(完整版)matlab_4_SIMULINK仿真及DEE实例步骤
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MATLAB–Simulink& DEE(參考資料:電腦在化工上之應用逢甲大學陳奇中老師)如何進入Simulink•step 1進入Matlab•step 2 方法一:在Command Window 輸入simulink的指令。
如何進入Simulink•step 2 方法二:點選MATLAB 工具列之•如何利用SIMULINK 解ODEExample1:Step1:在Library 中點選Continuous ,在Continuous 中選取integrator ,按住滑鼠左鍵拖曳至untitled 中,分別在各接點拉上連接線並標明各個涵義。
2311+-=¢x x ò¢=dtx x 11Step1:(1)從Math 中點選Gain 的圖示,拖曳至untitled 中,並選取命令列中Format/Flip Block 使其轉180°2311+-=¢xx(2)從Math中,拖曳Sum至untitled中(3)從Source中,用滑鼠拖曳Constant至untitled,並把各點連結起來。
(4)從Sink中拖曳Scope至untitled中,並與連結(5)把Constant改為2,把Gain改為-3。
Step3:設定參數(1)選擇Simulation/Parameters(2)調整適當的起始時間、結束時間和數值方法。
(3)點選Simulation/Start,開始模擬。
(4)點選Scope,顯示模擬的結果。
Example2:,Step1:(1)點選Continuous 中之Integrator ,拖曳至untitled 。
îíì+-=¢+=¢-)cos(212211t x x x e x x x t 1)0(0)0(21==x x îíì¢=¢=òòdt x x dt x x 2211(2)按住滑鼠右鍵可重複複製一個Integrator(3)標示,,,1x 2x 1x ¢2x ¢(4)在Integrator 上按滑鼠兩次,給定,()001=x ()102=xStep2:(1)從Math 中拖曳Sum ,從Source 中拖曳Clock 至untitled 中(2)從Functions&Tables 中拖曳Fun 至untitled 中並修改其值為。
实验九SIMULINK仿真一、实验目的SIMULINK是一个对动态系统(包括连续系统、离散系统和混合系统)进行建模、仿真和综合分析的集成软件包,是MA TLAB的一个附加组件,其特点是模块化操作、易学易用,而且能够使用MATLAB提供的丰富的仿真资源。
在SIMULINK环境中,用户不仅可以观察现实世界中非线性因素和各种随机因素对系统行为的影响,而且也可以在仿真进程中改变感兴趣的参数,实时地观察系统行为的变化。
因此SIMULINK已然成为目前控制工程界的通用软件,而且在许多其他的领域,如通信、信号处理、DSP、电力、金融、生物系统等,也获得重要应用。
对于信息类专业的学生来说,无论是学习专业课程或者相关课程设计还是在今后的工作中,掌握SIMULINK,就等于是有了一把利器。
本次实验的目的就是通过上机训练,掌握利用SIMULINK对一些工程技术问题(例如数字电路)进行建模、仿真和分析的基本方法。
二、实验预备知识1. SIMULINK快速入门在工程实际中,控制系统的结构往往很复杂,如果不借助专用的系统建模软件,则很难准确地把一个控制系统的复杂模型输入计算机,对其进行进一步的分析与仿真。
1990年,Math Works软件公司为MATLAB提供了新的控制系统模型图输入与仿真工具,并命名为SIMULAB,该工具很快就在控制工程界获得了广泛的认可,使得仿真软件进入了模型化图形组态阶段。
但因其名字与当时比较著名的软件SIMULA类似,所以1992年正式将该软件更名为SIMULINK。
SIMULINK的出现,给控制系统分析与设计带来了福音。
顾名思义,该软件的名称表明了该系统的两个主要功能:Simu(仿真)和Link(连接),即该软件可以利用系统提供的各种功能模块并通过信号线连接各个模块从而创建出所需要的控制系统模型,然后利用SIMULINK提供的功能来对系统进行仿真和分析。
