制方法与上面的前馈控制方法进行比较 >>K=5;>>C=tf(K,[1,0]);>>cl_rloc=feedback(dcm*append(C,1),1,1,1); >>lsim(cl_ff,cl_rloc,u,t);051015Linear Simulation ResultsTime (sec)A m p l i t u d e反馈控制与前馈控制的比较显然在负载扰动条件下反馈控制优于前馈控制（3）LQR 控制为了进一步提高闭环控制性能，我们设计一个线性二次型调节器（LQR ）来实现对DC 电机的闭环控制，LQR 闭环控制系统的结构如下图所示LQR 闭环控制系统的结构除了采用积分误差之外，LQR 控制还使用状态变量x=[i, w]来综合一个控制量V aV a=K1*w+K2*w/s+K3*i其中i 是电枢电流。
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。
matlABSIMULINK联合仿真经典的例子
数控螺旋面钻头尖刃磨机的机构仿真一、原理图1二并联杆数控螺旋面钻头尖刃磨机床示意图图2 二并联杆数控螺旋面钻头尖刃磨机床刃磨原理图重要假设条件：1、二并联杆数控螺旋面钻头尖刃磨机床是通过两组并联杆（2，a和3，b）保证动平台4只在空间中做水平运动，而没有翻转运动。
每一组并联杆是由空间相互平行的4根杆件组成，由于组内各杆件受力相同，所以将其简化成平面机构如图2。
构件a，b是保证动平台4只做水平运动的辅助平行杆，所以可以假设将机构中杆件a，b省略，而动平台4只做水平移动，没有翻转运动，也就是4相对于地面的夹角θ4恒等于0。
2、直线电机的次子有两个（1和5）但是在加工过程中并不是两者同时运动，所以假设5与导轨固联。
3、假设机床在工作过程中动平台4只受到树直向上的恒力作用，且作用在其中心位置。
基于以上假设机床平面结构示意图如图3。
图3二并联杆数控螺旋面钻头尖刃磨机床简化机构平面结构示意图二、建立仿真方程C2=cos(θ2) S2=sin(θ2) C3=cos(θ3)S3=sin(θ3)一）力方程（分别对各个杆件进行受力分析） 对动平台4：受力分析如图4图4动平台4的受力分析对并联杆2：受力分析如图5图5并联杆2的受力分析 对直线电机滑块1：受力分析如图6图6直线电机滑块1的受力分析对并联杆3：受力分析如图7图7并联杆3的受力分析 二）闭环矢量运动方程（矢量图如图8）图8 闭环矢量图矢量方程为：R 1+R2=R3+R4 将上述矢量方程分解为x 和y 方向，并分别对方程两边对时间t 求两次导数得： r1_do t _dot +r2*α2*S2+r2*w2^2*C2=r3*α3*S3+r3*w3^2*C3 （12） r2*α2*C2-r2*w2^2*S2=r3*α3*C3-r3*w3^2*S3 （13） 三）质心加速度的矢量方程矢量关系：Ac3=Rc3_d o t_do t Ac4=R3_do t_dot + Rc4_d o t_do t Ac2=R3_do t_dot + R4_do t_dot + Rc2_d o t_do t (_dot_d ot 表示对时间求两次导数)将上述三个矢量方程分别分解为x 和y 方向，则它们等效为以下六个方程；Ac3x=-rc3*w3^2*C3-rc3*α3*S3 (14) Ac3y=-rc3*w3^2*S3+rc3*α3*C3 (15) Ac4x=-r3*w3^2*C3-r3*α3*S3 (16) Ac4y=-r3*w3^2*S3+r3*α3*C3 (17) Ac2x=-r3*w3^2*C3-r3*α3*S3-rc2*w2^2*C2-rc2*α2*S2 (18) Ac2y=-r3*w3^2*S3+r3*α3*C3-rc2*w2^2*S2+rc2*α2*C2 (19) 力未知量为：F12x,F12y,F24x,F24y ,F43x,F43y,F13x,F13y,Fy ,Fm 引入的加速度有： α2，α3，r1_do t _dot ，A c3x ，Ac3y ，Ac4x ，Ac4y ，Ac2x ，Ac2y三、系统方程的组装将所有19个方程组装成矩阵形式101000000000020001010000000000200002222222200000020000000000101000000000000400001010000000000004000101000000000000010000000010010000000100000010000000000000010100000000m