仿真实验报告
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第1篇一、实验目的本实验旨在通过仿真软件对某电子设备进行热分析,了解设备在正常工作状态下的温度分布,分析设备的散热性能,为设备的结构优化和热设计提供理论依据。
二、实验背景随着电子技术的不断发展,电子设备的功能和复杂程度不断提高,集成度也越来越高。
然而,电子设备单位体积的功耗不断增大,导致设备温度迅速上升,从而引起设备故障。
因此,对电子设备进行热分析,优化散热设计,对于提高设备的可靠性和使用寿命具有重要意义。
三、实验方法1. 选择仿真软件:本实验选用Ansys Fluent软件进行热分析。
2. 建立模型:根据实际设备结构,在CAD软件中建立三维模型,并将其导入Ansys Fluent中进行网格划分。
3. 定义材料属性:设置模型的材料属性,包括热导率、比热容、密度等。
4. 设置边界条件:根据设备的工作环境,设置边界条件,如环境温度、热流密度等。
5. 定义求解器:选择适当的求解器,如稳态热传导、瞬态热传导等。
6. 运行仿真:启动仿真计算,获取设备在正常工作状态下的温度分布。
7. 分析结果:对仿真结果进行分析,评估设备的散热性能。
四、实验结果与分析1. 温度分布通过仿真计算,得到设备在正常工作状态下的温度分布如图1所示。
由图可知,设备的热量主要集中在散热器附近,温度最高点约为80℃,远低于设备的最高工作温度。
2. 散热性能从仿真结果可以看出,设备散热性能良好,主要表现在以下几个方面:(1)温度分布均匀:设备内部温度分布较为均匀,没有出现明显的热点区域。
(2)散热器效果显著:散热器可以有效降低设备温度,提高设备散热性能。
(3)环境温度影响较小:在环境温度较高的情况下,设备温度升高幅度较小。
3. 优化建议根据仿真结果,提出以下优化建议:(1)优化散热器设计:考虑采用更大面积的散热器,提高散热效率。
(2)改进结构设计:优化设备内部结构,提高散热通道的流通性。
(3)采用新型散热材料:研究新型散热材料,降低设备的热阻。
第1篇一、实验背景随着科学技术的不断发展,流体仿真在工程领域得到了广泛应用。
流体仿真模拟可以预测流体在管道、设备等不同环境下的流动特性,为工程设计、优化和故障诊断提供有力支持。
本实验旨在通过流体仿真软件对实际工程中的流体流动问题进行模拟,验证仿真结果与实际数据的吻合程度,提高学生对流体仿真技术的认识和应用能力。
二、实验目的1. 掌握流体仿真软件的基本操作和功能;2. 理解流体仿真在工程中的应用价值;3. 培养学生运用仿真技术解决实际问题的能力;4. 分析仿真结果与实际数据的差异,为工程实践提供参考。
三、实验内容1. 选择合适的流体仿真软件,如FLUENT、ANSYS CFX等;2. 根据实验要求,建立流体流动模型,包括几何模型、网格划分、边界条件设置等;3. 设置物理模型,如流体性质、湍流模型、求解器等;4. 运行仿真,分析结果,与实际数据对比;5. 对仿真结果进行分析,总结实验结论。
四、实验步骤1. 实验准备(1)选择流体仿真软件,如FLUENT;(2)准备实验所需的流体性质、湍流模型、边界条件等参数;(3)了解实验设备的结构、工作原理和实验数据。
2. 建立流体流动模型(1)导入实验设备的几何模型;(2)进行网格划分,选择合适的网格类型和密度;(3)设置边界条件,如入口、出口、壁面等。
3. 设置物理模型(1)设置流体性质,如密度、粘度等;(2)选择湍流模型,如k-ε模型、k-ω模型等;(3)设置求解器,如SIMPLE算法、PISO算法等。
4. 运行仿真(1)启动仿真软件,运行仿真;(2)监控仿真过程,确保仿真顺利进行。
5. 分析结果(1)提取仿真结果,如速度、压力、温度等;(2)与实际数据进行对比,分析差异;(3)总结实验结论。
五、实验结果与分析1. 仿真结果与实际数据对比通过对比仿真结果与实际数据,发现仿真结果与实际数据吻合度较高,验证了流体仿真在工程中的可靠性。
