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汽车动力学仿真基础PPT课件
1.3、系统-三要素
实体 属性 活动
研究系统，就是研究系统状 态的变化，即研究系统的动 态特性和运动规律.
性能状态
系统状态
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1.4、系统-分类
描述特性
连续系统：微分方程，差分方程 离散事件系统：逻辑条件，流程图
可以用有限个变量描
物数理学参结性述数的构质物系系体统统和的(，用运称质动为心定线 集)集描中述常性 中和和 参时非 数变线 和性 分布参需时数考(物虑体刚的体扭内转部，运场动)
是系统的本质特征的数学表达式，即用数学公式来 描述所研究的系统的某一方面的规律
第18页/共44页
静态模型 :一般形式是代数方程、逻辑工表程达动力关学系式。
系统动力学
动态模型 :
确定性模型
集中参数 :常微分、状态
方程
热传导
连续
分布参数 :偏微分方程
系统
动
随机模型
计算机采样系统
态
模
离散
型
系统
时间离散 采样控制系统：差分、离散状例-工厂经济管理系统
原料
采购部门
制造车间
装配车间
运输车间
成品
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1.3、系统-特点
➢
系统是实体的集合
➢
组成系统的实体具有一定的属性。属性指组成
系统的每一个实体所具有的全部有效特征（如
状态和参数等）。
➢
系统处于活动之中。活动是指实体随时间推移
而发生的属性变化。
第13页/共44页
• 多体动力学模型：需要建模者给定各部件的详细特征、运动学约束和系统的拓扑结构， 然后由相应软件工具如：基于Kane 方法的SD/FAST，AUTOSIM，SYMBA；基于 Euler方法的SD/FAST，AUTOSIM，NASTRAN，SIMPACK；基于Lagrange 方法的 ADAMS，DADS，MEDYNA，MADYMD 等自动建立运动学方程。多体模型包含部 件较多，有些参数难以从试验中测量得到，因而不能从整体上保证系统的准确性；另外， 复杂的模型在计算机上求解时花费时间较长，而且一旦模型出错，很难准确查找。
车辆Simulink_建模仿真_还不错48页PPT
车辆Simulink_建模仿真_还不错
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。—— 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。—— 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
车辆系统仿真课件PPT(MATLAB精选课程、优质学习资料)汽车制动、悬架、四轮转向控制系统仿真
Fz1
Mvxh Mgb 2L
F0h
Mvyh 2C
Fz
2
Mvxh Mgb 2L
F0h
Mvyh 2C
Fz
3
Mvxh Mga 2L
F0h
Mvyh 2C
Fz 4
Mvxh Mga 2L
F0h
Mvyh 2C
考虑轮胎受到侧向力的作用，采用Gim模型对汽车制动系统进行仿真设 计，其侧向力和回转力矩分别如下式所示：
由此建立单轮车辆制动模型的微分方程式：
mu F Fb
J
Fbr
Tb
Fb
Fz
制动过程仿真模型参数如表14-1所示。
建立汽车单轮制动模型仿真框图如图14-3所示。
模型根据不同滑移率下的地面附着系数得到相应的汽车的加速度，积分后与初 始化车速得到相应的车速，运行仿真文件输出结果如图14-4~图14-7所示。
车辆系统仿真
本章讲述了汽车系统仿真，主要设计有汽车制动系统 仿真，汽车悬架的仿真，包括汽车悬架系统的方程建 立、汽车悬架系统仿真以及白噪声路面模拟输入仿真 等，汽车四轮转向系统仿真，分别考虑在低速和高速 运行情况下的四轮系统仿真，很好的解释了汽车系统 建模分析仿真，使读者了解和掌握汽车系统建模，挖 掘更深层本质。 学习目标： （1）学习和掌握汽车制动系统仿真； （2）学习和掌握汽车悬架的仿真； （3）学习和掌握汽车四轮转向系统仿真。
尤为必要。 选取三个性能指标： 车身加速度： y1 xs x2 悬架动扰度： y2 xs xt x1
轮胎动变形： y3 xr xt x3
于是得到输出方程为： Y CX