m rc S rc C rc S rc C I m m m ⋅⋅-⋅-⋅-----3000000001010000000030000003333000003000000000000000002233100000000000000002233000000000000000002233010000000000000002233001000000000000000330001000000000000m m r C r S I r S r S r C r C rc S r S rc C r C rc S ⋅⋅-⋅-⋅⋅-⋅⋅⋅⋅⋅-⋅00330000100000000000003300000100000000003300001rc C r S r C ⎛⎫⎪⎪ ⎪⎪⎪ ⎪⎪⎪ ⎪⎪⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪⎪ ⎪⎪⎪ ⎪⎪⎪ ⎪⎪⎪⋅-⎪⋅ ⎪⎪ ⎪⋅-⎝⎭120120240240434301301300020333^2322^2222^2233^2322^222233441F x F y F x F y F x p F y F x F y Fy Fm r w C r w C r w S r w S rc w C Ac x Ac y Ac x Ac y Ac x Ac y r αα∙∙⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⨯= ⎪ ⎪ ⎪⋅⋅-⋅⋅ ⎪ ⎪⋅⋅-⋅⋅ ⎪-⋅⋅ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭33^2322^2233^2333^2333^2333^2333^23r w S rc w S r w S rc w C rc w S r w C r w S ⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪⎪⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⋅⋅ ⎪⋅⋅+⋅⋅ ⎪ ⎪-⋅⋅ ⎪ ⎪⋅⋅ ⎪-⋅⋅ ⎪⎪ ⎪⋅⋅⎝⎭ 四、初始条件的设定假设图3位置就是初始位置。
Simulink仿真举例说明
附录四Simulink仿真举例说明Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
Simulink包括连续与离散模块、各种工具模块、信源信宿模块以及通信模块库中各种信源与信道编码等内容。
通过Simulink提供的丰富的功能块，用户可以迅速地创建系统的模型，不需要书写一行代码，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。
以下用实例来说明Simulink在通信系统设计中建模和仿真应用，使刚开始接触Simulink的读者能够对其有更为形象的了解。
1.启动MATLAB，进入MATLAB主界面如图1所示。
Similink库浏览器图1 MA TLAB主界面2.点击MATLAB 主界面工具栏上的“”按钮，会弹出Simulink的库浏览器如图2 所示。
“File”菜单图2Simulink 的库浏览器3. 在Simulink Browser 的界面下，选择“File ”菜单下“New ”中的“Model ”选项，弹出如图3所示的模型窗口，此时就可以在Simulink Browser 界面中选择不同的模块来建立自己的模型。
图3Simulink 的模型窗口4. Simulink 建模举例说明。
● 建立新模型如图3所示。
● 向模型中添加模块。
在Simulink Browser 窗口中，如图4所示，依次选择 ① Simulink ，② Source 库，③ Signal Generator 模块(信号发生器)，然后将其拖到如图3所示的模型窗口中。
3图4 模块的选择方法用同样的方法可添加其它所需的模块，添加完各个模块后，模型窗口如图5所示。