2. 仿真结果分析(1)分析速度分布,观察流体在管道中的流动情况;(2)分析压力分布,了解流体在管道中的压力损失;(3)分析温度分布,掌握流体在管道中的热交换情况。
第1篇一、实验名称生物仿真分析实验二、实验目的1. 了解生物仿真的基本概念和原理。
2. 掌握使用仿真软件进行生物系统建模和模拟的方法。
3. 分析仿真结果,验证生物系统的行为和机制。
三、实验原理生物仿真是指利用计算机技术对生物系统进行建模和模拟的过程。
通过构建数学模型,模拟生物体的生理、生化过程,分析其行为和机制。
本实验采用仿真软件对某一生物系统进行建模和模拟,通过调整模型参数,观察系统行为的变化。
四、实验设备1. 仿真软件:如MATLAB、Simulink等。
2. 生物数据:实验所需的相关生物数据。
3. 计算机:运行仿真软件的计算机。
五、实验步骤1. 数据准备:收集实验所需的生物数据,包括生理参数、生化参数等。
2. 模型构建:利用仿真软件,根据实验数据构建生物系统的数学模型。
3. 模型验证:通过调整模型参数,验证模型在特定条件下的准确性和可靠性。
4. 模拟实验:在验证模型的基础上,进行模拟实验,观察系统行为的变化。
5. 结果分析:分析仿真结果,验证生物系统的行为和机制。
六、实验结果1. 模型构建:根据实验数据,成功构建了某一生物系统的数学模型。
2. 模型验证:通过调整模型参数,验证了模型在特定条件下的准确性和可靠性。
3. 模拟实验:在模型验证的基础上,进行了模拟实验,观察到了系统行为的变化。
4. 结果分析:通过分析仿真结果,验证了生物系统的行为和机制。
七、讨论和分析1. 模型构建:在构建生物系统模型时,充分考虑了实验数据的准确性和可靠性。
通过调整模型参数,验证了模型的准确性和可靠性。
2. 模拟实验:通过模拟实验,观察到了系统行为的变化,进一步验证了生物系统的行为和机制。
3. 结果分析:仿真结果与实验数据基本一致,验证了生物系统的行为和机制。
八、注意事项1. 数据收集:在收集实验数据时,应注意数据的准确性和可靠性。
2. 模型构建:在构建生物系统模型时,应充分考虑生物系统的复杂性和动态性。
3. 模拟实验:在模拟实验过程中,应注意调整模型参数,以观察系统行为的变化。
第1篇一、实验背景随着城市化进程的加快,城市燃气管道网络规模不断扩大,如何确保燃气管道的安全稳定运行,提高燃气供应的可靠性,成为燃气行业面临的重要问题。
为了提高燃气管道网络的管理水平,减少事故发生的概率,本实验采用仿真模拟管网技术,对燃气管道网络进行模拟实验,分析管道网络在正常和异常情况下的运行状态,为燃气管道网络的优化管理提供科学依据。
二、实验目的1. 了解仿真模拟管网技术的原理和应用。
2. 分析燃气管道网络在正常和异常情况下的运行状态。
3. 掌握仿真模拟管网实验的操作方法。
4. 为燃气管道网络的优化管理提供科学依据。
三、实验原理仿真模拟管网实验采用计算机仿真技术,模拟燃气管道网络在正常和异常情况下的运行状态。
实验过程中,通过建立燃气管道网络模型,对管道网络进行参数设置,模拟管道网络在特定工况下的运行状态,分析管道压力、流量、温度等参数的变化情况。
四、实验内容1. 燃气管道网络建模:根据实验需求,建立燃气管道网络模型,包括管道、阀门、泵站、储气罐等设备。
2. 参数设置:对管道网络模型进行参数设置,包括管道长度、直径、材料、壁厚、摩擦系数等。
3. 情景模拟:设置正常工况和异常工况,模拟管道网络在特定工况下的运行状态。
4. 数据采集与分析:采集管道网络在正常和异常情况下的压力、流量、温度等参数,进行分析。
5. 结果输出:根据实验结果,输出燃气管道网络运行状态图、参数曲线等。
五、实验步骤1. 确定实验目的和内容。
2. 建立燃气管道网络模型。
3. 对管道网络模型进行参数设置。
4. 设置正常工况和异常工况。
5. 运行仿真模拟实验。
6. 采集实验数据。
7. 分析实验数据。
8. 输出实验结果。
六、实验结果与分析1. 正常工况下,管道网络运行稳定,压力、流量、温度等参数均在合理范围内。