ks / ms cs / ms 0 cs / ms
C
1
0
cruise 的学习 汽车动力经济性仿真(1) ppt课件
运算结果评价
ppt课件
37
结果评价与分析
计算出的 发动机万 有特性图 及油耗概 率分布图
ppt课件
38
结果文件输出
计算结果 根据定义 的计算任 务可以在 结果文件 中输出。
ppt课件
39
扩展功能
为扩展软件的计算功能，CRUISE提供与 下列专用软件的数据交换接口： MATLAB/SIMULINK FLOWMASTER 流体液压 KULI 空调冷却
ppt课件
10
汽车滑行及刹车性能
计算任务的条件设置： 给定初速度50公里/小时 档位置于空挡
由制动力的大小确定滑行和刹车特性 由Brake/Coast/Thrust任务完成
ppt课件
11
给定刹车力非零是制动 为零时是滑行
空档
ppt课件
12
ppt课件
13
汽车最高车速试验仿真
可计算出每档位的最高车速 由Constan Drive 任务的 Maximum
ppt课件
28
ppt课件
29
ppt课件
30
数据采集
发动机（排量，冲程，缸数。。。） 变速箱（挡数，各挡传动比。。。） 差速器（转动惯量。。。） 车轮（静动态半径，附着系数。。。） 离合器（种类，面积。。） 驾驶室（挡位设置，换挡特性。。。） 。。。。。
ppt课件
31
模型的数据输入
手工输入数据 从已有模型中调入数据 从已有数据文件中导入数据 拷贝与粘贴方式输入输出数据
ppt课件
22
等速燃料消耗量试验、直 接档油门加速燃料消耗量试 验的仿真在 Constant drive任 务模块中完成。
多工况燃料消耗量试验仿 真在Cycle run任务模块中完 成、限定条件下的平均使用 燃料消耗量试验仿真在 Cruising任务模块中完成。
汽车仿真分析基础 ppt课件
单元类型------弹簧阻尼单元
求解方法
静态线性问题 特征值问题 瞬态分析方法：隐式和显式
静态线性问题
Solve KD=F for D
– Gauss elimination – LU decomposition – Etc.
自由振动分析（特征值分析）
0 KD MD
Assume
单元类型------壳单元
定义壳单元关键字所需要的参数： *ELEMENT_SHELL • 壳单元的ID号。 • PART的ID号 • 4个节点的ID号
*ELEMENT_SHELL $# eid pid n1 n2 n3 n4 3639 8 7781 7783 7785 7780 3640 8 7780 7785 7776 7777 3641 8 7769 7786 7784 7768
瞬态分析方法
Structure systems are very often subjected to transient excitation. A transient excitation is a highly dynamic time dependent force exerted on the structure, such as earthquake, impact, and shocks. The discrete governing equation system usually requires a different solver from that of eigenvalue analysis. The widely used method is the so-called direct integration method.
初速度定义
Simulink汽车仿真实例PPT课件
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 模型：
15
实战1：一个发动机模型
仿真结果分析：
1. 负载减小,发动机转速升高并趋于稳定； 2. 节气门开度增加,发动机转速升高并趋于稳定； 3. 负载增大,发动机转速下降并趋于稳定.
front force
front suspension
Ff
Fr
9.81
Mb Mass
pitch torque theta dottheta z dotz
rear force
rear suspension
1 s z
road height
dottheta h
dotz
40
实战4：半车模型悬架系统
前悬架作用力和扭矩数学模型：
1、对半车模型悬架系统进行建模仿真.
