simulink仿真实例
SIMULINK仿真
后面的每一列对应每一个输入端口，矩阵的第一行表示某 一时刻各输入端口的输入状态。另外，也可以把矩阵分开 来表示，即MATLAB默认的表示方法[t，u]，其中t是一维 时间列向量，表示仿真时间，u是和t长度相等的n维列向 量（n表示输入端口的数量），表示状态值。例如，在命 令窗口中定义t和u：
条件执行子系统分为
1．使能子系统
使能子系统表示子系统在由控制信号控制时，控制信号由 负变正时子系统开始执行，直到控制信号再次变为负时结 束。控制信号可以是标量也可以是向量。
建立使能子系统的方法是：打开Simulink模块库中的Ports & Subsystems模块库，将Enable模块复制到子系统模型 中，则系统的图标发生了变化。
阵、结构和包含时间的结构3种选择。“Limit data points to last”用来限定保存到工作空间中 的数据的最大长度。 输出选项（Output options）有： ① Refine output（细化输出） ② Produce additional output（产生附加输出） ③ Produce specified output only（仅在指定 的时刻产生输出）
4.1 初识Simulink—— 一个简单的仿 真实例
在MATLAB的命令窗口输入Simulink，或单击MATLAB主 窗口工具栏上的“Simulink”命令按钮即可启动Simulink。 Simulink启动后会显示如图4.1所示的Simulink模块库浏览 器（Simulink Library Browser）窗口。
U (s)
Kp
Ki s
Kd s
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。
Simulink建模仿真实例详解
模型可以分为实体模型和数学模型。 实体模型又称物理效应模型，是根据系统之间的相似性而建 立起来的物理模型，如建筑模型等。 数学模型包括原始系统数学模型和仿真系统数学模型。原始 系统数学模型是对系统的原始数学描述。仿真系统数学模型 是一种适合于在计算机上演算的模型，主要是指根据计算机 的运算特点、仿真方式、计算方法、精度要求将原始系统数 学模型转换为计算机程序。
0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
例子2 单自由度系统： 初始条件：
& + cx & + kx = 0 m& x
解析解为：
& ( 0) = x &0 = 0 x(0) = x0 = 1, x
m 要求：采用 Simulink 对系统进行仿真。已知参数：
1.3.3 Simulink 应用举例
（原教材P6例子）
在Matlab命令窗口中输入 dblcart1 右图所示的模型用来 模拟双质量－弹簧系 统在光滑平面上受一 个周期力情况下的运 动状态，其中周期力 只作用在左边的质量 块上。 F(t)
x' = Ax+Bu y = Cx+Du Plant
Demux Actual Position
静态系统模型 动态系统模型 连续系统模型 代数方程 集中参数 微分方程 分布参数 偏微分方程 离散系统模型 差分方程
1.1.2 计算机仿真
1. 仿真的概念 仿真是以相似性原理、控制论、信息技术及相关领域的 有关知识为基础，以计算机和各种专用物理设备为工具，借 助系统模型对真实系统进行试验的一门综合性技术。 2. 仿真分类 （ 1 ）实物仿真：又称物理仿真。是指研制某些实体模型， 使之能够重现原系统的各种状态。早期的仿真大多属 于这一类。 优点：直观，形象，至今仍然广泛应用。 缺点：投资巨大、周期长，难于改变参数，灵活性差。
simulink实例(有好多实例)
Simulink仿真实例 Simulink仿真实例
仿真曲线为
2012年4月24日星期二
基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例 Simulink仿真实例
假设未伸长时绳索的端部距地面为50m, 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， 50减去输出位置 为了得到更真实的曲线，将50减去输出位置
Simulink仿真实例 Simulink仿真实例
2012年4月24日星期二
基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例 Simulink仿真实例
例题9 重置弹力球。 例题9，重置弹力球。一个弹力球以 15m/s的速度从距水平设置10m的高度抛向空 的速度从距水平设置10m 15m/s的速度从距水平设置10m的高度抛向空 球的弹力为0.8 当球到达球面时， 0.8， 中，球的弹力为0.8，当球到达球面时，重新 设置其初始速度为0.8x 0.8x， 设置其初始速度为0.8x，x是重置时刻球的速 即积分器的状态。 度，即积分器的状态。 球的抛物线运动满足下列公式
2012年4月24日星期二
基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例 Simulink仿真实例
单摆系统的运动方程式为
& & − mg sin θ − bLθ = mLθ&
选取b=0.03,g=9.8,L=0.8,m=0.3,所构 选取b=0.03,g=9.8,L=0.8,m=0.3,所构 b=0.03,g=9.8,L=0.8,m=0.3, 建的模型
基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例 Simulink仿真实例
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
matlab_4_SIMULINK仿真 及 DEE实例步骤
SIMULINK & DEE简介※如何进入SIMULINK？Step1：进入MA TLABStep2：方法一：在workspace输入simulink的指令。
利用以上方法会获得下面的结果※ 如何利用SIMULINK 解ODE Example1：2311+-='x xStep1：⎰'=dt x x 11 ⇔在Library 中点选Continuous ，在Continuous 中选取integrator ，按住鼠标左键拖曳至untitled 中，分别在各接点拉上连接线并标明各个涵义。