2. 异常工况下,如管道破裂、阀门故障等,管道网络运行状态发生明显变化,压力、流量、温度等参数出现异常。
3. 通过仿真模拟实验,可以直观地了解燃气管道网络在异常情况下的运行状态,为事故处理提供依据。
第1篇实验名称:基于仿真平台的编码算法性能评估实验日期:2023年4月10日实验地点:计算机实验室实验目的:1. 了解编码算法的基本原理和应用场景。
2. 通过仿真实验,评估不同编码算法的性能。
3. 分析编码算法在实际应用中的优缺点。
实验环境:1. 操作系统:Windows 102. 编译器:Visual Studio 20193. 仿真平台:MATLAB 2020a4. 编码算法:Huffman编码、算术编码、游程编码实验内容:1. 编写Huffman编码算法,实现字符序列的编码和解码。
2. 编写算术编码算法,实现字符序列的编码和解码。
3. 编写游程编码算法,实现字符序列的编码和解码。
4. 在仿真平台上,分别对三种编码算法进行性能评估。
实验步骤:1. 设计Huffman编码算法,包括构建哈夫曼树、编码和解码过程。
2. 设计算术编码算法,包括编码和解码过程。
3. 设计游程编码算法,包括编码和解码过程。
4. 编写仿真实验代码,对三种编码算法进行性能评估。
5. 分析实验结果,总结不同编码算法的优缺点。
实验结果及分析:一、Huffman编码算法1. 编码过程:- 对字符序列进行统计,计算每个字符出现的频率。
- 根据频率构建哈夫曼树,叶子节点代表字符,分支代表编码。
- 根据哈夫曼树生成编码,频率越高的字符编码越短。
2. 解码过程:- 根据编码,从哈夫曼树的根节点开始,沿着编码序列遍历树。
- 当遍历到叶子节点时,输出对应的字符。
3. 性能评估:- 编码长度:Huffman编码的平均编码长度最短,编码效率较高。
- 编码时间:Huffman编码算法的编码时间较长,尤其是在构建哈夫曼树的过程中。
二、算术编码算法1. 编码过程:- 对字符序列进行统计,计算每个字符出现的频率。
- 根据频率,将字符序列映射到0到1之间的实数。
- 根据映射结果,将实数序列编码为二进制序列。
2. 解码过程:- 对编码的二进制序列进行解码,得到实数序列。
第1篇一、实验背景随着科技的飞速发展,计算机技术在各个领域得到了广泛应用。
为了更好地理解历史事件,还原历史场景,我们开展了一次历史仿真实验。
本次实验旨在通过计算机模拟,探究历史事件的发展过程,加深对历史知识的理解。
二、实验目的1. 通过计算机模拟,还原历史事件的发展过程,了解历史事件背后的原因和影响。
2. 培养学生的历史思维能力和计算机应用能力。
3. 提高学生对历史事件的关注度和兴趣。
三、实验内容本次实验选取了我国历史上的一次重大事件——抗日战争,通过计算机模拟,展示了抗日战争的爆发、发展、胜利的全过程。
四、实验步骤1. 收集抗日战争的相关资料,包括历史背景、主要事件、重要人物等。
2. 利用计算机软件,如Photoshop、3D Max等,制作历史场景、人物形象、战争武器等。
3. 编写程序,实现历史事件的动态展示,包括时间轴、战争地图、人物对话等。
4. 进行实验,观察模拟结果,分析历史事件的发展过程。
五、实验结果与分析1. 抗日战争爆发:1931年9月18日,日本帝国主义发动九一八事变,侵占我国东北三省。
通过模拟,我们了解到,日本帝国主义为了实现其侵略野心,蓄谋已久,九一八事变只是其侵略战争的开始。
2. 抗日战争发展:1937年7月7日,日本帝国主义发动卢沟桥事变,全面侵华战争爆发。
通过模拟,我们观察到,我国国民政府在全国人民的压力下,逐渐转变了对日政策,开始了全面抗战。
3. 抗日战争胜利:1945年8月15日,日本帝国主义宣布无条件投降,抗日战争取得伟大胜利。
通过模拟,我们见证了我国人民在抗日战争中的英勇斗争,以及国际反法西斯联盟的支持。
4. 抗日战争的影响:抗日战争使我国付出了巨大的民族牺牲,但也使我国人民团结一心,民族凝聚力得到了空前的提高。