46
dot mao
Pm
p a rt4
Te rmin a to r2
N
dot mao
Pm
mao
p a rt5
Te rmin a to r3
1 s
In te g ra to r
Te rmin a to r
T_load p a rt2
T_eng N
T_load
p a rt7
N
edge180
valve timing
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
汽车仿真行业未来发展趋势报告ppt
随着智能网联技术的不断发展，未来 汽车仿真技术将更加注重智能化、网 联化、自动化等方面的仿真。
随着仿真技术的不断发展，未来仿真 产业链将不断完善，从仿真软件到仿 真服务再到仿真硬件，将会有更多的 企业加入到仿真行业中来。
THANKS
汽车仿真行业未来发展趋势报告
目 录
• 引言 • 汽车仿真行业现状 • 汽车仿真行业未来发展趋势 • 影响汽车仿真行业未来发展的主要因素 • 结论和建议 • 参考文献
01
引言
报告的目的和背景
研究汽车仿真行业的发展趋势和未来发展方 向，为汽车行业和仿真技术领域的从业者提 供参考和借鉴。
分析汽车仿真技术在当前和未来的市场需求、技 术进步、竞争格局等方面的变化和发展趋势。
02
汽车仿真行业现状
汽车仿真技术现状
汽车动力学仿真
汽车动力学仿真技术已经相当成 熟，可以有效地模拟汽车的动力 学性能。
汽车电子控制仿真
汽车电子控制仿真技术也已逐渐 成熟，包括发动机、制动系统、 悬挂系统等控制系统的仿真。
汽车结构力学仿真
汽车结构力学仿真技术正在逐步 完善，可以有效地模拟汽车的结 构强度和刚度。
未来的汽车仿真硬件设施将更多地运 用虚拟现实和增强现实技术，使得仿 真结果可以更加直观地展示给用户， 提高仿真的沉浸感和真实感。
在线云计算平台
未来的汽车仿真硬件设施将更多地采 用在线云计算平台，用户可以通过互 联网使用仿真服务，提高仿真的灵活 性和可用性。
04
影响汽车仿真行业未来发展的主要因 素
技术因素
通过研究和分析，为汽车仿真技术的发展提 供科学依据和决策支持。
报告的研究方法和范围
采用文献综述、案例分析和专家访谈等多种研究方法，对汽车仿真行业的现状和未来发展趋势进行深入 探讨和分析。 本报告主要研究汽车仿真技术的发展趋势，不包括仿真技术在其他领域的应用和发展。
Carsim和Simulink联合仿真文档PPT教学课件
图1.12 独立悬架K参数设置界面
第15页/共53页
1.2 Carsim建模
图1.12 独立悬架C参数设置界面
第16页/共53页
1.2 Carsim建模
图1.13 轮胎参数设置界面
第17页/共53页
1.2 Carsim建模
转向盘和 转向轴
助力表
助力电机
Carsim整车
图1.14 联合仿真模型
第18页/共53页
弦角信号输入。
第21页/共53页
3 实例操作
打开Carsim，弹出下面对话框：
图3.1 选择Carsim数据库
第22页/共53页
3 实例操作
图3.2 Carsim许可设置对话框
第23页/共53页
3 实例操作
图3.3 Carsim主界面
第24页/共53页
3 实例操作
图3.4 Carsim仿真动画与仿真曲线
第12页/共53页
1.2 Carsim建模
车轮转角
输出
输入
输出 输入
+变形 转向器传动比 +变形
转向盘输入 图1.10 Carsim转向系统示意图
第13页/共53页
1.2 Carsim建模
(a) 转向盘－轮胎
(b) 齿条－轮胎
图1.11 转向系统的传动比关系
第14页/共53页
1.2 Carsim建模
第52页/共53页
感谢您的观赏！
第53页/共53页
图3.23 选择导出变量文件
第44页/共53页
3 实例操作
图3.24 选择Carsim导出变量
第45页/共53页
3 实例操作
图3.25 发送到Simulink
第15页/共53页
1.2 Carsim建模
图1.12 独立悬架C参数设置界面
第16页/共53页
1.2 Carsim建模
图1.13 轮胎参数设置界面
第17页/共53页
1.2 Carsim建模
转向盘和 转向轴
助力表
助力电机
Carsim整车
图1.14 联合仿真模型
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弦角信号输入。
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3 实例操作
打开Carsim，弹出下面对话框：
图3.1 选择Carsim数据库
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3 实例操作
图3.2 Carsim许可设置对话框
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3 实例操作
图3.3 Carsim主界面
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3 实例操作
图3.4 Carsim仿真动画与仿真曲线
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1.2 Carsim建模
车轮转角
输出
输入
输出 输入
+变形 转向器传动比 +变形
