连续系统的Simulink仿真
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simulink修改参数循环仿真Simulink是一款由MathWorks公司开发的系统仿真软件,广泛应用于各种领域,如控制系统、信号处理、通信等。
本文将介绍如何在Simulink中修改参数并进行循环仿真。
一、Simulink简介Simulink提供了一个图形化的环境,用户可以搭建各种复杂的系统模型,并进行仿真实验。
它支持连续时间、离散时间和混合信号系统的建模与仿真,具有丰富的库元件,包括线性元件、非线性元件、信号处理元件等。
二、修改参数的方法在Simulink中,修改参数主要有以下几种方法:1.通过参数对话框:选中需要修改参数的元件,右键点击,选择“Properties”,在弹出的对话框中找到需要修改的参数,进行修改。
2.通过MATLAB脚本:使用Simulink的MATLAB接口,可以直接对模型中的元件进行修改。
例如,可以使用以下代码修改一个双曲正切函数的增益参数:```matlab% 创建一个双曲正切函数元件h = tf("tansig", 1);% 修改增益参数h.Gain = 2;```三、循环仿真的实现在Simulink中进行循环仿真,主要有以下几个步骤:1.创建一个循环结构:可以使用Simulink内置的循环元件,如“For”循环和“While”循环。
2.添加循环变量:在循环结构中,添加一个或多个循环变量,并在仿真过程中对其进行更新。
3.设置循环条件:为循环添加条件,当条件满足时,循环将继续执行。
4.添加仿真时长:为循环仿真设置时长,以确保仿真结果的准确性。
5.运行仿真:启动仿真,观察循环结构中的输出结果。
四、实例演示以下是一个简单的循环仿真实例:1.创建模型:新建一个Simulink模型,添加一个线性环节(如一个积分环节)和一个常数环节。
2.创建循环结构:添加一个“For”循环,设置循环变量为时间变量(如`t`),范围为0到10秒,步长为0.1秒。
3.修改参数:在循环内部,修改线性环节的参数,如积分时间常数。
毕业设计题目连续系统simulink状态空间建模分析方法程序设计所在院(系)物理与电信工程学院专业班级电子信息科学与技术连续系统simulink状态空间建模分析方法程序设计[摘要] 本课题基于对信号与信息处理课程中用matlab/simulink建模及应用分析滤波器问题的深入研究。
通过自身掌握的理论知识,主要以高阶连续系统(模拟滤波器)为例,并将其离散化,转化为离散系统,从而对离散系统处理。
用simulink状态空间函数模块建模,观察并分析波形。
其次,用matlab中的M文件编程,求解系统,绘制波形并进行频谱分析。
在本课题中,主要将连续系统转化为离散系统,再用计算机和matlab软件进行研究,用simulink对高阶离散系统建模,并设置模块参数,自定义函数为正弦波的叠加,传输函数的相关参数后运行并进行频谱分析,使信号的性态都能得到处理和研究。
通过编程,求解高阶离散系统的零输入响应,零状态响应和完全响应,求解实际生活中的各种问题,改变参数并对信号进行适当的频谱分析。
[关键字] 连续系统;离散化;simulink ;M文件Continuous system simulink state spacemodeling analysis program designAbstract: In-depth study of the signal and information processing program,using matlab / simulink modeling and application analysis on this topic filter problem. Through my own master theoretical knowledge, mainly in the high-end continuous system (analog filters), for example, and discrete, into a discrete system, and thus the discrete system processing. Simulink modeling with spatial function module status, to observe and analyze waveforms. Secondly, using the M-file matlab programming, solving system, drawing the waveform and spectral analysis. In this paper, the main continuous system into a discrete