各种仿真系统的模型实例
楼宇温控系统simulink仿真实例
楼宇温度控制系统simulink仿真1 目的通过建立楼宇温度控制系统，学习simulink常用模块的使用、参数设置以及simulink仿真的基本流程。
2 Matlab相关模块的说明2.1版本：Matlab2017b2.2可能用到的模块加法器：sum，多个变量求和；增益器:Gain,按比例增大输入；积分环节:对输入求积分；Contant：产生一个常量，是source中最常用的一种；Relay：滞环比较器（迟滞比较器），一般用作有波动系统的缓冲；Sin模块：产生正弦信号，模拟交变信号；Scope模块：示波器；Flaoting Scope：浮动示波器（无需连接）；Subsystem模块：将基本单元封装成一个模块。
3 楼宇温控系统的组成3.1楼宇温控系统组成加热器（被控对象）、调温器（控制器）和房间（环境）。
和家庭空调系统类似。
系统简图见下图1。
图1 楼宇温控系统简图3.2楼宇温控系统的基本过程1）调温器（Thermostat）对加热器发出加热信号，控制加热器（Heater）启动加热，加热器产生恒定温度的和速率的加热空气。
2）加热气体被送到房间内和房间内空气产生热交换，将房间（Room）空气加热，同时房间内等体积的空气被抽送到加热器，循环加热，直至温度达到设定值，加热器停止加热。
3）房间内的空气和室外空气存在热交换，导致房间内有热量损失。
3.3室内温度控制的机理分析及建模1）楼宇中央空调一般采用恒温输出，即加热器设定温度为固定值（T_Heater=常数，单位℃），加热器输出恒定质量速率的加热气体M（kg/h）。
2）加热器产生的热增益:dQ/dt=M*C*deltaT（热量公式），C 是空气的比热。
3）室内空气与室外空气通过门窗、墙壁等进行热交换。
其作用机理满足热导（热阻）方程：R=（T1-T2）/P,其中P为功率，R为热阻（单位℃/W）则P=（T1-T2）/R，即dQ/dt=P=（T1-T2）/R。
dQ/dt表示室内空气和室外空气进行交换产生的热增益。
【案例分析】经典HFSS仿真实例详解
【案例分析】经典HFSS仿真实例详解新朋友请点击上⽅RFsister关注我们关于仿真软件HFSS相信⼤家多少都有听过，这是⼀款⾮常强⼤好⽤的仿真软件，已经被应⽤于多个领域，当然，天线设计也离不开仿真软件。
本期⼩编为⼤家带来的是经典天线——对称振⼦天线仿真。
下⾯我们先来看看软件的简介。
HFSS – High Frequency Structure Simulator，Ansoft公司推出的三维电磁仿真软件，⽬前已被ANSYS公司收购；是世界上第⼀个商业化的三维结构电磁场仿真软件，业界公认的三维电磁场设计和分析的⼯业标准。
HFSS提供了⼀简洁直观的⽤户设计界⾯、精确⾃适应的场解器、拥有空前电性能分析能⼒的功能强⼤后处理器，能计算任意形状三维⽆源结构的S参数和全波电磁场。
HFSS软件拥有强⼤的天线设计功能，它可以计算天线参量，如增益、⽅向性、远场⽅向图剖⾯、远场3D图和3dB带宽；绘制极化特性，包括球形场分量、圆极化场分量、Ludwig第三定义场分量和轴⽐。
使⽤HFSS，可以计算：①基本电磁场数值解和开边界问题，近远场辐射问题；②端⼝特征阻抗和传输常数；③ S参数和相应端⼝阻抗的归⼀化S参数；④结构的本征模或谐振解。
⽽且，由Ansoft HFSS和Ansoft Designer构成的Ansoft⾼频解决⽅案，是⽬前唯⼀以物理原型为基础的⾼频设计解决⽅案，提供了从系统到电路直⾄部件级的快速⽽精确的设计⼿段，覆盖了⾼频设计的所有环节。
下⾯我们先来看看建⽴HFSS⼯程的⼀般过程。
（1）⾸先第⼀步是运⾏Ansoft HFSS：（2）然后单击下图红框处图标，在当前⼯程中插⼊⼀个设计：（3）选择求解类型，如下图：（4）为建⽴模型设置合适的单位，如下图：（5）在3D窗⼝中建⽴模型。
（6）设置需要的辐射边界。
（7）如果选择激励求解或激励终端求解，则需要为模型设置激励。
（8）设置求解频率及扫频操作等。
（9）点击下图按钮，检查当前⼯程的有效性。
PROTEUS仿真教程