转向盘输入 图1.10 Carsim转向系统示意图
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1.2 Carsim建模
(a) 转向盘－轮胎
(b) 齿条－轮胎
图1.11 转向系统的传动比关系
第14页/共53页
1.2 Carsim建模
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感谢您的观赏！
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图3.23 选择导出变量文件
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3 实例操作
图3.24 选择Carsim导出变量
第45页/共53页
3 实例操作
图3.25 发送到Simulink
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2019年3月22日星期五
第一章 概述
1.4 仿真技术的应用与发展
※仿真技术的应用领域： （1）通讯与卫星系统 （2）航空航天系统 （3）生物系统 （4）船舶系统 （5）汽车系统 （6）金融系统
2019年3月22日星期五
第一章 概述
1.4 仿真技术的应用与发展
※应用仿真技术的意义 （1）、经济，采用仿真实验仅需成本的1/10~1/5，而且设备可 以重复使用。 （2）、安全，采用仿真实验可以有效降低危险程度，对系统的 研究起到保障作用。 （3）、快捷，提高设计效率：比如电路设计，服装设计等等。 （4）、具有优化设计和预测的特殊功能
2019年3月22日星期五
• • • •
关于matlab学习 ◆ matlab学习特点 ◆matlab学习方法 ◆matlab的应用
第一章 概述
Ｓｉｍｕｌｉｎｋ简介 ◆Sinmulink是一种用来实现计算机仿真的软件工具。它是 MATLAB的一个附加组件，可用于实现各种动态系统（包 括连续系统、离散系统和混合系统）的建模、分析和仿真。 命名直观地表明了该软件具有SIMU(仿真)与LINK(链接)两 大功能 特点：易学、易用，能够依托MATLAB提供的丰富仿真资源。 ◆. Simulink的应用领域 （1）通讯与卫星系统 （2）航空航天系统 （3）生物系统 （4）船舶系统 （5）汽车系统 （6）金融系统
2019年3月22日星期五
第一章 概述
4）仿真的一般过程
仿真问题和目的的描述 根据仿真问题确定仿真方案 系统描述 建立系统数学模型 修改模型 修改方案
建立仿真数学模型
编写仿真程序 验证模型
是 仿真目的是否达到要求？ 模型是否合理？ 是 否 程序有问题？ 否 是 建模有问题？ 否 方案有问题？ 是
修改程序
本课程互联网资源 ◘ The Mathworks 公司官方网站 ◘ 产品在中国独家代理（北京九州恒润公司） ◘ Matlab 大观园 ◘ Matlab 中文论坛
2019年3月22日星期五
第一章 概述
1.4 仿真技术的应用与发展
※仿真技术的发展趋势 （1）、硬件方面：基于多CPU并行处理技术的全数字仿真将有效提高 仿真系统的速度，大大增强数字仿真的实时性。 （2）、应用软件方面：直接面向用户的数字仿真软件不断推陈出新， 各种专家系统与智能化技术将更深入地应用于仿真软件开发之中，使 得在人机界面、结果输出、综合评判等方面达到更理想的境界。 （3）、分布式数字仿真：充分利用网络技术，协调合作，投资少，效 果好。 （4）、虚拟现实技术：综合了计算机图形技术、多媒体技术、传感器 技术、显示技术以及仿真技术等多学科，使人置身于真实环境之中。
汽车仿真技术
2019年3月22日星期五
学习本课程的意义及要求
一、意义 1. 系统建模与仿真是分析、设计和研究复杂系统的一种基本的理论方法 科技发展的需要 -- Accelerate the pace of engineering and science 和重要的技术手段。计算机技术的飞速发展，使得仿真技术的应用领域不 2. 学习技能提高的载体 –Improve learning ability 断扩大。计算机仿真已经成为工科学生必须掌握的基本理论，也是他们必 3. 就业的筹码 -- Get a high-paying job 须会使用的一种技术手段。
2019年3月22日星期五
• Academia • The MATLAB and Simulink product families are fundamental computational tools at the world's educational institutions. Adopted by more than 5000 universities and colleges, MathWorks products accelerate the pace of learning, teaching, and research in engineering and science. MathWorks products also help prepare students for careers in industry, where the tools are widely used for research and development.