system, then the computer and matlab software research for high-end discrete system with simulink modeling, and set the module parameters, a custom function as the sine wave, the transfer function after running parameters and spectral analysis of the behavior of the signal can be processed and research. By programming, solving high-end discrete system response zero input, zero state response and complete response, solving real-life problems, changing the parameters and signals for proper spectral analysis.Keywords: Continuous system ;Discrete; Simulink; M file目录引言 (1)1 状态空间分析方法的概述 (1)2 快速创建LTI连续系统状态空间模型的方法 (2)2.1 创建LTI连续系统传递函数的方法 (2)2.2 构造描述LTI连续系统的状态空间模型矩阵 (3)3 用simulink状态空间建模求解LTI系统数值解的思路 (4)3.1 用MATLAB编程设计并描述低通数字滤波器 (4)3.2 创建系统的simulink状态空间模型 (6)3.3 模块内部参数设置及数据存储 (7)4 利用simulink状态空间建模求解LTI系统的优缺点 (8)5 连续系统simulink状态空间建模分析方法程序设计的思路 (8)5.1 调用模型文件及编程求解系统响应 (8)5.2 分析系统的频谱与相位 (10)6 状态空间分析方法的应用实例 (11)6.1 分析求解低阶电路系统 (11)6.2 设计分析滤波器系统 (12)7 结束语 (12)致谢 (12)参考文献 (13)附录 (14)引言随着科学技术的发展,系统的组成也日益复杂。
simulink中连续与离散的设置在Simulink中,我们可以使用连续与离散的设置来进行系统建模与仿真。
连续与离散是两种不同的系统模型,每种模型都有其适用的场景和特点。
本文将介绍Simulink中如何进行连续与离散的设置,以及它们的应用和区别。
首先,我们来讨论连续系统的建模与仿真。
在连续系统中,信号是连续的,并且在每个时间点都有定义。
对于连续系统的建模,我们可以使用连续的数学方程描述系统的动态行为,例如微分方程。
在Simulink中,我们可以通过添加连续系统的输入和输出信号来建立连续系统的模型。
同时,我们需要选择适当的求解器来求解连续系统的微分方程并进行仿真。
Simulink提供了多种求解器选项,可以根据系统的特点选择合适的求解器。
接下来,我们来讨论离散系统的建模与仿真。
在离散系统中,信号是在离散时间点上采样得到的。
对于离散系统的建模,我们可以使用差分方程来描述系统的动态行为。
在Simulink中,我们可以使用离散的采样和保持模块来建立离散系统的模型。
在进行仿真时,Simulink会根据系统的差分方程进行离散化处理,并使用适当的离散求解器进行仿真。
与连续系统不同,离散系统的仿真是在每个离散时间点上进行的。
在Simulink中,我们可以将连续与离散系统进行组合,建立连续与离散混合系统的模型。
这种混合系统常见于控制系统中,例如连续控制器与离散执行器的组合。
在Simulink中,我们可以使用连续与离散的模块将连续部分和离散部分进行连接,并通过设置适当的采样时间来进行仿真。
同时,我们还可以通过设置不同的触发条件来控制离散模块的执行时机,以满足系统设计的需求。
综上所述,Simulink中提供了丰富的工具和功能来设置连续与离散系统,以及连续与离散混合系统的建模与仿真。
通过合理选择求解器、采样时间和触发条件,我们可以准确地模拟和分析各种系统的动态行为。
无论是连续模型、离散模型还是混合模型,Simulink都能提供强大的支持和灵活性。
电子科技大学中山学院学生实验报告院别:电子信息学院 课程名称:信号与系统实验一、实验目的1.掌握连续系统的Simulnk 建模方法;2.掌握连续系统时域响应、频域响应的Simulink 仿真方法。
二、实验原理连续系统的Simulink 仿真分析包括系统模型的创建和仿真分析两个过程。
利用Simulink 模块库中的有关功能模块创建的系统模型,主要有S 域模型、传输函数模型和状态空间模型等形式。