通过模拟,我们认识到,抗日战争是我国近代史上一次伟大的民族解放战争,对世界反法西斯战争做出了重要贡献。
六、实验总结1. 通过本次实验,我们了解了抗日战争的发展过程,认识到抗日战争的伟大意义。
一、实验目的本次实验旨在通过仿真实验,验证某算法在实际应用中的性能和效果,并对算法的优化进行初步探讨。
通过实验,深入了解算法的原理,分析其优缺点,为实际工程应用提供参考。
二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:Python3.83. 仿真软件:MATLAB 2019b4. 硬件环境:****************************,16GB RAM三、实验内容1. 算法原理及描述2. 仿真实验设计3. 实验结果分析4. 算法优化及讨论四、实验原理及描述本次实验采用的算法为某种优化算法,该算法基于某种迭代优化策略,通过迭代计算,逐步逼近最优解。
算法原理如下:(1)初始化:随机生成一组初始解;(2)迭代计算:根据某种迭代规则,对当前解进行更新;(3)判断:判断是否满足终止条件,若满足,则输出最优解;否则,继续迭代计算;(4)更新:将新解作为当前解,返回步骤(2)。
五、仿真实验设计1. 实验数据:选取一组具有代表性的测试数据,包括输入数据和期望输出数据;2. 实验步骤:(1)导入实验数据;(2)调用算法进行仿真实验;(3)记录实验结果;(4)分析实验结果。
六、实验结果分析1. 实验结果展示(1)输入数据:[1, 2, 3, 4, 5](2)期望输出:[1, 2, 3, 4, 5](3)算法输出:[1, 2, 3, 4, 5](4)误差分析:误差为0,说明算法输出与期望输出一致。
2. 性能分析(1)算法运行时间:0.001s(2)迭代次数:100次(3)算法收敛速度:较快3. 优缺点分析(1)优点:算法简单易实现,收敛速度快;(2)缺点:对初始解敏感,容易陷入局部最优。
七、算法优化及讨论1. 优化策略(1)改进初始解:采用某种方法生成更好的初始解,提高算法的鲁棒性;(2)调整迭代规则:优化迭代规则,使算法在迭代过程中更加稳定;(3)引入多种优化算法:结合多种优化算法,提高算法的适应性和全局搜索能力。
第1篇实验名称:仿真软件操作实验实验目的:1. 熟悉仿真软件的基本操作和界面布局。
2. 掌握仿真软件的基本功能,如建模、仿真、分析等。
3. 学会使用仿真软件解决实际问题。
实验时间:2023年X月X日实验地点:计算机实验室实验器材:1. 仿真软件:XXX2. 计算机一台3. 实验指导书实验内容:一、仿真软件基本操作1. 打开软件,熟悉界面布局。
2. 学习软件菜单栏、工具栏、状态栏等各个部分的功能。
3. 掌握文件操作,如新建、打开、保存、关闭等。
4. 熟悉软件的基本参数设置。
二、建模操作1. 学习如何创建仿真模型,包括实体、连接器、传感器等。
2. 掌握模型的修改、删除、复制等操作。
3. 学会使用软件提供的建模工具,如拉伸、旋转、镜像等。
三、仿真操作1. 设置仿真参数,如时间、步长、迭代次数等。
2. 学习如何进行仿真,包括启动、暂停、继续、终止等操作。
3. 观察仿真结果,包括数据、曲线、图表等。
四、分析操作1. 学习如何对仿真结果进行分析,包括数据统计、曲线拟合、图表绘制等。
2. 掌握仿真软件提供的分析工具,如方差分析、回归分析等。
3. 将仿真结果与实际数据或理论进行对比,验证仿真模型的准确性。
实验步骤:1. 打开仿真软件,创建一个新项目。
2. 在建模界面,根据实验需求创建仿真模型。
3. 设置仿真参数,启动仿真。
4. 观察仿真结果,进行数据分析。
5. 将仿真结果与实际数据或理论进行对比,验证仿真模型的准确性。
6. 完成实验报告。
实验结果与分析:1. 通过本次实验,掌握了仿真软件的基本操作,包括建模、仿真、分析等。
2. 在建模过程中,学会了创建实体、连接器、传感器等,并能够进行模型的修改、删除、复制等操作。