⏹SIMULINK的启动首先启动MATLAB,然后在MA TLAB主界面中单击上面的Simulink按钮或在命令窗口中输入simulink命令。
实验七SIMULINK 仿真集成环境一、实验目的熟悉SIMULINK 的模型窗口、熟练掌握SIMULINK 模型的创建,熟练掌握常用模块的操作及其连接。
二、实验内容(1) SIMULINK 模型的创建和运行。
(2) 一阶系统仿真。
三、实验步骤1.Simulink 模型的创建和运行(1) 创建模型。
①在MATLAB 的命令窗口中输入simulink 语句,或者单击MATLAB 工具条上的SIMULINK 图标,SIMULINK 模块库浏览器。
②在MATLAB 菜单或库浏览器菜单中选择File|New|Model,或者单击库浏览器的图标,即可新建一个“untitle”的空白模型窗口。
③打开“Sources”模块库,选择“Sine Wave”模块,将其拖到模型窗口,再重复一次;打开“Math Operations”模块库选取“Product”模块;打开“Sinks”模块库选取“Scope”模块。
(2) 设置模块参数。
①修改模块注释。
单击模块的注释处,出现虚线的编辑框,在编辑框中修改注释。
②双击下边“Sine Wave”模块,弹出参数对话框,将“Frequency”设置为100;双击“Scope”模块,弹出示波器窗口,然后单击示波器图标,弹出参数对话框,修改示波器的通道数“Number of axes”为3。
③如图A4 所示,用信号线连接模块。
图A4(3) 启动仿真①单击工具栏上的图标或者选择Simulation|Start 菜单项,启动仿真;然后双击“Scope”模块弹出示波器窗口,可以看到波形图。
②修改仿真步长。
在模型窗口的Simulation 菜单下选择“Configuration Parameters”命令,把“Max step size”设置为0.01;启动仿真,观察波形是不是比原来光滑。
③再次修改“Max step size”为0.001;设置仿真终止时间为10s;启动仿真,单击示波器工具栏中的按钮,可以自动调整显示范围,可以看到波形的起点不是零点,这是因为步长改小后,数据量增大,超出了示波器的缓冲。
matlab的simulink仿真建模举例Matlab的Simulink仿真建模举例Simulink是Matlab的一个工具包,用于建模、仿真和分析动态系统。
它提供了一个可视化的环境,允许用户通过拖放模块来构建系统模型,并通过连接和配置这些模块来定义模型的行为。
Simulink是一种功能强大的仿真平台,可以用于解决各种不同类型的问题,从控制系统设计到数字信号处理,甚至是嵌入式系统开发。
在本文中,我们将通过一个简单的例子来介绍Simulink的基本概念和工作流程。
我们将使用Simulink来建立一个简单的电机速度控制系统,并进行仿真和分析。
第一步:打开Simulink首先,我们需要打开Matlab并进入Simulink工作环境。
在Matlab命令窗口中输入"simulink",将会打开Simulink的拓扑编辑器界面。
第二步:创建模型在拓扑编辑器界面的左侧,你可以看到各种不同类型的模块。
我们将使用这些模块来构建我们的电机速度控制系统。
首先,我们添加一个连续模块,代表电机本身。
在模块库中选择Continuous中的Transfer Fcn,拖动到编辑器界面中。
接下来,我们添加一个用于控制电机速度的控制器模块。
在模块库中选择Discrete中的Transfer Fcn,拖动到编辑器界面中。
然后,我们需要添加一个用于输入参考速度的信号源模块。
在模块库中选择Sources中的Step,拖动到编辑器界面中。
最后,我们添加一个用于显示模拟结果的作用模块。
在模块库中选择Sinks 中的To Workspace,拖动到编辑器界面中。
第三步:连接模块现在,我们需要将这些模块连接起来以定义模型的行为。
首先,将Step模块的输出端口与Transfer Fcn模块的输入端口相连。
然后,将Transfer Fcn模块的输出端口与Transfer Fcn模块的输入端口相连。
接下来,将Transfer Fcn模块的输出端口与To Workspace模块的输入端口相连。
SIMULINK & DEE简介
※如何进入SIMULINK?