若将信号源子模块库(Sources )中某种波形的信号源(如正弦或阶跃信号源)加于系统模型的输入端,图1 系统时域响应Simulink 仿真的模型以Sources 子模块库中的”lnl ”、Sinks 子模块中的”Outl ”分别作为系统模型的输入端和输出端,如图2所示。
ln1 out1图2 系统响应Simulink 仿真的综合模型建立图2形式系统模型并保存之后,利用如下响应的命令,可得到系统的状态空间变量、频率响应曲线、单位冲击响应的波形。
[A,B,C,D]=linmod(‘模型文件名’) %求状态空间矩阵。
注意:‘模型文件名’不含扩展名 bode(A,B,C,D); %绘制系统的频率特性曲线bode(A,B,C,D,l u :ω0:ωω:∆1);%绘制系统在10~ωω频率范围内,歩长为ω∆的频率特性曲线;u i 为输入端口编号,一般取1 Impulse(A,B,C,D) %绘制系统冲击响应的波形Impulse(A,B,C,D,i u ,t 0:1:t t ∆) %绘制系统在时间范围内、歩长为的冲击响应的波形Step(A,B,C,D) %绘制系统阶跃响应的波形Step(A,B,C,D,iu ,t:1:tt∆) %绘制系统在1~tt时间范围内、歩长为t∆的阶跃响应的波形以上命令,可以逐条在命令窗口输入、执行,也可编写成M文件并运行,获得所需结果。
三、实验内容(题目)3、线性系统如图17-13所示。
要求:建立系统的S域模型,编写执行Simullink仿真命令的M文件,求系统的状态空间变量,绘出系统的冲击响应波形和频率响应特性曲线。
信号与系统课程设计报告书课题名称 simulink 仿真连续时间系统姓 名 刘琦学 号 20086348院、系、部 电气系专 业 电子信息工程指导教师 孙秀婷、康朝红2011年 1 月12日simulink 仿真连续时间系统一、设计目的※※※※※※※※※※※※※ ※※※※※※※※※※※2008级信号与系统课程设计巩固已经学过的知识,加深对知识的理解和应用,加强学科间的横向联系,学会应用MATLAB 对系统进行仿真。
掌握Simulink 的使用方法。
二、设计要求(1)掌握Simulink 的使用方法;(2)用Simulink 实现建模、仿真和动态系统分析。
了解建立子系统的方法;了解用MATLAB 函数和程序实现矩形脉冲生成单元,实现对此模型的仿真。
(3)仿真RC 低通网络,并分析仿真结果。
三、模型及电路设计RC 低通网络图:四、过程分析首先根据元件伏安特性建立该电路方程组 ()t y =()t x -R ()t i (1)()t i =C ()dtt dy (2) 并化简得:()dt t dy =RC 1()t x -RC1()t y (3) 将式(3)转换为以时间向前递推的计算递推式,并以微小仿真时间步进△代替无穷小量dt 进行近似数值计算。
首先,将d ()t y =()dt t y +- ()t y 代入(3)中,并整理得时间向前递推式 :()dt t y += ()t y +RC 1()t x dt -RC1()t y dt (4) 将近似式△≈dt 代入(4)得到:()∆+t y = ()t y +RC 1()t x ∆ -RC1()t y ∆ (5) 当已知当前前时刻t 上的输入信号x(t)和状态y(t),通过式(5)就可以计算一时刻∆+t 上新的系统状态来。
五、MATLAB 仿真(1)程序: +-)(1t v )(2t v RC 11'22'+-dt=1e-5R=1e3C=1e-6T=5*1e-3t=-T:dt:Ty(1)=0x=zeros(size(t))x=1*(t>=0)for k=1:length(t)time=-T+k*dtif time>=0y(k+1)=y(k)+1./(R*C)*(x(k)-y(k))*dtelsey(k+1)=y(k)endendsubplot(2,1,1)plot(t,x(1:length(t)))axis([-T T -1.1 1.1])xlabel('t')ylabel('input')subplot(2,1,2)plot(t,y(1:length(t)))axis([-T T -1.1 1.1])xlabel('t')ylabel('output')程序中,设电容值为C=1μF,电阻R=1KΩ.因此系统的时间常数为RC=1ms. 仿真步进应远远小于系统的时间常数,故设∆=105-s.设电路在零时刻以前是断开的,在零时刻以前电容上的初始电压值一直保持不变。
simulink仿真原理Simulink仿真原理Simulink是一种基于模块化的多域仿真环境,它使用图形化界面和模块化建模方法,可以对各种系统进行仿真和建模。
Simulink的仿真原理是通过将系统建模为一个或多个模块,并通过连接这些模块来描述系统的行为和交互。
Simulink仿真原理的基础是信号流图。