（1）系统：研究的对象 （2）模型：系统的抽象 （3）计算机：工具与手段
系统
建立数学模型
仿真实验 建立仿真模型 结果日星期五
第一章 概述
1.2 计算机仿真
3）系统与模型 ①系统 系统是指具有某些特定功能，相互联系、相互作用 的元素的集合。这里的系统是指广义上的系统，泛指自然界 的一切现象与过程，例如工程系统如控制系统、通信系统等， 非工程系统如股市系统、交通系统、生物系统等。 ②系统模型 系统模型是对实际系统的一种抽象，是对系统 本质（或是系统的某种特性）的一种描述。模型具有与系统 相似的特性，好的模型能够反映系统的主要特征和运动规律。 模型可分为实体模型和数学模型
进行仿真研究
计算机仿真流程图 2019年3月22日星期五
第一章 概述
1.3 计算机仿真软件
※仿真软件的发展： 1、程序编程阶段： 所有问题（如：微分方程求解、矩阵 运算、绘图等）都是用高级算法语言（如C、FORTRAN等） 来编写。 2、程序软件包阶段： 出现了“应用子程序库”。 3、交互式语言阶段（仿真语言）：仿真语言可用一条指令 实现某种功能，如“系统特征值的求解”，使用人员不必 考虑什么算法，以及如何实现等低级问题。如MATLAB语 言。 4、模型化图形组态阶段：符合设计人员对基于模型图形化 的描述。如SIMULINK。
二、要求 1. 作业：以上机练习为主，按时独立完成 2. 纪律：要求上课关手机，不要下面开小会，有问题举手 3. 考试：平时50% ，期末考试50% 4. 三、授课方式
授课方式，课堂讲授+上机实验 以实例为主,讲应用，充分体现案例学习模式。
2019年3月22日星期五
主要讲述内容
● 概述 ● Matlab 语言基础 ● Simulink仿真基础
2019年3月22日星期五
第一章 概述
1.5.2※MATLAB的安装 – 参阅Help的MATLAB Installation Guide for Windows – Personal License Password (PLP) – System Requirements – Who: Specify your name, your company name, and your license information (PLP) – What: Select the products and documentation you want to install – Where: Choose the directory in which you want to install the MathWorks products
2019年3月22日星期五
第一章 概述
1.5 MATLAB的运行环境与安装
1.5.1※MATLAB的运行环境 硬件环境： (1) CPU (2) 内存 (3) 硬盘 (4) CD-ROM驱动器和鼠标。 软件环境： (1) Windows 98/NT/2000 或Windows XP (2) 其他软件根据需要选用
2019年3月22日星期五
主要参考资料
[1] 李颖.朱伯立.Simulink 动态系统建模与仿真基础.西安电子科技大学出版社，2004 [2] 张德丰.MATLAB控制系统设计与仿真.电子工业出版社,2009.06。 [3] 张志勇.精通MATLAB6.5. 北京航空航天大学出版社．2004 [4]黄忠霖.控制系统MATLAB计算及仿真，国防工业出版社，2001年。
2019年3月22日星期五
第一章 概述
1.3 计算机仿真软件
※常见的几种仿真软件：
1、PSPICE、ORCAD、Multisim：通用的电子电路仿真软件，适 合于元件级仿真。 2、Simpack :运动学/动力学仿真分析的多体动力学软件 3、Carsim、Trucksim、Bikesim等用于仿真及分析车辆在不同 3D路面上，对驾驶控制之反应。 4、MATLAB：具有强大的数值计算能力，包含各种工具箱，其程 序不能脱离MATLAB环境而运行，所以严格讲，MATLAB不是一 种计算机语言，而是一种高级的科学分析与计算软件。 仿真软件是一类面向仿真用途的专用软件，它可能是面向通 用的仿真软件，也可能是面向某个领域的仿真。 本课程重点讲述在MATLAB下的Simulink的建模与仿真
第一章 概述
◆MATLAB的主要功能 Matlab是功能强大的科学及工程计算软件，它不但具有以矩阵为基础的 强大数学计算和分析功能，而且还具有丰富的可视化图形表现功能和方 便的程序设计能力。 ①数值计算和符号计算功能 MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，还提供了十分丰富的数值 计算函数。 MATLAB和著名的符号计算语言Maple相结合，使得MATLAB具有符 号计算功能。 ②绘图功能 MATLAB提供了两个层次的绘图操作：一种是对图形句柄进行的低层 绘图操作，另一种是建立在低层绘图操作之上的高层绘图操作。 ③编程语言 MATLAB具有程序结构控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向 对象等程序语言特征，而且简单易学、编程效率高。 ④MATLAB工具箱 MATLAB包含两部分内容：基本部分和各种可选的工具箱。 MATLAB工具箱分为两大类：功能性工具箱和学科性工具箱。
