当前位置:文档之家› 动态系统建模仿真实验报告

动态系统建模仿真实验报告

动态系统建模仿真实验报告
动态系统建模仿真实验报告

动态系统建模仿真-实验报告

————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:

1实验目的

(1)了解位置伺服系统的组成及工作原理; (2)了解不同控制策略对系统性能的影响。

2实验设备

(1)硬件:PC 机。

(2)工具软件:操作系统:W indows 7;软件工具:MATL AB R2014a 及s imu link 。

3工作原理及实验要求

3.1实验原理

图3.1是一个以直流电机为驱动元件的位置伺服系统的方块图,Gc (s)为控制器,u f 为与作用于转动轴上的摩擦力矩相对应的电压值。

对于位置伺服控制系统,控制器的输出并不是直接驱动电机,而是经过D/A 转换及功率放大后驱动电机带动负载运动。控制的目标,是使由位置传感器及测量装置给出位置反馈信号跟踪指令信号。实际的控制对象中包含D/A 、功率放大器、电机、负载、位置传感器及测量装置等环节,在本实验项目中,将各环节的模型适当简化,得到广义被控对象为如下形式:

Bs

Js G P +=

21

(1.1)

其中J 为等效转动惯量,B 为等效阻尼系数。

1

Js +Bs

2

Gc(s)

r

y

e

u f

-

u

电机-负载模型

图3.1位置伺服系统方块图

3.2实验要求

(1)采用PID 控制器对系统进行仿真,求出负载转角的响应曲线。要求考虑摩擦

力矩、控制器输出饱和等非线性因素的影响。

(2)采用模糊控制算法对系统进行仿真,求出求出负载转角的响应曲线,并与

PID 控制的响应曲线进行比较。仿真时要求考虑摩擦力矩、控制器输出饱和等非线性因素的影响。

4实验内容及步骤

4.1PD 控制位置伺服系统仿真 (1)定义参数:

系统仿真图为图4.1,信号发生器选择幅值为5频率1的正弦信号,在本次实验中Bs

Js G P +=

2

1

,参数J 取0.05,参数B 取0.5。摩擦力

矩?

-=θJ u u f ,u 为控制输出,J 为等效转动惯量,?

θ转速。非线性饱和器上下限非别为10~-10。

图4.1 PD 控制位置伺服系统

(2)PD 参数整定

本次仿真采用试凑法确定PID 控制器参数,试凑法就是根据控制器

各参数对系统性能的影响程度,边观察系统的运行,边修改参数,直到满意为止。 一般情况下,增大比例系数KP 会加快系统的响应速度,有利于减少静差。但过大的比例系数会使系统有较大的超调,并产生振荡使稳定性变差。减小积分系数KI将减少积分作用,有利于减少超调使系统稳定,但系

统消除静差的速度慢。增加微分系数KD 有利于加快系统的响应,是超调减少,稳定性增加,但对干扰的抑制能力会减弱。在试凑时,一般可根据以上参数对控制过程的影响趋势,对参数实行先比例、后积分、再微分的步骤进行整定。本次实验中比例系数Kp 取35,Kv 取9. (3)仿真结果

Sim ul ink 仿真结果如图4.2,将仿真图导入matlab 工作空间,在命令

窗口作出仿真结果图,如图4.3。通过仿真图可以看出P D控制器控制效果比较明显,实际转速能较好的的跟踪输入曲线,但是跟踪时间有滞后。

图4.3 PD 控制转速响应曲线

图4.4 P D控制转速响应曲线跟踪

2

4

6

8101214

16

18

20-5-4-3-2-1012345仿真时间(s )

PD 控制转速跟踪曲线

实际转速曲线期望转速曲线

4.2模糊控制位置伺服系统仿真

(1)模糊控制器设计

根据系统需要确定模糊控制器输入变量为偏差E和偏差变量EC,输出变量为U。E和U的论域为[-10,10],EC的论域为[-1,1],隶属度函数均为高斯函数,设计分别如图4.5,4.6,4.7。

图4.5输入变量E

图4.6 输入变量EC

图4.7 输出变量U

通过模糊规则编辑器设计模糊规则,如图4.8.利用面积质心法去模糊

化编辑好模糊控制器(FUZZY.fis)导入MATLAB工作空间。

图4.8模糊规则编辑器

(2)模糊控制位置伺服系统

该节对象参数与上节参数一致,利用simulink画出仿真图,如图4.9,通过试凑法得出量化因子为60,0.1,2。

图4.9模糊控制位置伺服系统

(3)仿真结果

Simulink仿真结果如图4.10,matlab仿真结果如图4.11,从图4.11中可看出模糊控制转速曲线几乎与输入曲线一致,拟合效果非常好。

图4.10simu lin 仿真结果图

图4.11模糊控制转速跟踪曲线

5.实验结果分析

本实验主要实现对位置控制问题,首先使用常规的P D控制,PD

控制算法

2

4

6

8101214

16

18

20-5-4-3-2-1012345仿真时间(s )

模糊控制转速跟踪曲线

模糊控制转速曲线输入曲线

简单,可靠性高,容易实现,有效的解决由于负载等外部干扰带来的扰动误差。由于PD控制的精度有时不能满足实际要求,因此采用更加先进的控制算法,本次实验采用模糊控制算法,模糊算法不但简单,而且易用于实际工程。从实验仿真结果可以看出,误差跟随精度相比PD控制大大减小。