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0023H LJMP INS ORG 0030H MAIN:MOV SP,#60H MOV SCON,#50H MOV PCON,#00H MOV TMOD,#20H MOV TL1,#0E6H MOV TH1,#0E6H SETB EA SETB ES SETB TR1 MOV P1,#0FFH LP0:MOV A,P1 MOV SBUF,A LP:JNB TI,LP CLR TI LJMP LP0 INS: CLR EA JNB TI,LP1 CLR TI LJMP EXIT LP1:CLR RI MOV A,SBUF MOV P2,A EXIT:SETB EA RETI END
单片机系统的仿真是PROTEUS VSM的主要特色。用户可在 Proteus中直接编辑、编译、调试代码，并直观地看到仿 真结果。 CPU模型有ARM7（LPC21xx）、PIC、Atmel AVR、Motorola HCXX以及8051/8052系列。同时模型库中包含了LED/LCD显 示、键盘、按钮、开关、常用电机等通用外围设备。 VSM甚至能仿真多个CPU，它能便利处理含两个或以上微控 制器的系统设计。
电流探针（Current probes） － 仅在模拟电路仿真
中使用，可显示电流方向和电流瞬时值。
探针即可用于基于图表的仿真，也可 用于交互式仿真中 。
仿真工具－激励源
DC：直流电压源； Sine：正弦波发生器。 Pulse：脉冲发生器。 Exp：指数脉冲发生器。 SFFM：单频率调频波信号发生器。 Pwlin：任意分段线性脉冲信号发生器。 File：File信号发生器。数据来源于 ASCII文件。 Audio：音频信号发生器。数据来源于 wav文件。 DState：稳态逻辑电平发生器。 DEdge：单边沿信号发生器。 DPulse：单周期数字脉冲发生器。 DClock：数字时钟信号发生器。 DPattern：模式信号发生器。
Multisim仿真教程及实例
菜单系统工具栏设计工具栏仪器仪表工具栏电路图编辑窗口四、定制Multisim用户界面操作：设置菜单栏Option /Preferences中各属性选择元件的符号标准ANSI：美国标准DIN：欧洲标准。
元器件和背景的颜色一、电源库电源库中共有30个电源器件，分别是：●接地端●数字接地端● VCC电压源● VDD数字电压源●直流电压源●直流电流源●正弦交流电压源●正弦交流电流源●时钟电压源●调幅信号源●调频电压源●调频电流源● FSK信号源●电压控制正弦波电压源●电压控制方波电压源●电压控制三角波电压源●电压控制电压源●电压控制电流源●电流控制电压源●电流控制电流源●电流控制电压源●电流控制电流源●脉冲电压源●脉冲电流源图●指数电压源●指数电流源●分段线性电压源●分段线性电流源●压控分段电压源●受控单脉冲●多项式电源●非线性相关电源4、时钟电压源实质上是一个频率、占空比及幅度皆可调的方波发生器二、基本元件库●电阻●虚拟电阻●电容●虚拟电容●电解电容●上拉电容●电感●虚拟电感●电位器●虚拟电位器●可变电容●虚拟可变电容●可变电感●虚拟可变电感●开关●继电器●变压器●非线性变压器●磁芯●无芯线圈●连接器●插座●半导体电阻●半导体电容●封装电阻● SMT电阻● SMT电容● SMT电解电容● SMT电感现实元件虚拟元件“GeneralGeneral””页：元件的一般性资料，包括元件的名称、制造商、创建时间、制作者。
“SymbolSymbol””页：元件的符号。
“ModelModel””页：元件的模型，提供电路仿真时所需要的参数。
Footprint””页：元件封装，提供“Footprint给印制电路板设计的原件外形。
Electronic Parameters””页：“Electronic Parameters元件的电气参数，包括元件在实际使用中应该考虑的参数指标。
编辑电阻元件“User FieldsUser Fields””页：用户使用信息。
生产系统建模与仿真
第10章 生产系统建模与仿真
本章内容
• • • • 生产系统建模概述 常见生产系统模型 生产系统仿真技术 生产系统仿真实例
1.生产系统建模概述
1.1生产系统模型
– 模型是系统某种特定性能的一种抽象形式。 它是为了某种特定的目的将系统的某一部分 信息进行抽象而构成的系统替代物，是对系 统的简化 – 模型是现实系统的抽象描述，它由一些与所 分析的问题有关的主要因素构成，并表明有 关因素之间的关系
1.生产系统建模概述
• 生产系统的建模原则
– 准确性。模型必须反映现实物理系统的本质规律，数据 必须可靠，公式和图表必须正确，有科学依据 – 可靠性。模型必须反映事物的本质，且有一定的精度。 – 简明性。模型的表达式应明确、简单、抓住本质 – 实用性。模型必须能方便用户，具有实用性，因此要使 模型标准化、规范化 – 反馈性。建模时要注意灵敏问题