图5 添加了各个模块后的模型窗口本实验中要用到的模块还有：Simulink / Source库下的Constant模块(常数模块)；Simulink /Math Operations库下的Product模块(乘法器模块)；Simulink / Discrete库下的Zero-Order Hold模块(抽样器模块)；Simulink / Sink库下的Scope 模块(示波器模块);DSP Blockset / DSP Sinks库下的Spectrum Scope模块(频谱示波器模块)；图6 连接两个模块连接各个模块。
实验六 SIMULINK 仿真
实验六 SIMULINK 仿真
一、实验目的
学习使用SIMULINK 进行系统仿真的方法
二、实验内容：
1、Simulink 的基本操作
（1）运行Simulink
（2）常用的标准模块
（3）模块的操作
2、系统仿真及参数设置
（1）算法设置（Solver）
（2）工作空间设置（Workspace I/O）
3、已知系统结构图如下
图．含饱和非线性环节系统方框图
已知输入为信号电平从1~6，非线性环节的上下限为±1，取步长h=0.1，仿真时间为10秒，试绘制系统的响应曲线。
4
、PID 控制系统的结构如图所示，试设计串联补偿器，使系统速度稳态误差小于10%，相角裕量PM=45º，并对系统进行仿真。
图 典型PID 控制系统结构图
三、预习要求：
利用所学知识，熟悉实验内容中1到2的相应内容，编写实验内容中3、4 的相应程序，并写在预习报告上。
matlab-SIMULINK仿真实例解析
二并联杆数控螺旋面钻头尖刃磨机的机构仿真一、仿真原理一、实训题目：全自动洗衣机控制系统实训目的及要求：1、掌握欧姆龙PLC的指令，具有独立分析和设计程序的能力2、掌握PLC梯形图的基本设计方法3、培养分析和解决实际工程问题的能力4、培养程序设计及调试的能力5、熟悉传输带控制系统的原理及要求实训设备:：1、OMRON PLC及模拟实验装置1台2、安装CX-P编程软件的PC机1台3、PC机PLC通讯的RS232电缆线1根实训内容：1、分析工艺过程，明确控制要求（1）按下启动按扭及水位选择开关，相应的显示灯亮，开始进水直到高（中、低）水位，关水。
（2）2秒后开始洗涤。
（3）洗涤时，正转30秒停2秒；然后反转30秒停2秒。
（4）循环5次，总共320秒，然后开始排水。
排水后脱水30秒。
图1 全自动洗衣机控制2、统计I/O点数并选择PLC型号输入：系统启动按钮一个，系统停止按钮一个，高、中、低水位控制开关三个，高、中、低液位传感器三个，以及排水液位传感器一个。
输出：进出水显示灯一盏，高、中、低水位显示灯各一盏，电机正、反转显示灯各一盏，排水、脱水显示灯灯各一盏。
PLC的型号：输入一共有9个，考虑到留有15％～20％的余量即9×（1＋15％）＝10.35，取整数10，所以共需10个输入点。
输出共有8个，8×（1＋15％）＝9.2，取整数9，所以共需9个输出点。
可以选OMRON公司的CPM1A/CPM2A 型PLC就能满足此例的要求。
3、I/O分配表1 全自动洗衣机控制I/O分配表输入输出地址名称地址名称00000 启动系统按钮01000 排水显示灯00001 高水位选择按钮01001 脱水显示灯00002 中水位选择按钮01002 进、出水显示灯00003 低水位选择按钮01003 高水位显示灯00004 排水液位传感器01004 中水位显示灯00005 停止系统按钮01005 低水位显示灯00006 高水位液位传感器01006 电机正转显示灯00007 中水位液位传感器01007 电机反转显示灯00008 低水位液位传感器4、PLC控制程序设计及分析实现功能：当按下按钮00000,中间继电器20000得电并自锁,按下停止按钮00005，中间继电器20000掉电。
simulink仿真电路原理实例
simulink仿真电路原理实例simulink是一种用于建模和仿真动态系统的软件工具，它使用图形化编程界面，可以帮助工程师和科学家们更快速地开发和调试各种电路原理。
本文将以一个实例来介绍如何使用simulink进行电路仿真。
假设我们要设计一个简单的RC电路，其中包含一个电阻R和一个电容C。
我们希望通过simulink来验证这个电路的性能和响应。
我们需要打开simulink并创建一个新的模型。
然后，我们可以在模型中添加电阻和电容的模块。
simulink提供了许多预定义的模块，我们只需要在库浏览器中找到并拖动这些模块到模型中即可。
接下来，我们需要定义电阻和电容的数值。
