Simulink动态系统仿真
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Simulink动态系统仿真入门Simulink是基于MA TLAB的图形化仿真设计环境,是MATLAB 提供的进行动态系统建模、仿真和综合分析的集成软件包。
它使用图形化的系统模块对动态系统进行描述,并在此基础上采用MATLAB 的计算引擎对动态系统在时域内进行求解。
它可以处理的系统包括:线性、非线性、离散、连续及混合、单任务、多任务离散事件等。
在MATLAB7.X版本中,可以直接在Simulink环境中运作的工具箱和模型库很多,已经覆盖了航天、航空、通信、控制、信号处理等等诸多领域,涉及内容专业性很强。
1、Simulink系统的启动由于Simulink和MATLAB是高度集成在一起的,因此启动Simulink必须先启动MA TLAB。
在MA TLAB启动Simulink可以通过在命令窗口输入Simulink,或者点击MATLAB工具栏的Simulink 快速启动图标。
启动Simulink后,出现Simulink的主窗口,选择主菜单File中的New\model,即可以打开系统模型编辑器。
下图依次是MATLAB 主窗口、Simulink主窗口和系统模型编辑窗口,图中的箭头表示了操作顺序。
在打开一个新的系统模型文件以后,用户可以从Simulink模块库中选择适合的系统模块或自定义模块来建立系统模型。
我们通过一个简单的例子来分步说明Simulink建模和仿真的能力。
1)在MATLAB 窗口运行Simulink。
打开Simulink模块库浏览器。
2)点击Source子库前的“+”展开库,可以看到各种信源模块。
3)点击新建图标,打开一个空白型的模型窗口。
4)用鼠标选中需要的信源模块,把它拖入新建的空白模型编辑窗口,生成一个正弦波的复制品。
5)同样将信宿库Sinks中的示波器Scope拷贝到模型窗口。
6)利用鼠标完成两个模块的连线操作,完成一个简单的模型。
7)为进行仿真,双击示波器模块,打开示波器显示屏。
Simulink 动态仿真一.Simulink 简介Simulink是一个对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包它支持连续、离散及两者混合的线性和非线性系统也支持具有多种采样速率的多速率系统。
Simulink为用户提供了用方框图进行建模的图形接口采用这种结构画模型就像采用笔和纸画图一样容易。
直观、方便、灵活。
Simulink包含有Sinks输出方式、Source 输入源、Linear线性环节、Nolinear 非线性环节、Connections连接与接口和Extra其它环节等子模型库而且每个子模型库包含有相应的功能模块。
用户也可以自己定制和创建自己的功能模块。
Simulink创建的模型可以具有递阶结构因此用户可以采用从上到下或者从下到上的结构创建模型。
用户可以从最高级开始观看模型然后用鼠标双击其中的子系统模块来查看下一级的内容。
??在定义完一个模型以后用户可以通过Simulink的菜单或MATLAB的命令窗口键入命令来进行仿真。
采用Scope模块和其它的画图模块在仿真进行的同时就可以进行看到仿真结果。
??Simulink是由模块库、模型构造及指令分析、演示程序等几部分组成。
二.Simulink安装和启动安装随Matlab一起安装在安装过程中在Simulink选项前打勾。
启动按钮或输入Simulink命令Simulink工作环境由库浏览器和模型窗口组成库浏览器提供了展示Simulink标准模块库和专业工具箱的界面模型窗口是用户创建模型方框图的地方。
库浏览器模型窗口??Simulink的演示程序Simulink自带很多演示程序几乎涉及到仿真的方方面面仔细研究Simulink自带的演示程序是学习Simulink的很好的方法。
三.Simulink的组成1.应用工具箱Simulink软件包的一个重要特点是它完个建立在Matlab的基础上因此Matlab的很多工具箱也可以应用到Simulink中来这就大大扩展了Simulink的建模和分析能力。
如何使用MATLABSimulink进行动态系统建模与仿真如何使用MATLAB Simulink进行动态系统建模与仿真一、引言MATLAB Simulink是一款强大的动态系统建模和仿真工具,广泛应用于各个领域的工程设计和研究中。
本文将介绍如何使用MATLAB Simulink进行动态系统建模与仿真的方法和步骤。
二、系统建模1. 模型构建在MATLAB Simulink中,可以通过拖拽模块的方式来构建系统模型。
首先,将系统的元件和子系统模块从库中拖拽到模型窗口中,然后连接这些模块,形成一个完整的系统模型。
2. 参数设置对于系统模型的各个组件,可以设置对应的参数和初始条件。
通过双击模块可以打开参数设置对话框,可以设置参数的数值、初始条件以及其他相关属性。
3. 信号连接在模型中,各个模块之间可以通过信号连接来传递信息。
在拖拽模块连接的同时,可以进行信号的名称设置,以便于后续仿真结果的分析和显示。
三、系统仿真1. 仿真参数设置在进行系统仿真之前,需要设置仿真的起止时间、步长等参数。
通过点击仿真器界面上的参数设置按钮,可以进行相关参数的设置。
2. 仿真运行在设置好仿真参数后,可以点击仿真器界面上的运行按钮来开始仿真过程。
仿真器将根据设置的参数对系统模型进行仿真计算,并输出仿真结果。
3. 仿真结果分析仿真结束后,可以通过查看仿真器界面上的仿真结果来分析系统的动态特性。
Simulink提供了丰富的结果显示和分析工具,可以对仿真结果进行绘图、数据处理等操作,以便于对系统模型的性能进行评估。
四、参数优化与系统设计1. 参数优化方法MATLAB Simulink还提供了多种参数优化算法,可以通过这些算法对系统模型进行优化。