1.生产系统建模概述
• 生产系统的一般建模方法
– 优化方法。该方法是依赖精确的数学方程式和严密的数 学过程来分析和评价生产系统的各种可选方案，从数学 上可以证明所得到的解是针对该问题的最优解 – 仿真模型。所谓仿真模型，就是以代数和逻辑语言做出 对系统的模拟，这种模拟通常要利用随机的数学关系。 仿真模型能真实的模拟系统过程，可用于生产系统中的 各种规划 – 启发式模型。启发式模型是以启发式方法为基础建立的 系统模型。启发式方法是指那些能指导问题求解的原理 、概念和经验法则
v jk | y j y k | wij | yi bi |
j 1 i 1
m
n
f 2 (y) =
1 j k m
j 1 i 1 m n
2.常见生产系统模型
• 多设施选址—分配模型
基于SIMULINK的二阶_三阶系统建模与仿真
(3)
根据微分方程 (3) ,并给该方程的各参数赋值 ,建立该
弹性系统的仿真模型如图 2 所示 。
对该弹性系统模型进行仿真 ,仿真时间长度为 10 秒 ,仿真结果如图 3 所示 ,该结果反映了上述弹性阻尼
·20 ·
系统在图 2 所示参数条件下质量块位移随时间变化的 情况 。
在输入一定的情况下 ,我们可以通过调节系统参 数得到最佳输出结果 ,通过对系统各参数的调节 ,得出 不同参数条件下仿真结果 ,对这些仿真结果进行比较 , 可以方便的反映在该系统中各参数变化对输出结果影 响的大小 ,从而真实反映该弹性系统的特性 ,方便确定 各参数的重要性 。
在实际实验中 ,我们可以依据仿真结果方便的对 各系统参数进行比较和选取 ,在该弹性系统的仿真过 程中 ,如果系统参数变化小 ,但对输出结果影响大 ,则 该参数的所要求的精度较高 ,反之则该参数的所要求 的精度较底 ,这些对我们实际实验中各系统参数的选 取具有重要的指导意义 。
3 三阶系统仿真
如图 4 所示的直流电力拖动系统是一个典型的三 阶系统 ,首先对该系统进行模型化 ,即建立该系统的数 学模型 ,得到三阶系统的常系数微分方程如下 :
面积 。通过几何方式求得实测线段与设计轮廓的焦点
后 ,可有几何方式求出封闭图形的面积 。同样 ,在设计
断面轮廓较为复杂时 ,要考虑的边界条件非常多 ,面积
计算容易产生错误 。而采用积分方式计算 ,不论断面
轮廓多么复杂 ,均能得到非常准确的结果 。
积分计算方式 :如图 2 所示 ,首先作一虚拟的能包
容设计断面轮廓和实测断面轮廓的最小矩形 ,左下角
我们在需要构造自己的模块时只需要将自己的功 能代码放在适当的位置 ,定义模块的输入输出端口的 数目和类型即可 ,这样便很方便地实现了对该数据文 件的调用 。
matlab连续时间系统的建模与仿真实例
matlab连续时间系统的建模与仿真实例标题：深入探讨matlab连续时间系统的建模与仿真实例一、引言在工程领域中，连续时间系统的建模与仿真是非常重要的一环。
使用matlab作为工具可以帮助工程师们更好地理解和分析连续时间系统的行为。
本文将深入探讨matlab在连续时间系统建模与仿真中的实际应用，帮助读者更好地掌握这一领域的知识。
二、连续时间系统建模与仿真概述连续时间系统建模与仿真是指利用数学方法和计算机工具对连续时间系统进行抽象化描述和模拟。
在工程实践中，这一过程可以帮助工程师们更好地理解系统的动态特性、分析系统的稳定性和性能，并设计控制策略以满足特定的需求。
1.连续时间系统建模方法连续时间系统建模的方法有很多种，常用的包括微分方程描述、传递函数描述、状态空间描述等。
在matlab中，可以利用Simulink工具箱来快速构建系统的模型，并进行仿真分析。
2.连续时间系统仿真实例下面我们将以一个简单的例子来展示如何使用matlab对连续时间系统进行建模和仿真。
假设有一个带有阻尼的弹簧质量系统，其运动方程可以描述为：\[ m \frac{d^2 x(t)}{dt^2} + c \frac{dx(t)}{dt} + kx(t) = F(t) \]其中，m为质量，c为阻尼系数，k为弹簧常数，F(t)为外部作用力。
我们希望利用matlab对这个系统进行建模，并仿真系统的动态响应。
三、matlab建模与仿真实例1.建立模型在matlab中打开Simulink工具箱，我们可以直接从库中选择弹簧质量阻尼系统的模块进行快速搭建。
将质量、阻尼、弹簧和外部作用力连接起来，即可构建出系统的模型。
2.参数设定设定系统的参数：m=1kg, c=0.5N/m/s, k=2N/m, 外部作用力F(t)=sin(t)。