3. 在仿真过程中,成功设置了仿真参数,启动了仿真,并观察到了仿真结果。
4. 在分析过程中,运用了仿真软件提供的分析工具,对仿真结果进行了数据分析,并与实际数据或理论进行了对比,验证了仿真模型的准确性。
第1篇一、实验背景随着科技的飞速发展,仿真技术在各个领域得到了广泛应用。
混合仿真作为一种将不同仿真方法结合的综合性仿真手段,能够更加全面、准确地模拟复杂系统的行为和性能。
本实验旨在通过混合仿真方法,对某交通信号控制系统进行性能评估,以期为实际工程应用提供参考。
二、实验目的1. 掌握混合仿真的基本原理和方法。
2. 建立交通信号控制系统的混合仿真模型。
3. 评估交通信号控制系统的性能,并提出改进措施。
三、实验内容1. 仿真模型建立(1)交通流模型:采用VISSIM软件建立交通流模型,模拟实际道路上的车辆行驶情况。
(2)信号控制系统模型:采用MATLAB/Simulink软件建立信号控制系统模型,包括控制器、执行器等模块。
(3)混合仿真模型:将交通流模型和信号控制系统模型进行集成,实现混合仿真。
2. 仿真参数设置(1)道路参数:根据实际道路情况设置道路长度、车道数、信号灯数量等参数。
(2)交通流参数:根据实际交通流量设置车辆到达率、车辆速度等参数。
(3)信号控制系统参数:根据实际信号灯控制策略设置绿灯时间、红灯时间、黄灯时间等参数。
3. 仿真运行与分析(1)运行混合仿真模型,观察交通流和信号控制系统的运行情况。
(2)分析仿真结果,评估交通信号控制系统的性能,包括交通流量、延误、停车次数等指标。
(3)根据仿真结果,提出改进措施,如优化信号灯控制策略、调整道路参数等。
四、实验结果与分析1. 交通流量分析通过仿真实验,发现交通流量在信号灯控制下呈现周期性变化。
在绿灯时间较长的情况下,交通流量较大;在红灯时间较长的情况下,交通流量较小。
2. 延误分析仿真结果显示,信号灯控制对车辆延误有显著影响。
在绿灯时间较短的情况下,车辆延误较大;在绿灯时间较长的情况下,车辆延误较小。
3. 停车次数分析仿真结果显示,信号灯控制对车辆停车次数有显著影响。
在绿灯时间较短的情况下,车辆停车次数较多;在绿灯时间较长的情况下,车辆停车次数较少。
第1篇一、实验目的1. 了解干燥过程的基本原理和影响因素。
2. 掌握干燥仿真实验的操作方法。
3. 通过仿真实验,分析干燥过程中物料水分的变化规律,优化干燥工艺。
二、实验原理干燥过程是指将物料中的水分蒸发,使物料达到所需干燥程度的过程。
干燥过程中,物料水分的变化受多种因素影响,如干燥介质、干燥温度、干燥时间等。
本实验采用干燥仿真软件,模拟干燥过程,分析物料水分的变化规律。
三、实验仪器与材料1. 电脑一台;2. 干燥仿真软件一套;3. 物料样品;4. 温度计;5. 时间记录器。
四、实验步骤1. 打开干燥仿真软件,选择合适的干燥介质、干燥温度和干燥时间;2. 将物料样品放入干燥器,设定干燥器的初始状态;3. 启动仿真实验,观察物料水分的变化过程;4. 记录实验数据,包括干燥时间、物料水分、干燥温度等;5. 分析实验数据,优化干燥工艺。
五、实验结果与分析1. 干燥过程中,物料水分随干燥时间的延长而逐渐降低,符合干燥过程的基本规律;2. 在相同干燥条件下,物料水分的降低速度与干燥温度、干燥介质等因素有关;3. 仿真实验结果表明,提高干燥温度和增加干燥介质流量,可以加快物料水分的降低速度;4. 通过优化干燥工艺,可以实现物料水分的快速降低,提高干燥效率。
六、实验结论1. 干燥过程中,物料水分的变化受多种因素影响,如干燥介质、干燥温度、干燥时间等;2. 通过干燥仿真实验,可以分析物料水分的变化规律,优化干燥工艺;3. 提高干燥温度和增加干燥介质流量,可以加快物料水分的降低速度,提高干燥效率。
七、实验注意事项1. 在进行干燥仿真实验时,应选择合适的干燥介质、干燥温度和干燥时间;2. 实验过程中,应注意观察物料水分的变化,及时调整干燥参数;3. 实验数据应准确记录,为优化干燥工艺提供依据。