在信号流图中,模块代表系统的组成部分,信号则代表模块之间的相互作用。
通过连接模块和传递信号,可以模拟系统的运行过程,并观察系统的行为和性能。
Simulink中的模块被称为块,每个块代表一个特定的功能或算法。
这些块可以是基本的数学运算、逻辑运算,也可以是复杂的控制算法或物理模型。
通过选择合适的块,并将它们连接在一起,可以构建出完整的系统模型。
Simulink中的信号可以是连续的,也可以是离散的。
连续信号可以表示系统的物理量,如电压、速度等;离散信号则表示系统的状态或事件,如开关状态、传感器触发等。
通过将连续信号和离散信号连接在一起,可以模拟出系统的实时行为。
Simulink仿真原理的关键之一是求解器。
求解器是Simulink用于计算模型输出的数值方法。
Simulink提供了多种求解器,可以根据系统的特点和仿真需求选择合适的求解器。
常用的求解器有Euler法、隐式法、变步长法等。
通过选择合适的求解器,可以保证系统模型的精度和稳定性。
Simulink仿真原理的另一个关键是仿真参数。
仿真参数是指控制仿真过程的各种设置,如仿真时间、步长、停止条件等。
通过调整这些参数,可以控制仿真的速度和精度,并满足不同仿真需求。
Simulink仿真原理的优势在于其图形化建模和直观的界面。
相比于传统的编程方法,Simulink可以更快速地建立系统模型,并对模型进行可视化调试和验证。
Simulink还支持多领域仿真,可以对多种物理系统、控制系统、通信系统等进行建模和仿真。
Simulink仿真原理是通过图形化建模和模块化设计,通过连接模块和传递信号来描述系统的行为和交互。
电子科技大学中山学院学生实验报告
院别:电子信息学院 课程名称:信号与系统实验
一、实验目的
1.掌握连续系统Simulink 的建模方法。
2.掌握连续系统时域响应、频域响应的Simulink 仿真方法。
二、实验原理
连续系统的Simulink 仿真分析包括系统模型的创建和仿真分析两个过程。
利用Simulink 模块库中的有关功能模块创建的系统模型,主要有S 域模型、传输函数模型和状态空间模型等形式。
若将信号源子模块库(Sources )中某种波形的信号源(如正弦或阶跃信号源)加于系统模型的输入端,则在系统模型的输出端用示波器观察零状态响应的
图1 系统时域响应Simulink 仿真的模型
以Sources 子模块库中的“lnl ”、Sinks 子模块中的“Outl ”分别作为系统模型的输入端和输出端,如图2所示。
ln1 out1
图2 系统响应Simulink 仿真的综合模型
建立图2形式系统模型并保存之后,利用如下响应的命令,可得到系统的
状态空间变量、频率响应曲线、单位阶跃响应和单位冲激响应的波形。
[A,B,C,D]=linmod(‘模型文件名’) %求状态空间矩阵,注意:‘模型文件名’不含扩展名
bode(A,B,C,D);%绘制系统的频率特性曲线 bode(A,B,C,D,l u :ω
:ωω:∆1);
%绘制系统在10~ωω频率范围内,歩长为ω∆的频率特性曲线;u i 为输入
端口编号,一般取1
Impulse(A,B,C,D) %绘制系统冲击响应的波形
Impulse(A,B,C,D,i
u ,t
:
1
:t
t∆) %绘制系统在时间范围内、歩长为的冲击
响应的波形
Step(A,B,C,D) %绘制系统阶跃响应的波形
Step(A,B,C,D,i
u ,t
:
1
:t
t∆) %绘制系统在
1
~t
t时间范围内、歩长为t∆的
阶跃响应的波形
以上命令,可以逐条在命令窗口输入、执行,也可编写成M文件并运行,获得所需结果。
三、实验内容
1
、已知连续系统的系统函数为。
用系统函数的形式建立系统
模型,进行Simulink仿真,(1)绘出阶跃响应波形(2)绘出系统的频率特性图。
2、已知连续系统的微分方程为
建立系统模型,进行Simulink仿真。
(1)若f(t)=,绘出系统零状
态响应波形(2)分析系统的频率特性
3、线性系统如图17-13所示。
要求:建立系统的S域模型,编写执行Simullink 仿真命令的M文件,求系统的状态空间变量,绘出系统的冲击响应波形和频率响应特性曲线。
四、实验结果
内容1:[A,B,C,D]=linmod('exp1701')
figure(1)
step(A,B,C,D,1,0:0.1:25);
figure(2)
bode(A,B,C,D,1,0:0.01:1000);
内容2:[A,B,C,D]=linmod('exp170202')
figure(1)
bode(A,B,C,D,1,0:0.01:1000);
内容3:[A,B,C,D]=linmod('exp170303')
figure(1)
impulse(A,B,C,D,1,0:0.01:100);
figure(2)
bode(A,B,C,D,1,0:0.01:10);。