3.仿真分析设置仿真时间为10s，运行仿真，观察系统的位移-时间和速度-时间响应。
四、实验结果分析通过matlab进行仿真，我们可以得到系统的位移和速度随时间的变化曲线。
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控制系统各种仿真例题(包括simulink解法)
一、 控制系统的模型与转换1． 请将下面的传递函数模型输入到matlab 环境。
]52)1)[(2(24)(32233++++++=s s s s s s s G )99.02.0)(1(568.0)(22+--+=z z z z z H ，T=0.1s >> s=tf('s');G=(s^3+4*s+2)/(s^3*(s^2+2)*((s^2+1)^3+2*s+5)); GTransfer function:s^3 + 4 s + 2 ------------------------------------------------------ s^11 + 5 s^9 + 9 s^7 + 2 s^6 + 12 s^5 + 4 s^4 + 12 s^3>> num=[1 0 0.56];den=conv([1 -1],[1 -0.2 0.99]); H=tf(num,den,'Ts',0.1)Transfer function: z^2 + 0.56 ----------------------------- z^3 - 1.2 z^2 + 1.19 z - 0.992． 请将下面的零极点模型输入到matlab 环境。
请求出上述模型的零极点，并绘制其位置。
)1)(6)(5()1)(1(8)(22+++-+++=s s s s j s j s s G )2.8()6.2)(2.3()(1511-++=----z z z z z H ，T=0.05s>>z=[-1-j -1+j]; p=[0 0 -5 -6 -j j];G=zpk(z,p,8)Zero/pole/gain: 8 (s^2 + 2s + 2) -------------------------- s^2 (s+5) (s+6) (s^2 + 1)>>pzmap(G)>> z=[0 0 0 0 0 -1/3.2 -1/2.6]; p=[1/8.2];H=zpk(z,p,1,'Ts',0.05)Zero/pole/gain:z^5 (z+0.3125) (z+0.3846) ------------------------- (z-0.122)Sampling time: 0.05>>pzmap （H ）二、 线性系统分析1. 请分析下面传递函数模型的稳定性。
基于Flexsim的物流装卸搬运系统仿真研究
基于Flexsim的物流装卸搬运系统仿真研究基于Flexsim的物流装卸搬运系统仿真研究随着物流行业的迅速发展，物流装卸搬运系统的建设也越来越重要。
为了提高物流效率和减少成本，企业需要关注物流装卸搬运系统的优化和改进。
而作为一种有效的工具，仿真技术可以在系统设计阶段就发现问题和改进措施。
本文将重点介绍基于Flexsim的物流装卸搬运系统仿真研究。
一、Flexsim简介Flexsim是一款专业的仿真软件，可用于各种物流系统、制造系统、运输系统、医疗服务、公共事业等领域。
Flexsim提供了强大的建模和仿真功能，可模拟各种系统，并评估系统的性能、效率和优化方案。
二、物流装卸搬运系统仿真模型对物流装卸搬运系统进行建模是该研究的重点。
仿真模型包含以下要素：1.装卸站台：货物装卸的空间和设备，如货架、拣选台、传送带、叉车等。
2.处理设备：各种托盘、箱子和包装的移动和转运设备，如输送线、自动化搬运设备、货车等。
3.供应链：包括供应商、制造商、分销商、零售商等。
4.运输：货物从供应链中的一个地点到另一个地点的物理运输。
在建模时，需要考虑各种变量和约束，如货物数量、容量、存储区域、装卸站点数量、处理设备数量、供应链中各环节之间的配送时间、批次大小等。
三、仿真分析仿真分析是研究设计体系结构的一项基本工具。
对于物流装卸搬运系统，仿真分析可以帮助发现系统中瓶颈和瓶颈出现的位置，了解每个流程的细节，建立更好的流程可视化和了解设备利用率。
此外，仿真还可以帮助快速评估各种优化方案，根据仿真模型模拟结果进行比较，选择最优的方案，同时发现方案中不合理的地方和缺陷。
四、应用案例基于Flexsim的物流装卸搬运系统仿真在实际应用中取得了良好结果。
