2019/1/29
1
第6章 系统时间响应及其仿真
仿真算法
系统仿真MATLAB的函数
采样控制系统仿真
2019/1/29
2
引言:对象与工具的矛盾
如何将连续系统的数字模型转换成计算机可接受的等价仿真模 型,采用何种方法在计算机上求解此模型,这是连续系统数字仿真 算法要解决的问题。 被仿真系统的数值及时间 均具有连续性 数字计算机的数值及时间 均具有离散性
连续系统
数字计算机
对象与工具的矛盾
前者如何用后者来实现? 如何保证离散模型的计算结果从原理上的确能代表原系统的 行为,这是连续系统数字仿真首先必须解决的问题。
2019/1/29
相似原理
3
相似原理
原系统模型的一般形式: 离散化后:
f ( x(t ), u (t ), t ) x
对所有k=0,1,2,…,若有
tk
f (t , y(t ))dt
y(t1 ) y1 y0 h f (t 0 , y0 )
y(t 2 ) y2 y1 h f (t1 , y1 ) 对于任意时刻, y(t k 1 ) yk 1 yk h f (t k , yk )
当t=t2时,
注意:f(tk,yk)也就 是y(tk)的导数。
10
一般递推差分方程形式
2019/1/29
yk 1 yk h f k
梯形法
为了提高精度,可考虑用梯形代替矩形 来近似小区间的曲线积分表示的曲面面积。 梯形法近似积分形式
y (t k 1 ) y k 1 y k
1 h f (t k , y k ) f (t k 1 , y k 1 ) 2
离散和连续和611数值积分法的基本原理已知描述某系统的一阶微分方程及其初值为???0yty在微分方程理论中称为初值问题方程的解为??0fyty????ttdtytftyty00110??ktttt?时的连续解为在??1??????????110ff01kkkttkttkdtyttydtyttyty差分方程kkkqyy???1??fkkttkdtytq问题的关键