我们可以通过双击相应的模块来打开参数设置界面，并在其中输入我们想要的数值。
在这个例子中，我们假设电阻的阻值为100欧姆，电容的容值为1微法。
我们还可以设置初始条件，例如电容的初始电压或电阻的初始电流。
完成模型的搭建后，我们需要设置仿真的参数。
例如，我们可以定义仿真的时间范围、步长和求解器选项。
simulink提供了几种不同的求解器，我们可以根据需要选择最合适的求解器。
在设置好仿真参数后，我们可以运行仿真并查看结果。
simulink会生成一个图形界面，显示电路的响应曲线。
我们可以观察电容的电压随时间的变化，以及电阻的电流随时间的变化。
除了观察仿真结果外，simulink还提供了一些分析工具，可以帮助我们更深入地理解电路的行为。
例如，我们可以使用频谱分析工具来查看电路的频率响应，或者使用参数扫描工具来研究不同参数对电路性能的影响。
通过simulink，我们可以快速而准确地模拟和分析各种电路原理。
无论是简单的RC电路还是复杂的控制系统，simulink都提供了强大的功能和灵活的工具，可以满足各种仿真需求。
它不仅可以节省开发时间和成本，还可以提高设计的准确性和可靠性。
simulink是一种强大的仿真工具，适用于各种电路原理的建模和仿真。
通过simulink，我们可以更好地理解电路的行为，优化设计方案，并加速产品的开发和调试过程。
558 Simulink仿真应用举例
专题九Simulink系统仿真9.4 Simulink仿真应用举例☐蹦极跳系统的Simulink仿真模型☐蹦极跳系统的安全性蹦极跳（Bungee Jumping）系统的建模与仿真采用Simulink对蹦极跳系统进行仿真研究。
要求如下：☐建立蹦极跳系统的Simulink仿真模型。
☐分析蹦极跳系统的安全性，包括：●当弹力绳弹性系数一定时，求蹦极者的安全体重。
●当蹦极者体重一定时，求弹力绳的最小弹性系数。
1．系统分析蹦极者从跳台自由下落，跳台距水面的高度为h，弹力绳的长度为s。
蹦极者受到的力包括自身的重力、弹力绳的张力和空气的阻力。
设k为弹力绳的弹性系数，同时我们定义人站在跳台时弹力绳的下端为坐标原点O，y为蹦极者相对于坐标原点的距离，b(y)表示弹力绳的张力，其数学表达式为：b y=ቊ−ky，y>0 0，y≤0又设m为蹦极者的质量，g为重力加速度，a1与a2为空气阻力系数，则系统方程可表示为这样的方程：mg+b(y)-a1y'-a2y'|y'|=my''其中第3项和第4项表示空气的阻力。
方程的初始条件为y(0)=-s, y'(0)=0，也就是初始速度为0。
2．仿真模型启动Simulink，打开模型编辑窗口。
因为该微分方程包含的导数最高为2阶，所以在仿真模型中需要两个积分器，可以从Simulink的连续系统模块库中，将积分模块添加到模型编辑窗口并实现连接，y的二阶导数经过积分环节后得到y的一阶导数，y的一阶导数经过积分环节后得到y。
空气阻力有两项，都与y的一阶导数，即速度有关。
使用数学运算模块库（Math Operations）中的增益模块表示空气阻力比例系数，使用用户自定义函数模块库（User-defined Functions）中函数（Fcn）模块表示空气阻力中的非线性部分，同时将增益模块和函数模块翻转180度，并确定它们的参数。
另外添加数学运算模块库（Math Operations）中的加法模块，并设置好参数。
六个实战示例--自动控制系统理论--Simulink仿真
自动控制理论仿真实验指导书目录实验一典型环节的MATLAB仿真2一、实验目的2二、SIMULINK的使用2三、实验原理3四、实验容5五、实验报告5六、预习要求5实验二线性系统时域响应分析6一、实验目的6二、根底知识与MA TLAB函数6三、实验容12四、实验报告13五、预习要求13实验三线性系统的根轨迹14一、实验目的14二、根底知识与MA TLAB函数14三、实验容19四、实验报告19五、预习要求19实验四线性系统的频域分析20一、实验目的20二、根底知识与MA TLAB函数20三、实验容23四、实验报告24五、预习要求24实验五线性系统串联校正25一、实验目的25二、根底知识25三、实验容31四、实验报告要求32五、预习要求32实验六数字PＩＤ控制32一、实验目的32二、实验原理32三、实验容35四、实验报告35五、预习要求35实验一典型环节的MATLAB仿真一、实验目的1．熟悉MATLAB桌面和命令窗口，初步了解SIMULINK功能模块的使用方法。