下面是一些案例：1.某电子工厂的生产线优化在该工厂的生产线上，产品过多，生产时间过长，生产目标不能按时完成，员工的利用率不高。
仿真研究了生产线的系统配置和优化方案，包括装卸站点和生产线的设计和布局优化、物料空间和人力资源的配置和优化等。
RTDS仿真平台介绍
几十个 RACK
➢ 不同的 RACK 相互连接可以组成较大规模的仿真器，
RACK 的数量决定了仿真系统的规模
➢ 多个 RACK 之间通过总线和工作站接口卡 WIF
(Workstation Interface)相连，RACK 的数量视仿真系
统的规模而定
➢ 每个 RACK 包括多个 RPC(Risc Processor Card)卡、
继电保护设备测试硬件需求
➢ 实时性：对电力系统动态过程模拟的响应时间必须与实际电力系统的响应时间相一致 ➢ 接口能力：一次仿真系统必须能具备连接被测试设备运行的能力，且设备所有接口的接入应与实际运行系统相一致 ➢ 仿真规模及精确性：机电暂态仿真虽然能够模拟较大规模的交直流电力系统，但对于电子式互感器、FACTS 等新
10
RTDS 硬件——RPC板卡
Each RPC contains two IBM PPC750CXe PowerPC processors (RISC). The function of the RPC card during a particular simulation is to solve the network. One RPC card can lve up to 54 nodes and 56 breakers. An RPC card has two RISC processors which are mounted on daughter cards as shown in Figure
完全数字仿真7目录继电保护测试需求rtds简介rtds硬件rtds软件rtds模型rtds仿真实例8rtds硬件?rtds的硬件结构是完全模块化的它允许用户随时扩展设备以适应更复杂和更详细的系统模型?基本组成部分为rack一套rtds装置可以包括几个或几十个rack?丌同的rack相互连接可以组成较大规模的仿真器rack的数量决定了仿真系统的规模?多个rack之间通过总线和工作站接口卡wifworkstationinterface相连rack的数量视仿真系统的规模而定?每个rack包括多个rpcriscprocessorcard卡3pctripleprocessorcard卡或gpc卡?gpc卡是目前最新一代的处理器运算速度已超过1ghz速度更快功能更强
《系统仿真技术》课件
系统仿真的基本步骤
问题定义与模型建立
明确仿真目的，根据实际系统建立数学模型。
仿真模型实现
将数学模型转化为计算机程序，实现仿真模型的计算。
仿真实验与数据收集
运行仿真模型，收集实验数据，用于后续分析和评估。
结果分析
对实验数据进行统计分析，得出结论，支持决策制定。
系统仿真的常用方法
蒙特卡洛方法
基于概率统计的随机抽样技术，常用于解决复杂系统 的仿真问题。
特点
系统仿真技术具有高度逼真性、可重 复性和可控制性，能够模拟真实系统 的运行过程和行为，为系统设计、优 化和决策提供有力支持。
系统仿真技术的应用领域
航空航天
模拟飞行器、航天器的性能和 行为，优化设计。
交通运输
模拟交通流、车辆性能和交通 规划，提高交通效率和安全性 。
工业生产
模拟生产过程、设备和工艺， 优化生产效率和产品质量。
电力系统
分析电力系统的稳定性、 优化电网的运行和管理策 略。
06
CHAPTER
系统仿真技术在解决实际问 题中的应用
系统仿真技术在生产制造中的应用
01
生产调度仿真
通过仿真技术模拟生产线的运行 情况，优化生产调度，提高生产 效率。
02
工艺流程仿真
03
质量控制仿真
对生产制造过程中的工艺流程进 行模拟，发现潜在问题，优化工 艺参数。
03
02
仿真实验
根据建立的模型进行仿真实验，模 拟系统的运行过程。
系统优化
根据分析结果对系统进行优化和改 进。
04
混合系统仿真的应用实例
制造系统
分析制造过程的性能、优 化生产线的布局和管理策 略。
物流系统
基于MatlabSimulink的电动汽车仿真模型设计与应用
基于MatlabSimulink的电动汽车仿真模型设计与应用一、本文概述随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重，电动汽车作为一种清洁、高效的交通工具，受到了越来越多的关注和推广。