Step1:进入MATLAB
Step2:
方法一:在workspace输入simulink的指令。
方法二:点选MATLAB Command Window上方之利用以上方法会获得下面的结果
※ 如何利用SIMULINK 解ODE Example1:2311+-='x x
Step1:⎰'=dt x x 11 ⇔
在Library 中点选Continuous ,在Continuous 中选取integrator ,按住鼠标左键拖曳至untitled 中,分别在各接点拉上连接线并标明各个涵义。
Step2:2311+-='x x
(1)从Math 中点选Gain 的图标,拖曳至untitled 中,并选取命令列中Format/Flip Block 使其转ο180
(2)从Math中,拖曳Sum至untitled中
(3)从Source中,用鼠标拖曳Constant至untitled,并把各点连结起来。
(4)从Sink中拖曳Scope至untitled中,并与
x连结
1
(5)把Constant改为2,把Gain改为-3。
Step3:设定参数
(1)选择Simulation/Parameters
(2)调整适当的起始时间、结束时间和数值方法。
(3)点选Simulation/Start ,开始仿真。
(4)点选Scope ,显示仿真的结果。
Example2:⎩⎨⎧+-='+='-)cos(212
211t x x x e x x x t
1)0(0)0(21==x x
Step1:⎩⎨⎧'='=⎰⎰dt x x dt
x x 2211 ⇔
(1)点选Continuous 中之Integrator ,拖曳至untitled 。
(2)按住鼠标右键可重复复制一个Integrator
(3)标示1x ,2x ,1x ',2
x '
(4)在Integrator 上按鼠标两次,给定()001=x ,()102=x
Step2:t
e x x x -+='211
(1)从Math 中拖曳Sum ,从Source 中拖曳Clock 至untitled 中 (2)从Functions&Tables 中拖曳Fun 至untitled 中并修改其值为
1u e -。
【NOTE 】 (1)Simulink 中外来的变量以u 表示 (2)若函数太长,可把Fun 边框拉大则可显示完整函数
(3)从Math 中拖曳Product 至untitled 中
(4)把各点连结起来即可完成1x '
Step3:()t x x x cos 212
+-=' (1) 从Math 中拖曳Gain 至untitled 中,并复制一个Fun 、Sum
和Product
(2)修改Gain 之值为-1;Fun1为))1(cos(u
(3)把各点连结即可完成2
x
(4)从Sink 中拖曳Scope 并复制,使其接上1x 、2x
Step4:调整参数设定
(1)选择Simulation/Parameters
(2)调整适当的起始时间、结束时间和数值方法。
(3)显示仿真的结果。
※如何利用DEE解ODE
*如何进入DEE?
(1)Ans:在Workspace输入dee
(2)执行后会产生以下结果
(3)打开Simulink,并把dee拖曳至untitled
(3) 在dee 上用鼠标点两下,打开dee
Name :方程式名称
# of input :外界输入变量的个数 dt dx =:微分方程式
x0:微分方程式的起始值 y=:解完方程式后之值
【NOTE 】 (1)外界输入变量以()i u 表示 (2)微分方程式变量以()i x 表示 (3)i 表示个数
Example1:2311+-='x x
Step1:利用上述方法打开dee
Step2:在=dt dx 的方框内输入2)1(3+-x
Step3:在0x 的方框中输入起始值0
Step4:在=y 的方框中输入要解的变量
Step5:编辑完成之后,若最下方之Status为READY,则可按下右下角的Done;若无,则需重新检查或编辑
Step6:从Sink中拖曳Scope至untitled中,并把点连结起来
Step7:调整Simulation/Parameters中之时间和数值方法
Step8:按下Simulation/Start 开始仿真
Step9:显示仿真结果
Example2:⎩⎨⎧+-='+='-)cos(212
211t x x x e x x x t
1)0(0)0(21==x x
Step1:利用上述方法打开dee
Step2:因为t为外界输入所以在# of input的方框中输入1
Step3:在=
dx的方框内输入连立方程式
dt
Step4:在0x的方框中输入起始值0,1
Step5:在=
y的方框中输入要解的变量
Step6:按下Done即编辑完成DEE
Step7:从Source中拖曳Clock至untitled
Step8:从Sink中拖曳Scope至untitled并复制一个,并把各点连结起来.
Step9:调整Simulation/Parameters中之时间和数值方法
Step10:按下Simulation/Start开始仿真
Step11:显示仿真结果
【NOTE】若要把结果显示在一张图上则可利用Mux
Step1:从Signals&Systems中拖曳Mux至untitled中,并把各点连结起来
Step2:重复Step9~Step11则其结果如以下所示。