信号与系统仿真实验报告

信号与系统仿真实验报告1.实验目的 了解MATLAB的基本使用方法和编程技术,以及Simulink平台的建模与动态仿真方法,进一步加深对课程内容的理解。 2.实验项目 信号的分解与合成,观察Gibbs现象。 信号与系统的时域分析,即卷积分、卷积和的运算与仿真。 信号的频谱分析,观察信号的频谱波形。 系统函数的形式转换。 用Simulink平台对系统进行建模和动态仿真。 3.实验内容及结果 3.1以周期为T,脉冲宽度为2T1的周期性矩形脉冲为例研究Gibbs现象。 已知周期方波信号的相关参数为:x(t)=∑ak*exp(jkω),ω=2*π/T,a0=2*T1/T,ak=sin(kωT1)/kπ。画出x(t)的波形图(分别取m=1,3,7,19,79,T=4T1),观察Gibbs现象。 m=1; T1=4; T=4*T1;k=-m:m; w0=2*pi/T; a0=2*T1/T; ak=sin(k*w0*T1)./(k*pi); ak(m+1)=a0; t=0:0.1:40; x=ak*exp(j*k'*w0*t); plot(t,real(x)); 3.2求卷积并画图 (1)已知:x1(t)=u(t-1)-u(t-2), x2(t)=u(t-2)-u(t-3)求:y(t)=x1(t)*x2(t)并画出其波形。 t1=1:0.01:2; f1=ones(size(t1)); f1(1)=0; f1(101)=0; t2=2:0.01:3; f2=ones(size(t2)); f2(1)=0; f2(101)=0; c=conv(f1,f2)/100;

t3=3:0.01:5; subplot(311); plot(t1,f1);axis([0 6 0 2]); subplot(312); plot(t2,f2);axis([0 6 0 2]); subplot(313); plot(t3,c);axis([0 6 0 2]); (2)已知某离散系统的输入和冲击响应分别为:x[n]=[1,4,3,5,1,2,3,5], h[n]=[4,2,4,0,4,2].求系 统的零状态响应,并绘制系统的响应图。 x=[1 4 3 5 1 2 3 5]; nx=-4:3; h=[4 2 4 0 4 2]; nh=-3:2; y=conv(x,h); ny1=nx(1)+nh(1); ny2=nx(length(nx))+nh(length(nh)); ny=[ny1:ny2]; subplot(311); stem(nx,x); axis([-5 4 0 6]); ylabel('输入') subplot(312); stem(nh,h); axis([-4 3 0 5]); ylabel('冲击效应') subplot(313); stem(ny,y); axis([-9 7 0 70]); ylabel('输出'); xlabel('n'); 3.3 求频谱并画图 (1) 门函数脉冲信号x1(t)=u(t+0.5)-u(t-0.5) N=128;T=1; t=linspace(-T,T,N); x=(t>=-0.5)-(t>=0.5); dt=t(2)-t(1); f=1/dt; X=fft(x); F=X(1:N/2+1); f=f*(0:N/2)/N; plot(f,F)

数学建模实验报告

在下面的题目中选做100分的题目,给出详略得当的答案。 一.通过举例简要说明数学建模的一般过程或步骤。(15分) 答:建立数学模型的方法大致有两种,一种是实验归纳的方法,即根据测试或计算数据,按照一定的数据,按照一定的数学方法,归纳出系统的数学模型;另一种是理论分析的方法,具体步骤有五步(以人口模型 为例): 1、明确问题,提出合理简化的假设:首先要了解问题的实际背景,明确题目的要求,收集各种必要的信息 2、建立模型:据所做的假设以及事物之间的联系,构造各种量之间的关系。(查资料得出数学式子或算法)。 3、模型求解:利用数学方法来求解上一步所得到的数学问题,此时往往还要做出进一步的简化或假设。注意要尽量采用简单的数学公具。例如:马尔萨斯模型,洛杰斯蒂克模型 4、模型检验:根据预测与这些年来人口的调查得到的数目进行对比检验 5、模型的修正和最后应用:所建立的模型必须在实际应用中才能产生效益,根据预测模型,制定方针政策,以实现资源的合理利用和环境的保护。 二.把一张四条腿等长的正方形桌子放在稍微有些起伏的地面上,通常只有三只脚着地,然而 只需稍为转动一定角度,就可以使四只脚同时着地,即放稳了。(1) 请用数学模型来描述和证明这个实际问题; (2)讨论当桌子是长方形时,又该如何描述和证明?(15分) 答: 模型假设: 1.椅子四条腿一样长,椅脚与地面的接触部分相对椅子所占的地面面积可视为一个点。 2.地面凹突破面世连续变化的,沿任何方向都不会出现间断(没有向台阶那样的情况),即地面可看作数学上的连续曲面。 3.相对椅脚的间距和椅子腿的长度而言,地面是相对平坦的,即使椅子在任何位置至少有三条腿同时着地。4.椅子四脚连线所构成的四边形是圆内接四边形,即椅子四脚共圆。 5.挪动仅只是旋转。 我们将椅子这两对腿的交点作为坐标原点,建立坐标系,开始时AC、BD这两对腿都在坐标轴上。将AC和BD这两条腿逆时针旋转角度θ。记AC到地面的距离之和为f(θ)。记BD到 地面的距离之和为g(θ)。易得f(θ),g(θ)至少有一个为零。

计算机仿真与建模实验报告

中南大学 计算机仿真与建模 实验报告 题目:理发店的服务过程仿真 姓名:XXXX 班级:计科XXXX班 学号:0909XXXX 日期:2013XXXX

理发店的服务过程仿真 1 实验案例 (2) 1.1 案例:理发店系统研究 (2) 1.1.1 问题分析 (3) 1.1.2 模型假设 (3) 1.1.3 变量说明 (3) 1.1.4 模型建立 (3) 1.1.5 系统模拟 (4) 1.1.6 计算机模拟算法设计 (5) 1.1.7 计算机模拟程序 (6) 1实验案例 1.1 案例:理发店模拟 一个理发店有两位服务员A和B顾客随机地到达该理发店,每分钟有一个顾客到达和没有顾客到达的概率均是1/2 , 其中60%的顾客理发仅用5分钟,另外40%的顾客用8分钟. 试对前10分钟的情况进行仿真。 (“排队论”,“系统模拟”,“离散系统模拟”,“事件调度法”)