Step2:2311+-='x x（1）从Math 中点选Gain 的图标，拖曳至untitled 中，并选取命令列中Format/Flip Block 使其转 180（2）从Math中，拖曳Sum至untitled中（3）从Source中，用鼠标拖曳Constant至untitled，并把各点连结起来。
（4）从Sink中拖曳Scope至untitled中，并与x连结1（5）把Constant改为2，把Gain改为-3。
Step3：设定参数（1）选择Simulation/Parameters（2）调整适当的起始时间、结束时间和数值方法。
（3）点选Simulation/Start ，开始仿真。
（4）点选Scope ，显示仿真的结果。
Example2：⎩⎨⎧+-='+='-)cos(212211t x x x ex x x t1)0(0)0(21==x xStep1：⎩⎨⎧'='=⎰⎰dtx x dt x x 2211 ⇔（1）点选Continuous 中之Integrator ，拖曳至untitled 。
（2）按住鼠标右键可重复复制一个Integrator（3）标示1x ，2x ，1x '，2x '（4）在Integrator 上按鼠标两次，给定()001=x ，()102=xStep2：te x x x -+='211（1）从Math 中拖曳Sum ，从Source 中拖曳Clock 至untitled 中 （2）从Functions&Tables 中拖曳Fun 至untitled 中并修改其值为1u e -。
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。
simulink仿真实例
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,
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.
7
⎧ 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],
∫ 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
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.
5
例1 动态画圆： (1) x = cost, y = sin t ; (用正弦波发生器Sine Wave)
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.
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仿真实例解析
基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例
其运动方程式为
M f bx x
拉力作用时间为2s，建构的模型为
2018年11月1日星期四
基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例
因有摩擦力存在，箱子最终将会停止前 进。
2018年11月1日星期四 基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
2018年11月1日星期四 基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例
在MATLAB中建立这个方程的Simulink模 型，这里需要使用两个积分器。
2018年11月1日星期四
基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例
一旦x和它的导数已经搭好，就可以使用 一个增益模块表示空气阻力比例系数，使用 Function模块表示空气阻力中的非线性部分。
Simulink仿真实例
仿真曲线为
2018年11月1日星期四
基于MATLAB/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
2018年11月1日星期四
基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例
2018年11月1日星期四 基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例
2018年11月1日星期四
基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例
2018年11月1日星期四
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。
第七章Simulink仿真案例
7.1 Simulink基础
• 1.启动Simulink的两种方法： • a.通过点击工具栏 “ ” 图标启动； • b.在MATLAB命令窗口输入simulink然后点 击回车键启动。 • 打开的Simulink Library Browser
2. Simulink模块库浏览器
名称 Commonly Used Blocks Continuous Discontinuities Discrete Logic and Bit Operations Lookup Tables Math Operations Model Verification Model-Wide Utilities Ports & Subsystems Signal Attributes Signal Routing Sinks Sources User-Defined Functions Additional Math & Discrete 描述
• 通过Subsystem模块创建子系统，可以按照下面 步骤： • (1) 打开Simulink模块库，将Ports & Sybsystems 模块库中Subsystem模块拖入模型窗口； • (2) 双击Subsystem模块，打开Subsystem窗口； • (3) 把要组合的模块拖入Subsystem窗口内，然后 在窗口中加入Inport模块表示从子系统外部到内部 的输入，加入Output模块表示从子系统内部到外 部的输出，把这些模块按顺序连接起来，子系统 建立。
• 例7.9 PID控制器是在自动控制中经常使用的模块 ，在工程应用中其标准的数字模型为
U (s) K p (1 Td s 1 ) E ( s) Ti s 1 Td s / N