可以通过设置优化目标和参数范围,以及定义参数约束条件等,来进行参数优化计算。
2. 系统设计方法Simulink还支持用于控制系统、信号处理系统和通信系统等领域的特定设计工具。
通过这些工具,可以对系统模型进行控制器设计、滤波器设计等操作,以满足系统性能要求。
simulink建模及动态仿真的一些实验步骤Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具,可以用于动态系统建模、仿真和分析。
以下是一些Simulink建模及动态仿真的实验步骤:启动Simulink:首先,需要打开MATLAB,然后在MATLAB 的命令窗口中输入“simulink”命令,或者点击工具栏中的Simulink 图标来启动Simulink。
新建模型:在Simulink的启动界面中,可以选择“Blank Model”来新建一个空白的模型。
也可以选择其他预设的模型模板来开始建模。
构建系统模型:在新建的模型窗口中,可以通过从Simulink 的模块库中拖拽模块到模型窗口中来构建系统模型。
模块库中包含了各种类型的模块,如源模块、接收模块、处理模块等。
将这些模块按照系统的结构和功能连接起来,形成一个完整的系统模型。
设置模块参数:对于模型中的每个模块,都可以双击打开其参数设置对话框,设置其参数和初始条件。
这些参数和初始条件将决定模块在仿真中的行为。
设置仿真参数:在模型窗口的工具栏中,可以点击“Simulation”->“Model Configuration Parameters”来打开仿真参数设置对话框。
在这个对话框中,可以设置仿真的起始和结束时间、仿真步长、求解器类型等参数。
开始仿真:完成以上步骤后,可以点击模型窗口工具栏中的“Run”按钮来开始仿真。
在仿真过程中,可以实时观察模型中各个模块的状态和输出。
分析结果:仿真结束后,可以使用Simulink提供的各种分析工具来分析仿真结果。
例如,可以使用示波器模块来显示仿真过程中某个模块的输出波形,也可以使用MATLAB的工作空间来查看和处理仿真数据。
以上步骤是一个基本的Simulink建模和动态仿真的过程。
在实际使用中,可能还需要根据具体的需求和系统特点进行一些额外的设置和调整。
动态仿真集成环境Simulink简介Simulink是一种在MATLAB环境下的动态系统建模和仿真工具。
Simulink提供了一个图形化和交互式的环境,用于建立、模拟和分析多域系统。
Simulink不仅适用于控制系统仿真和设计,还可用于模拟信号处理、通信、动力系统等各种领域。
本文将介绍动态仿真集成环境Simulink的基本概念、用途、优势以及一些常见的应用场景。
基本概念Simulink是由数学模型组成的块图系统,这些块代表系统的各个组成部分,如传感器、执行器、控制算法等。
通过将这些块连接起来,可以模拟整个系统的行为。
Simulink提供了各种工具和功能,使用户能够轻松地建立、调试和优化系统模型。
用途Simulink可以在多个领域中使用,主要包括但不限于以下几个方面:1.控制系统设计:Simulink提供了丰富的控制系统设计工具,帮助工程师设计、模拟和优化各种控制系统。
2.信号处理:Simulink可以用于信号处理算法的设计和模拟,例如数字滤波器、时域分析等。
3.通信系统:Simulink提供了通信系统设计和分析的工具,帮助工程师设计各种数字通信系统。
4.动力系统:Simulink可以用于建立和模拟各种动力系统,如电动车辆、机械系统等。
优势Simulink相对于传统的编程方式具有许多优势,包括但不限于以下几点:1.图形化建模:Simulink提供了一个直观的图形化界面,用户可以通过拖拽和连接模块来建立系统模型,而无需编写繁杂的代码。
2.可视化仿真:Simulink可以实时模拟系统的动态行为,用户可以通过图形化界面查看系统的响应和结果。
3.快速原型开发:Simulink可以与MATLAB配合使用,实现快速原型开发和验证设计概念。
4.多领域仿真:Simulink支持多领域仿真,可以用于不同领域的系统建模和仿真。
应用场景Simulink在各种工程领域中都有广泛的应用,以下是一些常见的应用场景:1.汽车控制系统:Simulink可以用于汽车控制系统的设计和优化,如发动机控制、制动系统等。
课程名称:电气系统计算机仿真
实验项目名称:Simulink动态系统仿
一、实验目的:
二、实验环境:
硬件:PC机,core Ⅱ双核CPU,2G以上内存;
软件:windows 7 , Matlab7.1
三、实验内容及结果:
2.1构建Simulink模型
已知信号放大系统的数学描述为:
系统输入:u(t)=sin(t), t≥0
系统输出:y(t)=a*u(t),a≠0
要求
1)建立如图1所示系统模型,并以图形方式输出系统运算结果。
仿真模型如下:
仿真结果如下:
scope1:
scope2
2)将图1中Gain模块和Mux模块封装为子系统,子系统如下:
仿真结果如下:scope1
Scope2
2.2简单系统的仿真
1,某简单系统的数学描述为:
2(), t>25()10(), t 25 u t y t u t ⎧=⎨≤⎩
其中u(t)为系统输入,y(t)为系统输出。
建立此简单系统的模型并进行仿真分
析。
仿真模型如下:
Gain1
t
仿真结果如下
2,SPWM是在PWM的基础上改变了调制脉冲方式,脉冲宽度的时间占空比按正弦规律排列,这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出。
有多种方案生成SPWM信号,其中调制法(三角波交点法),把正弦波作为调制波,等腰三角形作为载波,通过对载波的调制得到希望输出的SPWM波形。
参照下图应用SIMULINK设计SPWM信号发生器。
仿真模型如下:
Function2
Function1
仿真结果如下:。