1.1.1 问题分析 理发店系统包含诸多随机因素,为了对其进行评判就是要研究其运行效率, 从理发店自身利益来说,要看服务员工作负荷是否合理,是否需要增加员工等考 虑。从顾客角度讲,还要看顾客的等待时间,顾客的等待队长,如等待时间过长 或者等待的人过多,则顾客会离开。理发店系统是一个典型的排队系统,可以用 排队论有关知识来研究。 1.1.2 模型假设 1. 60%的顾客只需剪发,40%的顾客既要剪发,又要洗发; 2. 每个服务员剪发需要的时间均为5分钟,既剪发又洗发则花8分钟; 3. 顾客的到达间隔时间服从指数分布; 4. 服务中服务员不休息。 1.1.3 变量说明 u :剪发时间(单位:分钟),u=5m ; v: 既剪发又理发花的时间(单位:分钟),v=8m ; T : 顾客到达的间隔时间,是随机变量,服从参数为λ的指数分布,(单位: 分钟) T 0:顾客到达的平均间隔时间(单位:秒),T 0=λ 1; 1.1.4 模型建立 由于该系统包含诸多随机因素,很难给出解析的结果,因此可以借助计算机 模拟对该系统进行模拟。 考虑一般理发店的工作模式,一般是上午9:00开始营业,晚上10:00左 右结束,且一般是连续工作的,因此一般营业时间为13小时左右。 这里以每天运行12小时为例,进行模拟。 这里假定顾客到达的平均间隔时间T 0服从均值3分钟的指数分布, 则有 3小时到达人数约为603 603=?人, 6小时到达人数约为1203 606=?人, 10小时到达人数约为2003 6010=?人, 这里模拟顾客到达数为60人的情况。 (如何选择模拟的总人数或模拟总时间)

测试装置动态特性仿真实验报告

测试装置动态特性仿真实验 班级:7391 学号:2009301828 姓名:张志鹏 一、实验目的 1、加深对一阶测量装置和二阶测量装置的幅频特性与相频特性的理解; 2、加深理解时间常数变化对一阶系统动态特性影响; 3、加深理解频率比和阻尼比变化对二阶系统动态特性影响; 4、使学生了解允许的测量误差与最优阻尼比的关系。 二、实验原理 1、 一阶测量装置动态特性 一阶测量装置是它的输入和输出关系可用一阶微分方程描述。一阶测量装置的频率响应函数为: 式中:S S 为测量装置的静态灵敏度;τ为测量装置的时间常数。 一阶测量装置的幅频特性和相频特性分别为: 可知,在规定S S =1的条件下,A (ω)就是测量装置的动态灵敏度。 当给定一个一阶测量装置,若时间常数τ确定,如果规定一个允许的幅值误差ε,则允许测量的信号最高频率ωH 也相应地确定。 为了恰当的选择一阶测量装置,必须首先对被测信号的幅值变化范围和频率成分有个初步了解。有根据地选择测量装置的时间常数τ,以保证A (ω)≥1-ε 能够满足。 2、二阶测量装置动态特性 二阶测量装置的幅频特性与相频特性如下: 幅频特性202220)/(4))/(1(/1)(ωωξωωω--=A 相频特性2200))/(1/()/(2()(ωωωωξφ--=arctg w Α(ω)是ξ和ω/0ω的函数,即具有不同的阻尼比ξ的测试装置当输入信??????ωτ+ωτ-ωτ+=ωτ+=ω22s s )(1j ) (11S j 11S )j (H ()()2 11 A ωτ+=ω()ωτ -=ωφarctan

号频率相同时,应具有不同的幅值响应,反之,当不同的频率的简谐信号送入同一测试装置时它们的幅值响应也不相同,同理具有不同的阻尼比ξ的测试装置当输入信号频率相同时,应有不同的相位差。 (1).当ω=0时,Α(ω)=1;(2).当ω→∞,A (ω)=0;(3).当ξ≥0.707时随着输入信号频率的加大,Α(ω)单调的下降, ξ<0.707时Α(ω)的特性曲线上出现峰值点;(4)如果ξ=0,))/(1/(1))/(1(/1)(202 20ωωωωω-=-=A ,显然,其峰值点出现在ω=0ω处。其值为“∞”,当ξ从0向0.707变化过程中随着的加大其峰值点逐渐左移,并不断减小。 对以上二阶环节的幅频特性的结论论证如下: (1).当ω=0时A(ω)=1 (2).当ω→∞时,A(ω)=0 (3).要想得到A(ω)的峰值就要使202220)/(4))/(1(/1)(A ωωξ-ωω-=ω 中的202220)/(4))/(1(ωωξωω--取最小值。 令:t=20)/(ωω t t t f 224)1()(ξ+-= 对其求导可得t=1-22ξ时,f(t)取最小值.由于t=20)/(ωω≥0,所以1-22ξ≥0, 2ξ必须小于1/2时,f(t)才有最小值,即ξ>2/2时,A(ω)不出现峰值点;当ξ<2/2时4244)(ξξ-=t f ,f(t)对ξ求导得)21(82ξξ-,可以看出f(t): ξ属于[0, 2/2]时单调递增,于是得A(ω)的峰值点A 为4244/1)(/1ξξ-=t f ; 在ξ属于[0,2/2]递减。 (4).当ξ=0时 A=∞,t=20)/(ωω,ω/0ω=1,即ξ=0时A(ω)的峰值为∞,且必出现在ω/0ω=1时,当ξ=2/2时,t=0→ω=0,A(ω)=1. 还可以看出,在ξ属于[0,2/2]增大时t=1-22ξ就减小,即f(t)的峰值左平移。 (二)阻尼比的优化 在测量系统中,无论是一阶还是二阶系统的幅频特性都不能满足将信号中的所有频率都成比例的放大。于是希望测量装置的幅频特性在一段尽可能宽的范围内最接近于1。根据给定的测量误差,来选择最优的阻尼比。