八、实验总结本实验通过干燥仿真软件,模拟干燥过程,分析了物料水分的变化规律。
实验结果表明,干燥过程中,物料水分的变化受多种因素影响,通过优化干燥工艺,可以实现物料水分的快速降低,提高干燥效率。
控制系统设计与仿真实验报告专业:自动化班级:5班姓名:夏肇平学号:3009203306第一次上机实验任务2、采用四阶龙格库塔法求如下二阶系统的单位脉冲响应的数值解。
222()2nn nG s s s ωξωω=++,0.5,10n ξω== 3、采用四阶龙格库塔法求高阶系统阶单位跃响应曲线的数值解。
222()(2)(1)nn nG s s s Ts ωξωω=+++,0.5,10n ξω==,5T =4、 自学OED45指令用法,并求解题2中二阶系统的单位阶跃响应。
程序:y=RKT2(0.1,5,[0 1;-100 -10],[0;100],[0;0]);y=RKT3(0.1,20,[0,1,0;0,0,1;-20,-102,-10.2],[0;0;20],[0;0;0]); [t,y]=ode45('func',[0,1],[0,0]);plot(t,y); M 文件function y=RKT2(h,T,A,B,Y) YY=Y; for t=0:h:T; if (t<=1) u=1; else u=0; endK1=A*YY+B*u;K2=A*[YY+h/2*K1]+B*u; K3=A*[YY+h/2*K2]+B*u; K4=A*[YY+h*K3]+B*u;YY=YY+h/6*(K1+2*K2+2*K3+K4); Y=[Y YY]; end y=Y(1,:); t=0:h:(T+h);function y=RKT3(h,T,A,B,Y)YY=Y; for t=0:h:T; K1=A*YY+B;K2=A*[YY+h/2*K1]+B; K3=A*[YY+h/2*K2]+B; K4=A*[YY+h*K3]+B;YY=YY+h/6*(K1+2*K2+2*K3+K4); Y=[Y YY]; end y=Y(1,:); t=0:h:(T+h); plot(t,y)function yp=func(t,y) yp=[0;0]; yp(1)=y(2);yp(2)=100-10*y(2)-100*y(1); end实验结果图像:123456-0.20.20.40.60.811.251015202500.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.10.20.30.40.50.60.70.80.91第二次上机任务1、试用simulink 方法解微分方程,并封装模块,输出为i x 。
得到各状态变量的时间序列,以及相平面上的吸引子。
112322331223x x x x x x x xx x x x αββγ=-+⎧⎪=-+⎨⎪=-+-⎩ 参数入口为,,αβγ的值以及i x 的初值。
(其中8/3,10,28αβγ===,以及初值分别为1230,0,0.001x x x ===) 提示:1s模块输入是输出量的微分。
模块的封装图:封装内部结构图:各状态的时间曲线图:吸引子:2、用simulink搭建PI控制器的控制回路,被控对象传递函数:151s+,分别分析(1)、比例系数由小到大以及积分时间由小到大对阶跃响应曲线的影响。
(2)、控制器输出有饱和以及反馈有时滞情况下,阶跃响应曲线的变化。
(3)、选做:主控制回路传递函数为:1201s+,副回路为:151s+,主回路采用PI控制器,副回路采用P控制器,分析控制系统对主回路以及副回路的阶跃扰动的抑制。
注:PI控制器表达式为1()(1)()iU s Kp E sT s=+,串级控制如图所示。
(1) 被控对象为151s+时,搭建的模型如下:封装好的子模块模型如下:A.Ti=0.1保持不变时,比例系数Kp由小到大变化时对阶跃响应曲线的影响: Kp=1时:Kp=3时:Kp=5时:Kp=20时:B.Kp=1保持不变时,积分时间Ti由小到大变化时对阶跃响应曲线的影响:Ti=0.1时:Ti=0.5时:Ti=1时:Ti=2时:(2) 控制器输出有饱和以及反馈有时滞情况下搭建的模型如下:设置反馈时滞时间Ʈ=0.5s。
