第9章控制系统Simulink仿真
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Matlab/simulink 书籍选择Simulink与信号处理(光盘1张)这本书的一个重要特征是在讨论Simulink的工作原理、Simulink的基本模块库以及用Simulink建立信号处理系统模型时采用了大量实例,提供了近100个Simulink模型文件。
这些建模实例建立在MA TLAB/Simulink的R2 009a的版本之上,并逐个进行了测试。
它们是学习Simulink软件,掌握模块特征和应用场合,进而建立复杂信号处理系统模型的重要参考资料。
本书的另一个重要特征是涉及面广,取材新颖、实用。
本书是学习和使用Simulink对信号处理系统进行模拟和仿真的参考书籍,是笔者对多年来在MathWorks工作期间与公司软件开发人员及众多用户交流、切磋获得的经验、体会的总结和提炼。
全书共8章,介绍了Simulink 的基本知识和Simulink的扩展之一——信号处理模块集,并按照一般信号处理系统的组成方式和信号流程介绍如何用Simulink建立系统模型——包括信号的产生,信号的滤波,信号的统计参数与信号估计,以及如何在S imulink系统模型中实现复杂的数字信号处理算法。
MATLAB/Simu link与控制系统仿真(第2版)本书从应用角度出发,系统地介绍了MATLAB/Simulink及其在自动控制中的应用。
通过典型样例,全面阐述了自动控制的基本原理、系统分类以及控制系统分析与设计的主要方法。
本书从应用角度出发,系统地介绍了MATLAB/Simulink及其在自动控制中的应用。
结合MA TLAB/Simulin k的使用,通过典型实例,全面阐述了自动控制的基本原理以及控制系统分析与设计的主要方法。
全书共分13章,包括自动控制系统与仿真基础知识、MA TLAB计算及仿真基础、Simulink仿真基础、控制系统数学模型、时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法、控制系统校正与综合、线性系统状态空间分析、线性系统状态空间设计、非线性系统、离散控制系统、最优控制等。
倒立摆控制系统的Simulink 仿真本文针对一个倒立摆系统进行了系统的建模、求解、控制系统的设计,并且使用Simulink 对控制算法进行了仿真。
一、模型的描述倒立摆系统如图(1),设有一个倒立摆装在只能沿x 轴方向移动的小车上,图中1m 为小车的质量,2m 为摆球的质量,g 为重力加速度,l 为摆长,J 为摆的转动惯量。
当小车受到外力()f t 的作用时,小车产生位移()x t ,且摆产生角位移()t θ。
二、模型的建立下面针对该倒立摆系统进行建模求解。
当小车1m 在外力作用下产生位移()x t 时,摆球受力情况如图(2)所示。
图中2m g 为摆球2m 所受重力,222()d x t m dt 为x 方向的惯性力,2sin ()m g t θ为垂直于摆杆方向的重力分量。
在x 方向上,小车的惯性力矩为212()d x t m dt ,摆球产生的位移量为()sin ()x t l t θ+;在垂直于摆杆的方向上,摆球的转动惯性力为22()d t J dt θ;222()d x t m dt的分力为222()cos ()d x t m t dt θ。
图(1)装有倒立摆的小车 图(2)倒立摆受力图根据牛顿运动定律,按照力的平衡原理,可以分别列出该系统在x 方向上和垂直于摆杆方向上的的运动方程222122222()()[sin ()]()d x t d x t d l t m m m f t dt dt dt θ++=(1) 222222()()cos ()sin ()d t d x t J m l t m lg t dt dtθθθ+= (2) 三、模型的求解3.1微分方程组的求解联立式(1)、(2),经过方程组的恒等变形得2222222122222()()2[()cos ()]sin 2()2sin ()()2()d x t d t m m J m l t m l g t Jm l t dt dtJf t θθθθ+-=-++ (3) 2222222212221222()()[cos ()()]sin ()cos ()()()sin ()()d t d t m l t m m J m l t t dt dtm m m lg t m lf t θθθθθθ-+=-++ (4) 由式(3)、(4)令''121343()(),(),()(),()()x t t x x t x t x t x t x t θ====,可建立如下的微分方程组进行求解'12'2222221222222122'34'222422222122()()1()()(sin ()cos ()()()sin ()cos ()()())()()1()()(sin 2()2sin ()()2())2[()cos ()]x t x t d t x t x m l t t m m m lg t m l t m m J dt m lf t x t x t d t x t m l g t Jm l t Jf t m m J m l t dt θθθθθθθθθ⎧=⎪⎪=-+⎪-+⎪+⎨==-+++-⎪⎪⎪⎪⎩3.2控制系统的分析与设计在该模型中,对该倒立摆系统实施角度环、速度换的控制,并假设小车在运行过程中受到空气阻力,阻力大小与小车的速度成正比。
Simulink仿真摘要:simulink作为matlab的衍生模组,具有强大的仿真能力。
原则上你可以将任意具有明确映射关系的物理量进行仿真模拟。
对于相互间关系不明确的物理量,则可以通过输入输出数据的采集,然后通过模糊控制的方案替代明确的映射关系。
本文主要针对的是以电焊机电路为主,其他仿真为辅的教程性质的文章。
关键词:matlab Simulink 仿真电焊机教程第一章初识软件 (2)1.1 simulink 简介 (2)1.2 simulink基础页面 (2)1.3 常用库的介绍 (3)1.3.1 simulink库 (4)1.3.1.1 常用模块库 (4)1.3.1.2 其他常用子库模块 (6)1.3.2 电气库Simscape (7)1.3.2.1 Electrical库 (7)1.3.2.2 Specialized Technology库 (8)1.4模块连接 (9)第二章简单仿真系统的建立 (11)2.1传递函数S信号仿真 (11)2.1.1 运放环节的等效替代 (11)2.1.2 等效变换 (12)2.1.3 逻辑仿真 (13)2.2电气库仿真 (13)2.3子系统和模块的建立 (15)2.3.1 子系统的建立 (15)2.3.2 模块的建立 (16)第三章复合仿真 (18)3.1 m函数模块 (18)3.1.1 简单编程 (18)3.1.2 部分函数介绍 (19)3.2 整体模型 (21)3.3 仿真注意事项 (22)3.3.1 注意事项1 (22)3.3.2 注意事项2 (23)3.3.3 注意事项3 (24)3.3.4 注意事项4 (24)结语 (25)第一章初识软件Matlab作为一块应用广泛的软件,在许多领域中具有广泛的应用,所以掌握matlab的一些基础运用是一个很有用的技能。
Matlab广泛应用于数字图像处理,程序控制,仿真模拟等多个领域之中。
这款软件的核心基础在于强大的矩阵计算能力,无论是程序处理还是仿真计算,其本质就是通过矩阵运算的方式得出解。