建模与仿真实验报告

重庆大学 学生实验报告 实验课程名称物流系统建模与仿真 开课实验室物流工程实验室 学院自动化年级12 专业班物流工程2班学生姓名段竞男学号20124912 开课时间2014 至2015 学年第二学期 自动化学院制

《物流系统建模与仿真》实验报告

(2)属性窗口(Properties Window) 右键单击对象,在弹出菜单中选择 Properties;用于编辑和查看所有对象都拥有的一般性信息。 (3)模型树视图(Model Tree View) 模型中的所有对象都在层级式树结构中列出;包含对象的底层数据结构;所有的信息都包含在此树结构中。 4)重置运行 (1)重置模型并运行 (2)控制仿真速度(不会影响仿真结果) (3)设置仿真结束时间 5)观察结果 (1)使用“Statistics”(统计)菜单中的Reports and Statistics(报告和统计)生成所需的 各项数据统计报告。 (2)其他报告功能包括:对象属性窗口的统计项;记录器对象;可视化工具对象;通过触发器 记录数据到全局表。

五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等) 1、运行结果的平面视图: 2、运行结果的立体视图 3、运行结果的暂存区数据分析结果图:

第一个暂存区 第二个暂存区 由报表分析可知5次实验中,第一个暂存区的平均等待时间为11.46,而第二个暂存区的平均等待时间为13.02,略大于第一个暂存区,由此可见,第二个暂存区的工作效率基本上由第一个暂存区决定。 4、运行结果三个检测台的数据分析结果图,三个检测台的state饼图: (1)处理器一:

数学建模实验报告

数学建模实验报告

一、实验目的 1、通过具体的题目实例,使学生理解数学建模的基本思想和方法,掌握 数学建模分析和解决的基本过程。 2、培养学生主动探索、努力进取的的学风,增强学生的应用意识和创新 能力,为今后从事科研工作打下初步的基础。 二、实验题目 (一)题目一 1、题目:电梯问题有r个人在一楼进入电梯,楼上有n层。设每个 乘客在任何一层楼出电梯的概率相同,试建立一个概率模型,求直 到电梯中的乘客下完时,电梯需停次数的数学期望。 2、问题分析 (1)由于每位乘客在任何一层楼出电梯的概率相同,且各种可能的情况众多且复杂,难于推导。所以选择采用计算机模拟的 方法,求得近似结果。 (2)通过增加试验次数,使近似解越来越接近真实情况。 3、模型建立 建立一个n*r的二维随机矩阵,该矩阵每列元素中只有一个为1,其余都为0,这代表每个乘客在对应的楼层下电梯(因为每 个乘客只会在某一层下,故没列只有一个1)。而每行中1的个数 代表在该楼层下的乘客的人数。 再建立一个有n个元素的一位数组,数组中只有0和1,其中1代表该层有人下,0代表该层没人下。 例如: 给定n=8;r=6(楼8层,乘了6个人),则建立的二维随机矩阵及与之相关的应建立的一维数组为: m = 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 c = 1 1 0 1 0 1 1 1 4、解决方法(MATLAB程序代码):

n=10;r=10;d=1000; a=0; for l=1:d m=full(sparse(randint(1,r,[1,n]),1:r,1,n,r)); c=zeros(n,1); for i=1:n for j=1:r if m(i,j)==1 c(j)=1; break; end continue; end end s=0; for x=1:n if c(x)==1 s=s+1; end continue; end a=a+s; end a/d 5、实验结果 ans = 6.5150 那么,当楼高11层,乘坐10人时,电梯需停次数的数学期望为6.5150。 (二)题目二 1、问题:某厂生产甲乙两种口味的饮料,每百箱甲饮料需用原料6 千克,工人10名,可获利10万元;每百箱乙饮料需用原料5千 克,工人20名,可获利9万元.今工厂共有原料60千克,工人 150名,又由于其他条件所限甲饮料产量不超过8百箱.问如何 安排生产计划,即两种饮料各生产多少使获利最大.进一步讨 论: 1)若投资0.8万元可增加原料1千克,问应否作这项投资. 2)若每百箱甲饮料获利可增加1万元,问应否改变生产计划. 2、问题分析 (1)题目中共有3个约束条件,分别来自原料量、工人数与甲饮料产量的限制。 (2)目标函数是求获利最大时的生产分配,应用MATLAB时要转换

仿真实验报告

大学物理仿真实验报告一一塞曼效应 一、实验简介 塞曼效应是物理学史上一个著名的实验。荷兰物理学家塞曼(Zeeman)在1896年发现把产生光谱的光源置于足够强的磁场中,磁场作用于发光体,使光谱发生变化,一条谱线即会分裂成几条偏振化的谱线,这种现象称为塞曼效应。 塞曼效应是法拉第磁致旋光效应之后发现的又一个磁光效应。这个现象的发现是对光的 电磁理论的有力支持,证实了原子具有磁矩和空间取向量子化,使人们对物质光谱、原子、分子有更多了解。 塞曼效应另一引人注目的发现是由谱线的变化来确定离子的荷质比的大小、符号。根据 洛仑兹(H.A?Lorentz)的电子论,测得光谱的波长,谱线的增宽及外加磁场强度,即可称得离子的荷质比。由塞曼效应和洛仑兹的电子论计算得到的这个结果极为重要,因为它发表在J、 J汤姆逊(J、J ThomSOn)宣布电子发现之前几个月,J、J汤姆逊正是借助于塞曼效应由洛仑 兹的理论算得的荷质比,与他自己所测得的阴极射线的荷质比进行比较具有相同的数量级,从而得到确实的证据,证明电子的存在。 塞曼效应被誉为继X射线之后物理学最重要的发现之一。 1902年,塞曼与洛仑兹因这一发现共同获得了诺贝尔物理学奖(以表彰他们研究磁场对光的效应所作的特殊贡献)。至今,塞曼效应依然是研究原子内部能级结构的重要方法。 本实验通过观察并拍摄Hg(546.1 nm)谱线在磁场中的分裂情况,研究塞曼分裂谱的特征,学习应用塞曼效应测量电子的荷质比和研究原子能级结构的方法。 二、实验目的 1?学习观察塞曼效应的方法观察汞灯发出谱线的塞曼分裂; 2?观察分裂谱线的偏振情况以及裂距与磁场强度的关系; 3?利用塞曼分裂的裂距,计算电子的荷质比 e m e数值。 三、实验原理 1、谱线在磁场中的能级分裂 设原子在无外磁场时的某个能级的能量为E0,相应的总角动量量子数、轨道量子数、 自旋量子数分别为J、L、S。当原子处于磁感应强度为B的外磁场中时,这一原子能级将 分裂为2J 1层。各层能量为 E = E o MgJ B B(1) 其中M为磁量子数,它的取值为J , J -1 ,…,-J共2J 1个;g为朗德因子;J B为 hc 玻尔磁矩(A B= );B为磁感应强度。 4兀m 对于L-S耦合