饱和模块设置饱和系数改变时阶跃响应曲线如下所示:a.饱和值=1时b.饱和值=1.5时c.饱和值=3时(3)不加扰动,主回路加扰动,副回路加扰动,主副回路都加扰动响应曲线3、编写S函数模块,实现两路正弦信号的叠加,正弦信号相位差为60度。
a.编写的名为addsin的S函数程序如下:function [sys,x0,str,ts,simStateCompliance] = addsin(t,x,u,flag,A) A=[1,1];switch flag,case 0,[sys,x0,str,ts,simStateCompliance]=mdlInitializeSizes;case 1,sys=mdlDerivatives(t,x,u,A);case 2,sys=mdlUpdate(t,x,u,A);case 3,sys=mdlOutputs(t,x,u,A);case 4,sys=mdlGetTimeOfNextVarHit(t,x,u,A);case 9,sys=mdlTerminate(t,x,u);otherwiseDAStudio.error('Simulink:blocks:unhandledFlag', num2str(flag)); end% Return the sizes, initial conditions, and sample times for theS-function.function [sys,x0,str,ts,simStateCompliance]=mdlInitializeSizes sizes = simsizes;sizes.NumContStates = 0;sizes.NumDiscStates = 0;sizes.NumOutputs = 1;sizes.NumInputs = 2;sizes.DirFeedthrough = 1;sizes.NumSampleTimes = 1;sys = simsizes(sizes);ts = [-1 0];simStateCompliance = 'UnknownSimState';function sys=mdlDerivatives(t,x,u,A)sys = [];function sys=mdlUpdate(t,x,u,A)sys = [];function sys=mdlOutputs(t,x,u,A)sys = A*u;function sys=mdlGetTimeOfNextVarHit(t,x,u,A)sampleTime = 1;sys = t + sampleTime;function sys=mdlTerminate(t,x,u,A)sys = [];b.实现模块的连结:Scope的输出结果为:4、附加题。
熟悉SimPowerSystem模块,试用Thyristor Converter模块以及Synchronized 6-pulse generator模块实现三相电整流。
思考:能否用Enable以及Trigger子模块实现。
三相全波整流模块连结如下图所示:所带负载为阻感负载,通过改变模块phase的值改变脉冲触发角a.phase=0时Scope1的波形如下:b.phase=30时Scope1的波形如下:c.phase=60时Scope1的波形如下:第三次上机任务:1、利用使能原理构成一个半波整流器,并模拟市电输入下(220v, 50Hz),整流器接一一阶惯性环节8.058.0)(+=s s G ,惯性环节的输出波形。
Scope3Scope22、利用触发子系统构建以零阶保持器,实现对正弦信号的采样,并比较不同采用周期下的采样波形。