2．通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的动态特性，加深对各典型环节响应曲线的理解。
3．定性了解各参数变化对典型环节动态特性的影响。
二、SIMULINK的使用MATLAB中SIMULINK是一个用来对动态系统进展建模、仿真和分析的软件包。
利用SIMULINK功能模块可以快速的建立控制系统的模型，进展仿真和调试。
1．运行MATLAB软件，在命令窗口栏“>>〞提示符下键入simulink命令，按Enter 键或在工具栏单击按钮，即可进入如图1-1所示的SIMULINK仿真环境下。
2．选择File菜单下New下的Model命令，新建一个simulink仿真环境常规模板。
3．在simulink仿真环境下，创建所需要的系统。
图1-1 SIMULINK仿真界面图1-2 系统方框图以图1-2所示的系统为例，说明根本设计步骤如下：1〕进入线性系统模块库，构建传递函数。
Simulink汽车仿真实例
Scope
Scope1
28
实战2：离合器接合/分离模型
仿真曲线：
紫色：发动机输入扭矩 黄色：离合器夹紧力 青色：最大静摩擦扭矩 红色：保持接合的摩擦扭矩
29
实战2：离合器接合/分离模型
仿真曲线：
紫色：主动盘转速 黄色：从动盘转速 青色：接合后转速
30
作业
1、复习各类基本模块； 2、对离合器接合/分离模型进行建模仿真.
必定非零！
34
实战3：防抱死制动系统ABS
Simulink模型精讲
bangbang 控制器原理：
Uk U Um m,,
En a En a
1, Uk 1,
En 0 En 0
制动系液压管路：1阶惯性环节
G(s) 100 TB.s1
35
实战3：防抱死制动系统ABS
仿真曲线：
ctrl=1,ABS制动
车轮角速度曲线 紫色：车轮前进速度折算角速度 黄色：车轮实际角速度
Scope1 yout
33
实战3：防抱死制动系统ABS
基本模块介绍：
1. 传递函数
Transfer Fcn
Continuous
2. 查找表
Lookup TableLoopup Tables
3. 积分器限幅Integrator
Continuous
4. 终止仿真
Stop
Sinks
防止除零而采取的措施： 1.0 – u1 / u2 + u2 == 0 eps
说明
0
0
0
0
保持分离态
0
0
1
1
保持接合态
0
1
0
0
保持分离态
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5
例1 动态画圆： (1) x = cost, y = sin t ; (用正弦波发生器Sine Wave)
双击图标出现相应的模块参数框, 可在其中设置 参数.
Sine Wave中Phase(相位)为pi/2, 实际为cos t; Sine Wave1中Phase为0.
6
t
∫ (2) x = cost, y = ;x((用t)正dt弦波发生器Sine Wave和积分
器Integrator)
0
Sine Wave中Phase(相位)为pi/2, 实际为cos t; Integrator中
∫ 数学模型：
⎪⎪⎨h(t) = 10 +
t
v(t)dt,
⎪
0
⎪when h = 0, v ⇒ −0.8v.
⎪⎩
17
结果如下：上图为v(t), 下图为h(t).
18
10
解法1 先编写m函数shier.m: function xdot=shier(t,x) r=1; d=0.5; a=0.1; b=0.02; xdot=diag([r-a*x(2), -d+b*x(1)])*x;
Command Window中: ts=0:0.1:15; x0=[25,2]; [t,x]=ode45('shier',ts,x0); [t,x] plot(t,x), grid, gtext('x1(t)'), gtext('x2(t)'), pause, plot(x(:,1),x(:,2)), grid, xlabel('x1'), ylabel('x2')
r1 = r2 = 1, n1 = n2 = 100, s1 = 0.5, s2 = 2, x0 = y0 = 10.
对x(t), y(t)进行模拟, 研究其发展趋势.