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。

生产系统建模与及仿真实验报告

生产系统建模与及仿真 实验报告 实验一Witness仿真软件认识 一、实验目的 1、学习、掌握Witness仿真软件的主要功能与使用方法; 2、学习生产系统的建模与仿真方法。 二、实验内容 学习、掌握Witness仿真软件的主要功能与使用方法 三、实验报告要求 1、写出实验目的: 2、写出简要实验步骤; 四、主要仪器、设备 1、计算机(满足Witness仿真软件的配置要求) 2、Witness工业物流仿真软件。 五、实验计划与安排 计划学时4学时 六、实验方法及步骤 实验目的: 1、对Witness的简单操作进行了解、熟悉,能够做到基本的操作,并能够进行简单的基础建模。 2、进一步了解Witness的建模与仿真过程。 实验步骤: Witness仿真软件是由英国lanner公司推出的功能强大的仿真软件系统。它可以用于离散事件系统的仿真,同时又可以用于连续流体(如液压、化工、水力)系统的仿真。目前已成功运用于国际数千家知名企业的解决方案项目,有机场设施布局

优化、机场物流规划、电气公司的流程改善、化学公司的供应链物流系统规划、工厂布局优化和分销物流系统规划等。 ◆Witness的安装与启动: ?安装环境:推荐P4 1.5G以上、内存512MB及以上、独立显卡64M以上显存,Windows98、Windows2000、Windows NT以及Windows XP的操作系统支持。 ?安装步骤:⑴将Witness2004系统光盘放入CD-ROM中,启动安装程序; ⑵选择语言(English);⑶选择Manufacturing或Service;⑷选择授权方式(如加密狗方式)。 ?启动:按一般程序启动方式就可启动Witness2004,启动过程中需要输入许可证号。 ◆Witness2004的用户界面: ?系统主界面:正常启动Witness系统后,进入的主界面如下图所示: 主界面中的标题栏、菜单栏、工具栏状态栏等的基本操作与一般可视化界面操作大体上一致。这里重点提示元素选择窗口、用户元素窗口以及系统布局区。 ?元素列表窗口:共有五项内容,分类显示模型中已经建立和可以定义的模型元素。Simulation中显示当前建立的模型中的所有元素列表;Designer中显示当前Designer Elements中的所有元素列表;System中显示系默认的特殊地点;Type中

数据分析与建模实验报告

学生学号实验课成绩 学生实验报告书 实验课程名称数据分析与建模 开课学院 指导教师姓名 学生姓名 学生专业班级 2015 —2016 学年第 1 学期

实验报告填写规范 1、实验是培养学生动手能力、分析解决问题能力的重要环节;实验报告是反映实验教学水 平与质量的重要依据。为加强实验过程管理,改革实验成绩考核方法,改善实验教学效果,提高学生质量,特制定本实验报告书写规范。 2、本规范适用于管理学院实验课程。 3、每门实验课程一般会包括许多实验项目,除非常简单的验证演示性实验项目可以不写实 验报告外,其他实验项目均应按本格式完成实验报告。在课程全部实验项目完成后,应按学生姓名将各实验项目实验报告装订成册,构成该实验课程总报告,并给出实验课程成绩。 4、学生必须依据实验指导书或老师的指导,提前预习实验目的、实验基本原理及方法,了 解实验内容及方法,在完成以上实验预习的前提下进行实验。教师将在实验过程中抽查学生预习情况。 5、学生应在做完实验后三天内完成实验报告,交指导教师评阅。 6、教师应及时评阅学生的实验报告并给出各实验项目成绩,同时要认真完整保存实验报 告。在完成所有实验项目后,教师应将批改好的各项目实验报告汇总、装订,交课程承担单位(实验中心或实验室)保管存档。

画出图形 由图x=4时,y最大等于1760000 (2)求关于所做的15%假设的灵敏性 粗分析: 假设C=1000 即给定r y=f(x)=(1500-100x)1000(1+rx)=-100000rx^2+1500000rx-100000x+1500000 求导,f’(x)=-200000rx+1500000r-100000,令f’(x)=0,可得相应x值,x=(15r-1)/2r Excel画出相应图形

物流仿真实验报告

《物流仿真实验》 实验报告书 实验报告题目: 物流仿真实验学院名称: 管理学院 专业: 物流管理 班级: 物流1303 姓名: 孟颖颖 学号: 2 成绩: 2016年7月 实验报告 一、实验名称 物流仿真实验 二、实验要求 ⑴根据模型描述与模型数据对配送中心进行建模;