采样周期为:10ms102030405060708090100-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81采样周期为1ms :102030405060708090100-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81可见采样周期越小获得的正弦信号越接近模拟量。
(香农采样定理)3、若被控对象传递函数为0.2()(1)G ss s=+,控制器为0.10.11()1T TT Te z eD ze z e------=--,试用simulink搭建一单位反馈控制系统,分析采用周期T对系统单位阶跃响应的影响。
DiscreteZero-Polet=ttt=ddft=1T=0.4T=24、设一单位反馈控制系统,控制器采用PI 控制,Kp=200,Ki=10, 控制器饱和非线性宽度为2,受控对象为时变模型,由微分方程给出,如下:0.25()()s i n (26)()()t t y t e y t e t y t u t --+++= 求系统单位阶跃响应,并分析不同Kp 取值对响应曲线的影响。
Kp 从左到右分别为50,200,1000,结果分别为:-20-15-10-50510152025300.40.60.811.21.41.61.8第四次上机任务1、试用至少三种方法,判断一下系统的稳定性::32432231()521s s s G s s s s s +++=++++方法1:num=[1 2 3 1]; den=[1 5 2 1 1]; [z,p,k]=tf2zp(num,den); ii=find(real(p)>0); n1=length(ii); if (n1>0)disp('System is unstable'); elsedisp('System is stable'); endpzmap(num,den)方法2;P=poly([1 5 2 1 1]); r=roots(P);ii=find(real(r)>0); n1=length(ii); if (n1>0)disp('System is unstable'); elsedisp('System is stable'); end方法3:num=[1,2,3,1]; den=[1,5,2,1,1];[r,p,k]=residue(num,den); ii=find(real(p)>0); n=length(ii);if (n>0)disp('System is Unstable'); elsedisp('System is Stable'); end1352X X ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦方法1:a=[1,3;5,2] p=eig(a);ii=find(real(p)>0);n1=length(ii); if (n1>0)disp('the unnstable poles are:'); disp(p(ii));else diso('systerm is stable'); end方法2:a=[1,3;5,2] r=poly(a); p=roots(r);ii=find(real(p)>0);n1=length(ii); if (n1>0)disp('the unnstable poles are:'); disp(p(ii));else diso('systerm is stable');方法3:a=[1,3;5,2]; q=eye(size(a)); p=lyap(a,q); ii=find(p(1,1)>0); jj=find(det(p)>0); w1=length(ii); w2=length(jj); if (w1>0&w2>0)disp('the system is stable'); elsedisp('the system is unstable'); end2、试产生一周期为5秒,时长为30秒,最大值为1,最小值为0的三角波;得到如下一阶系统在三角波输入下的时间响应曲线。