在电动汽车的研发过程中，仿真模型的建立与应用发挥着至关重要的作用。
本文旨在探讨基于Matlab/Simulink的电动汽车仿真模型设计与应用，旨在为电动汽车的设计、优化和控制提供理论支持和实践指导。
本文将对电动汽车仿真模型的重要性进行阐述，指出其在电动汽车研发过程中的地位和作用。
接着，将详细介绍Matlab/Simulink在电动汽车仿真模型设计中的应用，包括其强大的建模功能、灵活的仿真能力以及高效的算法处理能力等。
在此基础上，本文将重点讨论电动汽车仿真模型的设计方法。
包括电动汽车动力系统的建模、控制系统的建模以及整车模型的集成等。
将结合具体案例，对电动汽车仿真模型在实际应用中的效果进行展示和分析，以验证其有效性和可靠性。
本文还将对电动汽车仿真模型的发展趋势进行展望，探讨其在未来电动汽车研发中的潜在应用前景。
通过本文的研究，希望能够为电动汽车仿真模型的设计与应用提供有益的参考和启示，推动电动汽车技术的不断发展和进步。
二、电动汽车仿真模型设计基础电动汽车（EV）仿真模型的设计是一个涉及多个学科领域的复杂过程，其中包括电力电子、控制理论、车辆动力学以及计算机建模等。
在Matlab/Simulink环境中，电动汽车仿真模型的设计基础主要包括对车辆各子系统的理解和建模，以及如何利用Simulink提供的各种模块和工具箱进行模型的构建和仿真。
电动汽车的主要子系统包括电池管理系统（BMS）、电机控制系统（MCS）、车辆控制系统（VCS）以及车辆动力学模型。
这些子系统都需要根据实际的电动汽车设计和性能参数进行精确的建模。
电池管理系统（BMS）建模：电池是电动汽车的能源来源，因此，BMS建模对于电动汽车的整体性能至关重要。
BMS模型需要包括电池的荷电状态（SOC）估计、电池健康状况（SOH）监测、电池热管理以及电池能量管理等功能。
OptiSystem仿真模型案例
OptiSystem仿真模型案例OptiSystem 仿真软件模型案例目录1 1.1 光发送机简介1.2 光发送机设计模型案例：铌酸锂（LiNbO3）型Mach-Zehnder调制器的啁啾（Chirp）分析2 2.1 光接收机简介2.2 光接收机设计模型案例：PIN光电二极管的噪声分析3 3.1 光纤简介3.2 光纤设计模型案例：自相位调制（SPM）导致脉冲展宽分析4 4.1 光放大器简介4.2 光放大器设计模型案例：EDFA的增益优化5 5.1 光波分复用系统简介5.2 光波分复用系统使用OptiSystem设计模型案例：阵列波导光栅波分复用器（AWG ）的设计分析6 6.1 光波系统简介6.2 光波系统使用OptiSystem设计模型案例：40G单模光纤的单信道传输系统设计7 8.1 色散简介8.2 色散补偿模型设计案例：使用理想色散补偿元件的色散补偿分析89.1 孤子和孤子系统简介9.2 孤子系统模型设计案例：9 结语1 光发送机（Optical Transmitters）设计1.1 光发送机简介一个基本的光通讯系统主要由三个部分构成，如下图1.1所示：图1.1 光通讯系统的基本构成1）光发送机2）传输信道3）光接收机作为一个完整的光通讯系统，光发送机是它的一个重要组成部分，它的作用是将电信号转变为光信号，并有效地把光信号送入传输光纤。
光发送机的核心是光源及其驱动电路。
现在广泛应用的有两种半导体光源：发光二级管（LED）和激光二级管（LD）。
其中LED输出的是非相干光，频谱宽，入纤功率小，调制速率低；而LD是相干光输出，频谱窄，入纤功率大、调制速率高。
前者适宜于短距离低速系统，后者适宜于长距离高速系统。
一般光发送机由以下三个部分组成：1) 光源（OpticalSource）：一般为LED和LD。
2) 脉冲驱动电路（Electrical Pulse Generator）：提供数字量或模拟量的电信号。
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实例(有好多实例)讲解学习
真2020年3月16日星期一
Simulink仿真实例
真2020年3月16日星期一
Simulink仿真实例
真2020年3月16日星期一
Simulink仿真实例
真2020年3月16日星期一
Simulink仿真实例
运动方程式为
Mx kx bx 0
构建的模型为
真2020年3月16日星期一
Simulink仿真实例
因有阻尼器存在，故箱子最终会停止运 动。
真2020年3月16日星期一
Simulink仿真实例