⑵分析仿真实验结果,进行利润分析,找出利润最大化的策略。 三、实验目的 1、掌握仿真软件Flexsim的操作与应用,熟悉通过软件进行物流仿真建模。 2、记录Flexsim软件仿真模拟的过程,得出仿真的结果。 3、总结Flexsim仿真软件学习过程中的感受与收获。 三、实验设备 (1)硬件及其网络环境 服务器一台:PII400/10、3G/128M以上配置、客户机100台、局域网或广域网。 (2)软件及其运行环境 Flexsim,Windows 2000 Server、SQL Server 7、0以上版本、IIS 5、0、SQL Server 数据库自动配置、IIS 虚拟目录自动配置 四、实验步骤 1 概念模型 1个Sink到操作区,如图:

第二步:连接端口 根据配送流程,对模型进行适宜的连接,所有端口连接均用A连接,如图: 第三步:Source的参数设置 为使Source产生实体不影响后面Processor的生产,尽可能的将时间间隔设置尽可能的小,并对三个Source做出同样的设定。 打开Source参数设置窗口,将时间到达间隔设置为常数1,同时为对三个实体进行区别,进行设置产品颜色,点击触发器,打开离开触发的下拉菜单,点击设置临时实体类型,设置不同实体类型,颜色自然发生变化。并对另外两个Source 进行同样的设置,如图:

MATLAB Simulink系统建模与仿真 实验报告

MATLAB/Simulink 电力系统建模与仿真 实验报告 姓名:****** 专业:电气工程及其自动化 班级:******************* 学号:*******************

实验一无穷大功率电源供电系统三相短路仿真 1.1 无穷大功率电源供电系统仿真模型构建 运行MATLAB软件,点击Simulink模型构建,根据电路原理图,添加下列模块: (1)无穷大功率电源模块(Three-phase source) (2)三相并联RLC负荷模块(Three-Phase Parallel RLC Load) (3)三相串联RLC支路模块(Three-Phase Series RLC Branch) (4)三相双绕组变压器模块(Three-Phase Transformer (Two Windings)) (5)三相电压电流测量模块(Three-Phase V-I Measurement) (6)三相故障设置模块(Three-Phase Fault) (7)示波器模块(Scope) (8)电力系统图形用户界面(Powergui) 按电路原理图连接线路得到仿真图如下: 1.2 无穷大功率电源供电系统仿真参数设置 1.2.1 电源模块 设置三相电压110kV,相角0°,频率50Hz,接线方式为中性点接地的Y形接法,电源电阻0.00529Ω,电源电感0.000140H,参数设置如下图:

1.2.2 变压器模块 变压器模块参数采用标幺值设置,功率20MVA,频率50Hz,一次测采用Y型连接,一次测电压110kV,二次侧采用Y型连接,二次侧电压11kV,经过标幺值折算后的绕组电阻为0.0033,绕组漏感为0.052,励磁电阻为909.09,励磁电感为106.3,参数设置如下图: 1.2.3 输电线路模块 根据给定参数计算输电线路参数为:电阻8.5Ω,电感0.064L,参数设置如下图: 1.2.4 三相电压电流测量模块 此模块将在变压器低压侧测量得到的电压、电流信号转变成Simulink信号,相当于电压、电流互感器的作用,勾选“使用标签(Use a label)”以便于示波器观察波形,设置电压标签“Vabc”,电流标签“Iabc”,参数设置如下图:

数学建模实验报告

数学建模实验报告 实验一计算课本251页A矩阵的最大特征根和最大特征向量 1 实验目的 通过Wolfram Mathematica软件计算下列A矩阵的最大特征根和最大特征向量。 2 实验过程 本实验运用了Wolfram Mathematica软件计算,计算的代码如下:

3 实验结果分析 从代码的运行结果,可以得到最大特征根为5.07293,最大特征向量为 {{0.262281},{0.474395},{0.0544921},{0.0985336},{0.110298}},实验结果 与标准答案符合。

实验二求解食饵-捕食者模型方程的数值解 1实验目的 通过Wolfram Mathematica或MATLAB软件求解下列习题。 一个生物系统中有食饵和捕食者两种种群,设食饵的数量为x(t),捕食者为y(t),它们满足的方程组为x’(t)=(r-ay)x,y’(t)=-(d-bx)y,称该系统为食饵-捕食者模型。当r=1,d=0.5,a=0.1,b=0.02时,求满足初始条件x(0)=25,y(0)=2的方程的数值解。 2 实验过程 实验的代码如下 Wolfram Mathematica源代码: Clear[x,y] sol=NDSolve[{x'[t] (1-0.1y[t])x[t],y'[t] 0.02x[t]y[t]-0.5y[t],x[0 ] 25,y[0] 2},{x[t],y[t]},{t,0,100}] x[t_]=x[t]/.sol y[t_]=y[t]/.sol g1=Plot[x[t],{t,0,20},PlotStyle->RGBColor[1,0,0],PlotRange->{0,11 0}] g2=Plot[y[t],{t,0,20},PlotStyle->RGBColor[0,1,0],PlotRange->{0,40 }] g3=Plot[{x[t],y[t]},{t,0,20},PlotStyle→{RGBColor[1,0,0],RGBColor[ 0,1,0]},PlotRange->{0,110}] matlab源代码 function [ t,x ]=f ts=0:0.1:15; x0=[25,2]; [t,x]=ode45('shier',ts,x0); End function xdot=shier(t,x)