16
例3 弹跳的皮球(help/demos/simulink中的一个例子):
∫ ⎪⎧v(t) = 15 +
t
gdt,
0
g = −9.81,
Simulink入门
什么是Simulink Simulink是MATLAB提供的实现动态 系统建模和仿真的一个软件包. 它让用户 把精力从编程转向模型的构造. Simulink一个很大的优点是为用户省 去了许多重复的代码编写工作,
1
Simulink的启动
首先须确定MATLAB已安装了Simulink工 具箱. 在工具栏点击Simulink图标:
⎧ x& = x(r − ay)
⎨ ⎩
y&
=
y(−d
+
bx)
或
⎜⎜⎝⎛
x& y&
⎟⎟⎠⎞
=
⎜⎜⎝⎛
r
− ay 0
−
d
0 +
bx⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛x y⎟⎟⎠⎞,
设r = 1, d = 0.5, a = 0.1, b = 0.02, x(0) = 25, y(0) = 2. 求x(t), y(t)和y(x)的图形.
Simulink图标
或在Command Window中输入 >> Simulink 即出现Simulink Library Browser窗口:
2
3
从中可看到Simulink基本模块库及其子 库, 如Continuous, Discrete,…, Sinks, Sources 等等.
子库Sources(信源)中存放了各种信号 源, 如Clock(输出时间t), Constant(输出常数), Sine Wave(输出正弦波), Step(输出阶梯波) 等等.
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显示图形如下：
12
解法2 用Simulink
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也可利用S-函数 (在 User-Defined Functios子 库中)自行定义所需要的 模块, 但须为其另外编写 S-函数. 例如上面的模型 利用S-函数可简化为右图.
其中S-函数模块要调用m文件shier_s.m, 调用 方法是双击S-Function图标, 在出现的对话框中SFunction一栏中填写"shier_s"(不必加扩展名m). 注意此m文件须在MATLAB的路径中. S-函数有 专门的模板sfuntmp1.m, 根据其说明编写起来并不 难. (注意, 模型和S-函数文件不要同名.)
14
XY Graph和Scope显示的结果如下：
15
作业 种群竞争模型: 两种群在同一环境中生存, 消耗同一资源, 其数学模型为
⎧ ⎪⎪ ⎨ ⎪ ⎪⎩
x& y&
= =
r1x(1 − r2 y(1 −
x n1 s2
− s1 x− n1
y ), n2 y ). n2
其中x, y分别为甲, 乙两种群的数量, r1, r2为固有增 长率, n1, n2为最大容量. s1表示乙种群单位数量所 消耗资源相对于甲种群单位数量所消耗资源的倍 数, s2意义类似, 不过是甲相对于乙. 令
D=[0;0]. Initial conditions为[1;0].
双击XY Graph图标, 可定x的范围为−1.5~1.5, y的
范围为−1.2~1.2. Scope的y刻度可右击示波器刻度区
出现对话框, 进入Axes Propeties窗口确定.
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显示结果如下：
9
例2 食饵-捕食者模型:
设食饵(如鱼, 兔等)数量为x(t), 捕食者 (如鲨鱼, 狼等)数量为y(t), 有
Initial condition(初始值)为0.
XY Graph中, x的范围为−1.5~1.5, y的范围为−1.2~1.2.
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⎧ x& = − y, x(0) = 1
(3)
⎨ ⎩
y&
=
x,
y(0) = 0 (用状态空间State-Space)
State-Space中, A=[0,−1;1,0], B=[0;0], C=[1,0;0,1],
子库Sinks(信宿)中存放对数据的处理 装置, 如Display(显示数据), Scope(示波器), XY Graph(用图形显示两变量的函数关系), To File(存储到文件), To Workspace(存储到 Workspace), Stop Simulation(停止模拟)等等.
4
子 库 Continuous 和 Discrete 分 别 存 放 连 续 和离散的函数, 如连续函数有Derivative(求导 数), Integrator(积分器), State-Space(状态空间), Transfer Fcn( 传 递 函 数 ) 等 等 , 离 散 的 有 Discrete Transfer Fcn(离散传递函数), Discrete Filter(离散滤波器), Discrete State-Space(离散 状态空间)等等.