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.
真2020年3月16日星期一
Simulink仿真实例
单摆系统的运动方程式为
mg sin bL mL
选取b=0.03,g=9.8,L=0.8,m=0.3,所构 建的模型
真2020年3月16日星期一
Simulink仿真实例
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例题5:蹦极跳系统：当你系着弹力 绳从桥上跳下来时，会发生什么？这里， 以蹦极跳作为一个连续系统的例子。
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其运动方程式为
f bx Mx
拉力作用时间为2s，建构的模型为
真2020年3月16日星期一
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因有摩擦力存在，箱子最终将会停止前 进。
(完整版)系统建模与仿真实验报告
实验1 Witness仿真软件认识一、实验目的熟悉Witness 的启动；熟悉Witness2006用户界面；熟悉Witness 建模元素；熟悉Witness 建模与仿真过程。
二、实验内容1、运行witness软件，了解软件界面及组成；2、以一个简单流水线实例进行操作。
小部件（widget）要经过称重、冲洗、加工和检测等操作。
执行完每一步操作后小部件通过充当运输工具和缓存器的传送带（conveyer）传送至下一个操作单元。
小部件在经过最后一道工序“检测”以后，脱离本模型系统。
三、实验步骤仿真实例操作:模型元素说明：widget 为加工的小部件名称；weigh、wash、produce、inspect 为四种加工机器，每种机器只有一台；C1、C2、C3 为三条输送链；ship 是系统提供的特殊区域，表示本仿真系统之外的某个地方；操作步骤：1：将所需元素布置在界面：2：更改各元素名称：如;3:编辑各个元素的输入输出规则：4:运行一周（5 天*8 小时*60 分钟=2400 分钟），得到统计结果。
5:仿真结果及分析：Widget：各机器工作状态统计表：分析：第一台机器效率最高位100%，第二台机器效率次之为79%，第三台和第四台机器效率低下，且空闲时间较多，可考虑加快传送带C2、C3的传送速度以及提高第二台机器的工作效率，以此来提高第三台和第四台机器的工作效率。
6：实验小结：通过本次实验，我对Witness的操作界面及基本操作有了一个初步的掌握，同学会了对于一个简单的流水线生产线进行建模仿真，总体而言，实验非常成功。
实验2 单品种流水线生产计划设计一、实验目的1.理解系统元素route的用法。
2.了解优化器optimization的用法。
3.了解单品种流水线生产计划的设计。
4.找出高生产效率、低临时库存的方案。
二、实验内容某一个车间有5台不同机器，加工一种产品。
该种产品都要求完成7道工序，而每道工序必须在指定的机器上按照事先规定好的工艺顺序进行。
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• AM的特点
• 调幅过程使原始频谱M( ω )搬移了±ωc，且频 谱中包含载频分量πm0 [ δ(ω-ωc)+ δ(ω+ωc) ] 和边 带分量1/2[ M’(ω-ωc) + M’(ω+ωc)] 两部分。 • 标准调幅信号的频谱包含两个频带且|sAM(ω) | 对于±ωc是对称的。通常把大于ωc或小于- ωc 的频带叫做上边带(USB)，把大于- ωc且小于ωc 的频带叫做下边带(LSB)。 • AM波占用的带宽是原始信号带宽的2倍，即2 ωH 。 • 为了实现不失真的调幅，必须满足两个条件: • (a) 对于所有t，必须满足 m0+m’(t) ≥ 0 • (b) 载波频率应远大于m’(t)的最高频率分量, 即ωc>ωH。
A
cos(t )
f(t)
+
S AM
普通调制系统原理图
普通AM调制的System View模型
设置系统时间
图符的设定
图符的设定
图符的设定
图符的设定
设置接收计算器、计算功率谱
已调信号的功率谱
过调制示意图
例2： 抽样定理
抽样定理
一个频谱受限的信号f (t )，且F f (t ) F () ，其频谱F ( )只占据（ m ~ m ）范围，那么 f (t ) 可以用等间隔抽样值来唯一地表示，而抽 1 样间隔必须不大于 2 f (其中 m 2f m),即最低 抽样频率为 2 f m .