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第一章 概述
※MATLAB的安装
• • • • • Step 1: Start the Installer Step 2: Enter Your Personal License Password (PLP) Step 3: Review the Software Licensing Agreement click Yes Step 4: Enter Your Name and Company Name Step 5: Select the Products You Want to Install
第一章 概述
1.4 仿真技术的应用与发展
※仿真技术的应用领域： （1）通讯与卫星系统 （2）航空航天系统 （3）生物系统 （4）船舶系统 （5）汽车系统 （6）金融系统
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第一章 概述
1.4 仿真技术的应用与发展
※应用仿真技术的意义 （1）、经济，采用仿真实验仅需成本的1/10~1/5，而且设备可 以重复使用。 （2）、安全，采用仿真实验可以有效降低危险程度，对系统的 研究起到保障作用。 （3）、快捷，提高设计效率：比如电路设计，服装设计等等。 （4）、具有优化设计和预测的特殊功能
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关于matlab学习 ◆ matlab学习特点 ◆matlab学习方法 ◆matlab的应用
第一章 概述
Ｓｉｍｕｌｉｎｋ简介 ◆Sinmulink是一种用来实现计算机仿真的软件工具。它是 MATLAB的一个附加组件，可用于实现各种动态系统（包 括连续系统、离散系统和混合系统）的建模、分析和仿真。 命名直观地表明了该软件具有SIMU(仿真)与LINK(链接)两 大功能 特点：易学、易用，能够依托MATLAB提供的丰富仿真资源。 ◆. Simulink的应用领域 （1）通讯与卫星系统 （2）航空航天系统 （3）生物系统 （4）船舶系统 （5）汽车系统 （6）金融系统
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第一章 概述
4）仿真的一般过程
仿真问题和目的的描述 根据仿真问题确定仿真方案 系统描述 建立系统数学模型 修改模型 修改方案
建立仿真数学模型
编写仿真程序 验证模型
是 仿真目的是否达到要求？ 模型是否合理？ 是 否 程序有问题？ 否 是 建模有问题？ 否 方案有问题？ 是
修改程序
本课程互联网资源 ◘ The Mathworks 公司官方网站 ◘ 产品在中国独家代理（北京九州恒润公司） ◘ Matlab 大观园 ◘ Matlab 中文论坛
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第一章 概述
1.4 仿真技术的应用与发展
※仿真技术的发展趋势 （1）、硬件方面：基于多CPU并行处理技术的全数字仿真将有效提高 仿真系统的速度，大大增强数字仿真的实时性。 （2）、应用软件方面：直接面向用户的数字仿真软件不断推陈出新， 各种专家系统与智能化技术将更深入地应用于仿真软件开发之中，使 得在人机界面、结果输出、综合评判等方面达到更理想的境界。 （3）、分布式数字仿真：充分利用网络技术，协调合作，投资少，效 果好。 （4）、虚拟现实技术：综合了计算机图形技术、多媒体技术、传感器 技术、显示技术以及仿真技术等多学科，使人置身于真实环境之中。
汽车仿真技术
2019年3月22日星期五
学习本课程的意义及要求
一、意义 1. 系统建模与仿真是分析、设计和研究复杂系统的一种基本的理论方法 科技发展的需要 -- Accelerate the pace of engineering and science 和重要的技术手段。计算机技术的飞速发展，使得仿真技术的应用领域不 2. 学习技能提高的载体 –Improve learning ability 断扩大。计算机仿真已经成为工科学生必须掌握的基本理论，也是他们必 3. 就业的筹码 -- Get a high-paying job 须会使用的一种技术手段。
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• Academia • The MATLAB and Simulink product families are fundamental computational tools at the world's educational institutions. Adopted by more than 5000 universities and colleges, MathWorks products accelerate the pace of learning, teaching, and research in engineering and science. MathWorks products also help prepare students for careers in industry, where the tools are widely used for research and development.