simulink功率控制仿真设计实例
simulink功率控制仿真设计实例Simulink是一种基于模型的设计和仿真环境，广泛应用于控制系统的设计和开发中。
本文将以Simulink功率控制仿真设计实例为主题，介绍Simulink在功率控制方面的应用。
一、引言功率控制是现代电力系统中非常重要的一项技术，用于实现对电力系统中各种设备和系统的功率进行精确控制。
Simulink作为一款强大的仿真工具，可以帮助工程师们快速设计和优化功率控制系统。
二、Simulink的基本原理Simulink基于模型的设计方法，通过将系统建模为一个个模块，并通过线连接这些模块来描述系统的行为。
每个模块代表系统中的一个组件或子系统，模块之间的线表示数据流或信号传输。
通过在模块内部添加数学运算、逻辑控制等功能，可以实现对系统的精确控制。
三、功率控制系统的建模以某电力系统中的发电机功率控制为例，我们需要建立一个能够准确控制发电机输出功率的控制系统。
首先，我们需要将发电机建模为一个黑盒子，输入为发电机的机械功率，输出为发电机的电功率。
然后，我们需要设计一个控制器，根据系统的输入和输出来调整发电机的控制参数。
最后，我们需要添加一个反馈环节，将发电机的输出电功率与期望的电功率进行比较，通过控制器对发电机的控制参数进行调整，以实现功率的精确控制。
四、Simulink仿真设计在Simulink中，我们可以使用各种模块来建立功率控制系统的模型。
例如，我们可以使用信号源模块来模拟发电机的输入功率，使用控制器模块来实现对发电机的控制参数调整，使用比较器模块来比较发电机的输出功率和期望功率。
通过逐步添加和连接这些模块，我们可以构建一个完整的功率控制系统模型。
五、仿真结果分析在Simulink中，我们可以设置模型的输入和输出参数，并运行仿真来观察系统的动态行为。
通过分析仿真结果，我们可以评估系统的性能，并进行必要的优化和调整。
例如，我们可以观察发电机输出功率的稳定性、响应时间和误差大小等指标，以评估控制系统的性能是否满足要求。
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。
simulink仿真pid案例
simulink仿真pid案例（实用版）目录一、Simulink 简介二、PID 控制器原理三、Simulink 中 PID 控制器的搭建四、Simulink 中 PID 控制器的仿真步骤五、总结正文一、Simulink 简介Simulink 是 MATLAB 中的一个仿真环境，可以用来模拟和分析动态系统。
通过 Simulink，用户可以构建、模拟和测试控制系统，以及进行模型验证和优化。
在 Simulink 中，用户可以通过搭建图形化的模块来描述系统，然后进行仿真和分析。
二、PID 控制器原理PID 控制器是一种常用的闭环控制器，用于控制系统的稳定性和精度。
PID 控制器包括三个部分：比例（P）、积分（I）和微分（D）控制器。
比例控制器根据系统误差的大小来调整控制量；积分控制器根据系统误差的积分来调整控制量，以消除稳态误差；微分控制器根据系统误差的变化速率来调整控制量，以改善系统的动态性能。
三、Simulink 中 PID 控制器的搭建在 Simulink 中，用户可以通过搭建模块来实现 PID 控制器。
首先，需要创建一个 PID 控制器模块，这可以通过 Simulink 中的“Continuous”或“Discrete”子库中的“PID”模块来完成。
然后，需要将 PID 控制器模块与其他模块（如输入、输出和被控对象模块）连接起来，以形成一个完整的控制系统模型。
四、Simulink 中 PID 控制器的仿真步骤在 Simulink 中，进行 PID 控制器仿真的步骤如下：1.打开 Simulink，创建一个新的模型。
2.在 Simulink 库中选择“Continuous”或“Discrete”子库，然后将“PID”模块拖拽到仿真界面中。
3.创建被控对象模块，例如使用“Transfer Function”模块来描述一个二阶线性时不变系统。
4.将被控对象模块与 PID 控制器模块相连接，同时设置好各个模块的参数。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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.
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
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:
∫ 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
11
显示图形如下：
12
解法2 用Simulink
13
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.)
⎧ 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.
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.
7
⎧ x& = − y, x(0) = 1
(3)
⎨ ⎩
y&tate-Space)
State-Space中, A=[0,−1;1,0], B=[0;0], C=[1,0;0,1],
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
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.
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.
8
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
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')
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.
5
例1 动态画圆： (1) x = cost, y = sin t ; (用正弦波发生器Sine Wave)
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,