Adder Meta System Meta I/O:Meta Out
8 9 10
Operator: Linear Sys Multiplier Source: Pulse Train Sink: Analysis
Butterworth Lowpass IIR, 4 Poles,Fc=12Hz Amp=1v,Freq=30Hz, PulseW=10-3sec,Offset=0 v, Phase=0 deg
11 12 13
设置系统时间
构建子系统
构建系统
仿真结果
改变抽样频率，观察恢复的波形。
例3：2ASK
二进制数字调制原理
一、二进制振幅键控（2ASK） ASK：Amplitude Shift Key ASK：利用数字基带信号控制载波的幅度。
调制信号
st a n gt nTs
现代通信系统的 System View仿真
一、模拟通信系统的 System View仿真 二、脉冲编码调制 三、数字通信的 System View仿真
例1： 常规双边带调幅（AM）
调制
调制：按基带调制信号 调制器 sm(t) m(t) • 的变化规律去改变高频 已调信号 调制信号 • 载波某些参数的过程。 c(t) 载波信号 调制的目的 将基带调制信号变换成适合在信道中传 输的已调信号
有效地利用频带，实现信道的多路复用 传输
提高通信系统抗噪声/干扰性能
• 调幅（AM）信号
基带信号中含有直流分量
mo
'
mt
sm t
m t cosc t
s AM (t) m(t) cosc t [m0 m' (t)]cosc t
• • m0 : 调制信号中的直流成分 m’(t) : 需传送的原始信号
m
=
模拟信号的抽样与恢复
子系统
抽样与恢复系统图符设置
图符 库/图符名称 参数 编号 0 Source:Sinusoid Amp=1v,Freq=10Hz,Phase=0deg 1 2
3 5 7
Source:Sinusoid Amp=1v,Freq=12Hz,Phase=0deg Source:Sinusoid Amp=1v,Freq=8Hz,Phase=0 deg
乘法器 cosct (a)线性调制
s(t) (b)通-断键控(OOK,On-Off Keying)
二进制振幅键控信号调制器原理框图
1 s(t) Tb 载波信号
0
1
1
0
0
1 t
t
2ASK信号
t
二进制振幅键控信号时间波型
OOK模型
设置系统时间
构建系统
通断控制法实现OOK的模型
仿真波形
m''(t)
O
t
m0+m''(t)
O
cosc(t)
O
t
1
M()
tHale Waihona Puke sAM(t)O t
-H
m0
1 2
0
H
SAM()
m
0
-c
0
c
AM信号的波形和频谱
sAM(t)的频谱表达式 设m’(t)M’(ω)，根据欧拉公式 • sAM(t) = [m0+m’(t)](e jωct+ e-jωct)/2 • 而 m0 e jωct2πm0δ(ω-ωc) • m’(t) e jωctM’(ω-ωc) • 故sAM(t) 的频谱表达式为
n
p 0 an 1 1 p
1 0 t Ts gt 0 els ewher e
2ASK调制的实现
e o t a n gt nTs cosc t n
开关电路 e2ASK(t) cosct e2ASK(t)
s(t)