仿真实验报告经典案例概述

XXXXX 实验报告 学院(部)XX学院 课程名称生产系统仿真实验 学生姓名 学号 专业 2012年9月10日

《生产系统仿真》实验报告 年月日 学院年级、专业、班实验时间9月10日成绩 课程名称生产系统仿真 实训项目 名称 系统仿真软件的基础应 用 指导 教师 一、实验目的 通过对Flesim软件进一步的学习,建立模型,运用Flesim软件仿真该系统,观察并分析运行结果,找出所建模型的问题并进行改进,再次运行循环往复,直到找出构建该系统更为合理的模型。 二、实验内容 1、建立生产模型。 该模型生产三种产品,产品到达速率服从均值为20、方差为2的正态分布;暂存器的最大容量为25个;检测器的检测时间服从均值为30的指数分布,预制时间为10s;传送带的传送速率为1m/s,带上可容纳的最大货件数为10个。 2、运行生产模型。 3、对运行结果进行分析,提出改进方案在运行,直到找到更为合理的模型。 三、实验报告主要内容 1、根据已有数据建立生产模型。 将生产系统中所需实体按组装流程进行有序的排列,并进行连接如图1所示

图1 2、分别对发生器、暂存器、检验台和传送带进行参数设置。 (1)发生器的产品到达速率服从均值为20、方差为2的正态分布。如图2所示。 (2)暂存器的最大容量设置为25件。如图3所示。 (3)设置检验台的检测时间服从均值为30s的指数分布,预制时间为10s.如图4所示。 (4)传送带的传送速率为1m/s,最大容量为10件。如图5所示 图2 图3 图4 图5 3、对发生器及暂存器进一步设置。 (1)发生器在生成产品时设置三种不同类型的产品,通过颜色区分。如图6所示。 (2)暂存器在输出端口通过设置特定函数以使不同颜色的产品在不同的检验台检验。如图7所示。

《MATLAB与控制系统。。仿真》实验报告剖析

《MATLAB与控制系统仿真》 实验报告 班级: 学号: 姓名: 时间:2013 年 6 月

目录实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算(一)实验二 MATLAB环境的熟悉与基本运算(二)实验三 MATLAB语言的程序设计 实验四 MATLAB的图形绘制 实验五基于SIMULINK的系统仿真 实验六控制系统的频域与时域分析 实验七控制系统PID校正器设计法 实验八线性方程组求解及函数求极值

实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算(一) 一、实验目的 1.熟悉MATLAB开发环境 2.掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算 二、实验基本原理 1.熟悉MATLAB环境: MATLAB桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器、文件和搜索路径浏览器。 2.掌握MA TLAB常用命令 表1 MA TLAB常用命令 3.MATLAB变量与运算符 3.1变量命名规则 3.2 MATLAB的各种常用运算符 表3 MATLAB关系运算符 表4 MATLAB逻辑运算符

| Or 逻辑或 ~ Not 逻辑非 Xor 逻辑异或 符号功能说明示例符号功能说明示例 :1:1:4;1:2:11 . ;分隔行.. ,分隔列… ()% 注释 [] 构成向量、矩阵!调用操作系统命令 {} 构成单元数组= 用于赋值 4.MATLAB的一维、二维数组的寻访 表6 子数组访问与赋值常用的相关指令格式 三、主要仪器设备及耗材 计算机 四.实验程序及结果 1、新建一个文件夹(自己的名字命名,在机器的最后一个盘符) 2、启动MATLAB,将该文件夹添加到MATLAB路径管理器中。 3、学习使用help命令。

计算机仿真实验报告实验

《计算机仿真》上机实验报告 姓名: 学号: 2012104021 专业:测控 班级: 12级

实验一常微分方程的求解及系统数学模型的转换一.实验目的 通过实验熟悉计算机仿真中常用到的Matlab指令的使用方法,掌握常微分方程求解指令和模型表示及转换指令,为进一步从事有关仿真设计和研究工作打下基础。 二. 实验设备 个人计算机,Matlab软件。 三. 实验准备 预习本实验有关内容(如教材第2、3、5章中的相应指令说明和例题),编写本次仿真练习题的相应程序。 四. 实验内容 1. Matlab中常微分方程求解指令的使用 题目一:请用MATLAB的ODE45算法分别求解下列二个方程。要求:1.编写出Matlab 仿真程序;2.画出方程解的图形并对图形进行简要分析;3.分析下列二个方程的关系。 1.2. 1.function fun=funl(t,x) fun=-x^2;

[t,x]=ode45('fun1',[0,20],[1]); figure(1);plot(t,x); grid 2.function fun=fun2(t,x) fun=x^2; [t,x]=ode45('fun2',[0,20],[-1]); figure(2);plot(t,x); grid

题目二:下面方程组用在人口动力学中,可以表达为单一化的捕食者-被捕食者模式(例如,狐狸和兔子)。其中1x 表示被捕食者, 2x 表示捕食者。如果被捕食者有无限的食物,并且不会出现捕食者。于是有1'1x x ,则这个式子是以指数形式增长的。大量的被捕食者将会使捕食者的数量增长;同样,越来越少的捕食者会使被捕食者的数量增长。而且,人口数量也会增长。请分别调用ODE45、ODE23算法求解下面方程组。要求编写出Matlab 仿真程序、画出方程组解的图形并对图形进行分析和比较。 1.ODE45

数学建模与数学实验报告

数学建模与数学实验报告 指导教师__郑克龙___ 成绩____________ 组员1:班级______________ 姓名______________ 学号_____________ 组员2:班级______________ 姓名______________ 学号______________ 实验1.(1)绘制函数cos(tan())y x π=的图像,将其程序及图形粘贴在此。 >> x=-pi:0.01:pi; >> y=cos(tan(pi*x)); >> plot(x,y) -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 -1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8 1 (2)用surf,mesh 命令绘制曲面2 2 2z x y =+,将其程序及图形粘贴在此。(注:图形注意拖放,不要太大)(20分) >> [x,y]=meshgrid([-2:0.1:2]); >> z=2*x.^2+y.^2; >> surf(x,y,z)

-2 2 >> mesh(x,y,z) -2 2 实验2. 1、某校60名学生的一次考试成绩如下:

93 75 83 93 91 85 84 82 77 76 77 95 94 89 91 88 86 83 96 81 79 97 78 75 67 69 68 84 83 81 75 66 85 70 94 84 83 82 80 78 74 73 76 70 86 76 90 89 71 66 86 73 80 94 79 78 77 63 53 55 1)计算均值、标准差、极差、偏度、峰度,画出直方图;2)检验分布的正态性;3)若检验符合正态分布,估计正态分布的参数并检验参数. (20分) 1) >> a=[93 75 83 93 91 85 84 82 77 76 77 95 94 89 91 88 86 83 96 81 79 97 78 75 67 69 68 84 83 81 75 66 85 70 94 84 83 82 80 78 74 73 76 70 86 76 90 89 71 66 86 73 80 94 79 78 77 63 53 55]; >> pjz=mean(a) pjz = 80.1000 >> bzhc=std(a) bzhc = 9.7106 >> jc=max(a)-min(a) jc = 44 >> bar(a)

四旋翼飞行器仿真-实验报告

动态系统建模仿真实验报告(2) 四旋翼飞行器仿真 姓名: 学号: 指导教师: 院系: 2014.12.28

1实验容 基于Simulink建立四旋翼飞行器的悬停控制回路,实现飞行器的悬停控制; 建立GUI界面,能够输入参数并绘制运动轨迹; 基于VR Toolbox建立3D动画场景,能够模拟飞行器的运动轨迹。 2实验目的 通过在 Matlab 环境中对四旋翼飞行器进行系统建模,使掌握以下容: 四旋翼飞行器的建模和控制方法 在Matlab下快速建立虚拟可视化环境的方法。 3实验器材 硬件:PC机。 工具软件:操作系统:Windows系列;软件工具:MATLAB及simulink。 4实验原理 4.1四旋翼飞行器 四旋翼飞行器通过四个螺旋桨产生的升力实现飞行,原理与直升机类似。四个旋翼位于一个几何对称的十字支架前,后,左,右四端,如图 1 所示。旋翼由电机控制;整个飞行器依靠改变每个电机的转速来实现飞行姿态控制。 图1四旋翼飞行器旋转方向示意图

在图 1 中, 前端旋翼 1 和后端旋翼 3 逆时针旋转, 而左端旋翼 2 和右端的旋翼 4 顺时针旋转, 以平衡旋翼旋转所产生的反扭转矩。 由此可知, 悬停时, 四只旋翼的转速应该相等,以相互抵消反扭力矩;同时等量地增大或减小四只旋翼的转速,会引起上升或下降运动;增大某一只旋翼的转速,同时等量地减小同组另一只旋翼的转速,则产生俯仰、横滚运动;增大某一组旋翼的转速,同时等量减小另一组旋翼的转速,将产生偏航运动。 4.2建模分析 四旋翼飞行器受力分析,如图 2 所示 图2四旋翼飞行器受力分析示意图 旋翼机体所受外力和力矩为: 重力mg , 机体受到重力沿w z -方向; 四个旋翼旋转所产生的升力i F (i= 1 , 2 , 3 , 4),旋翼升力沿b z 方向; 旋翼旋转会产生扭转力矩i M (i= 1 , 2 , 3 , 4)。i M 垂直于叶片的旋翼平面,与旋转矢量相反。 力模型为:2i F i F k ω= ,旋翼通过螺旋桨产生升力。F k 是电机转动力系数, 可取826.1110/N rpm -?,i ω为电机转速。旋翼旋转产生旋转力矩Mi(i=1,2,3,4),

bim3d建模实验报告

bim3d建模实验报告 1、实验名称 Revit综合建模实验 二、实验目的综合使用各类Revit建模方法 三、实验内容使用Revit软件对一个完整的建筑物进行三维建模 4、实验设备计算机、Revit软件1套 5、实验步骤新建项目点击软件左上角图标,依次点击“新建门式钢架即完成。 图5-5 绘制墙体 0 1、切换至“室外标高”视图,单击“建筑”选项卡“构建”面板中的“墙”工具,在左侧实例属性栏墙体类型下拉栏选择相应的墙体类型,选择墙体的底部限制条件为“室外标高”,顶部约束为“直到标高:梁底标高”。如下图6-1所示。 02、在视图区域单击鼠标左键,作为起点,沿墙体所在位置的轴线进行绘制,再次单击鼠标右键作为终点,按下Esc键,结束墙体的绘制。依次绘制出油化库四周的墙体。 图6-1创建门窗门和窗的插入方法是很简单的操作,难点在于如何创建项目中特有的门窗。在此介绍如何插入门窗和调整门窗的位置,对于项目中如何创建各种门窗族的操作在后期将做出详细介绍。

1、在平面视图中,单击“建筑”选项卡中“构建”面板下的“门”工具,在左侧实例属性的下拉列表中选择对应的门类型。 02、移动鼠标光标至墙体上,出现门的平面轮廓时即可在此处单击插入门。如果门的开启方向不符合要求,在选中门的状态下,可以按空格键调整门的开启方向,或者按下图7-1所示,使用门的“开启方向调节箭头”进行调整。 图7-1 03、调整门的位置。选择门,在出现的临时标注尺寸中单击标注文字,修改尺寸,门会在尺寸的驱动下改变位置。 04、窗户的插入方法与门相同。 依次完成所有门窗的插入。创建屋面此建筑为单层建筑,无楼板层,将直接以屋顶命令创建屋顶,虽然Revit提供了专门创建屋顶的工具,但屋顶也可以用楼板命令来完成,需要注意的是,楼板是以绘制标高为基准向下生成的,而屋顶是向上生成的。 1、双击“项目浏览器”中的“梁顶标高”,打开楼层平面视图。 02、单击“建筑”选项卡中“构建”面板下的“屋顶”工具下拉列表中的“迹线屋顶“,用草图线绘制出屋面的边界,如下图8-1所示。 图8-1 03、框选上下两段草图线,如下图8-2所示,勾选的定义坡度,在属性栏输入坡度值,完成后在视图区域单击鼠标,

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档