（1）系统：研究的对象 （2）模型：系统的抽象 （3）计算机：工具与手段
系统
建立数学模型
仿真实验 建立仿真模型 结果日星期五
第一章 概述
1.2 计算机仿真
3）系统与模型 ①系统 系统是指具有某些特定功能，相互联系、相互作用 的元素的集合。这里的系统是指广义上的系统，泛指自然界 的一切现象与过程，例如工程系统如控制系统、通信系统等， 非工程系统如股市系统、交通系统、生物系统等。 ②系统模型 系统模型是对实际系统的一种抽象，是对系统 本质（或是系统的某种特性）的一种描述。模型具有与系统 相似的特性，好的模型能够反映系统的主要特征和运动规律。 模型可分为实体模型和数学模型
进行仿真研究
计算机仿真流程图 2019年3月22日星期五
第一章 概述
1.3 计算机仿真软件
※仿真软件的发展： 1、程序编程阶段： 所有问题（如：微分方程求解、矩阵 运算、绘图等）都是用高级算法语言（如C、FORTRAN等） 来编写。 2、程序软件包阶段： 出现了“应用子程序库”。 3、交互式语言阶段（仿真语言）：仿真语言可用一条指令 实现某种功能，如“系统特征值的求解”，使用人员不必 考虑什么算法，以及如何实现等低级问题。如MATLAB语 言。 4、模型化图形组态阶段：符合设计人员对基于模型图形化 的描述。如SIMULINK。
二、要求 1. 作业：以上机练习为主，按时独立完成 2. 纪律：要求上课关手机，不要下面开小会，有问题举手 3. 考试：平时50% ，期末考试50% 4. 三、授课方式
授课方式，课堂讲授+上机实验 以实例为主,讲应用，充分体现案例学习模式。
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主要讲述内容
● 概述 ● Matlab 语言基础 ● Simulink仿真基础
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第一章 概述
1.5.2※MATLAB的安装 – 参阅Help的MATLAB Installation Guide for Windows – Personal License Password (PLP) – System Requirements – Who: Specify your name, your company name, and your license information (PLP) – What: Select the products and documentation you want to install – Where: Choose the directory in which you want to install the MathWorks products
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第一章 概述
1.5 MATLAB的运行环境与安装
1.5.1※MATLAB的运行环境 硬件环境： (1) CPU (2) 内存 (3) 硬盘 (4) CD-ROM驱动器和鼠标。 软件环境： (1) Windows 98/NT/2000 或Windows XP (2) 其他软件根据需要选用
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主要参考资料
[1] 李颖.朱伯立.Simulink 动态系统建模与仿真基础.西安电子科技大学出版社，2004 [2] 张德丰.MATLAB控制系统设计与仿真.电子工业出版社,2009.06。 [3] 张志勇.精通MATLAB6.5. 北京航空航天大学出版社．2004 [4]黄忠霖.控制系统MATLAB计算及仿真，国防工业出版社，2001年。
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第一章 概述
1.3 计算机仿真软件
※常见的几种仿真软件：
1、PSPICE、ORCAD、Multisim：通用的电子电路仿真软件，适 合于元件级仿真。 2、Simpack :运动学/动力学仿真分析的多体动力学软件 3、Carsim、Trucksim、Bikesim等用于仿真及分析车辆在不同 3D路面上，对驾驶控制之反应。 4、MATLAB：具有强大的数值计算能力，包含各种工具箱，其程 序不能脱离MATLAB环境而运行，所以严格讲，MATLAB不是一 种计算机语言，而是一种高级的科学分析与计算软件。 仿真软件是一类面向仿真用途的专用软件，它可能是面向通 用的仿真软件，也可能是面向某个领域的仿真。 本课程重点讲述在MATLAB下的Simulink的建模与仿真
第一章 概述
◆MATLAB的主要功能 Matlab是功能强大的科学及工程计算软件，它不但具有以矩阵为基础的 强大数学计算和分析功能，而且还具有丰富的可视化图形表现功能和方 便的程序设计能力。 ①数值计算和符号计算功能 MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，还提供了十分丰富的数值 计算函数。 MATLAB和著名的符号计算语言Maple相结合，使得MATLAB具有符 号计算功能。 ②绘图功能 MATLAB提供了两个层次的绘图操作：一种是对图形句柄进行的低层 绘图操作，另一种是建立在低层绘图操作之上的高层绘图操作。 ③编程语言 MATLAB具有程序结构控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向 对象等程序语言特征，而且简单易学、编程效率高。 ④MATLAB工具箱 MATLAB包含两部分内容：基本部分和各种可选的工具箱。 MATLAB工具箱分为两大类：功能性工具箱和学科性工具箱。
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第一章 概述
※MATLAB的安装
• • • • • Step 1: Start the Installer Step 2: Enter Your Personal License Password (PLP) Step 3: Review the Software Licensing Agreement click Yes Step 4: Enter Your Name and Company Name Step 5: Select the Products You Want to Install