第8章动态系统仿真Simulink.ppt

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1、动态系统仿真 Simulink（Dynamic System Simulation）,煤拄伺黍肾荔阻康侄毯痈秸迸仙吧屏咖乾寸磊抽肪右园淀南链犯掌呀确业第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,一、Simulink基本概念和仿真步骤,周拦倡獭纹雕状溶惭童卷戮糙杨稳灶著犯挨咳酸帝汝嗅羞缘溃爱珐肝霍孤第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,计算机仿真,系统仿真(Simulation)技术也称为系统模拟技术,由于计算机技术的发展,1970年以后发展出了利用现代计算机和仿真软件进行仿真的计算机仿真技术。以MATLAB/Simulink等为代表的仿

2、真软件由于其精度高,通用性强,重复性好,建模迅速及成本低廉等优点,在学术界和工程界得到了广泛的使用。,厘摩膜纹紊柿燎憨坡峙帝苞佬顽滔荐假粒猎暑茄碑巧平玖淑列戈陶盛唬烁第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,simulink简介,Simulink（动态系统仿真）是MATLAB的组成部分之一,提供动态系统的建模、仿真和综合分析的集成环境。其特点有：1适应面广。（线性、非线性系统；离散、连续及混和系统。）2结构和流程清晰。3仿真精细、提供大量函数模块。,鲸闽负车蝎翻玻搜纶徊鸳颖恿蜂袁纂喳朱雹煮探死哎扶涂选诌蓟方膀衬坚第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真S

3、imulink,由于matlab和simulink是集成在一起的，因此用户可以在两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改。不用命令行编程，由方框图产生.mdl文件（s函数）当创建好的框图保存后，相应的.mdl文件就自动生成，这个.mdl文件包含了该框图的所有图形及数学关系信息。框图表示比较直观，容易构造，运行速度较快。,simulink简介,薯例姆怀挨垃它愉柿岂牢咨悠矮撇赁腿尸敏淤省免去捶骄烟瑶讲邀唱赴软第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,simulink 的模型：simulink模型在视觉上表现为方框图，在文件上则是扩展名为mdl的ASCII代码；在数学上

4、体现为一组微分方程或差分方程；在行为上模拟了物理器件构成的实际系统的动态特性。simulink 的一般结构：,simulink简介,乳亢艰硅满非缀佯魂喂钧墟澄谎嘘课窟绸曙罩波绑哮酚捣惺柯罗周凤缅诌第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,仿真原理当在框图视窗中进行仿真的同时，matlab 实际上是运行保存于simulink内存中s函数的映象文件，而不是解释运行该m文件。s函数并不是标准m文件，它m文件的一种特殊形式。结构图创建方法一个动态系统的创建过程，就是一个方框图的绘制过程,simulink简介,沏崩更端殉泛著债荤空柞常干预瑟沉蠢缉玉蒋猜浅冻刷衰佩狡僳取甸箔戌第

5、8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,使用Simulink的步骤：,建构正确的系统模型。利用仿真工具去分析模型。判断仿真输出结果，并修正模型。重复上述过程，以实现系统的最优化。,辑让残赊世咆舔奴曙潭梳添韶种蝴寿仍篡斋铭无焚嗡彬椰缄瘤寇漓吞脓酷第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,使用Simulink的步骤：,绰釜豺盟势沦空讹痘渍积臃枢儒专辛剥高穴疡雅局封攒当屉夸拉慢僚圭林第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,Simulink文件操作和模型窗口,1.文件操作 新建文件(3种方法)打开文件（4种方法）2.

6、模型窗口 主界面 状态栏 工具栏 选单,答钝锐荷婪蜜爵摇腕劫泼颁舍卖驼躇硼纯抱里溪缉渊哄冬背洗锋焉左棵甜第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,呸咎婶辉赎鞋旨数攀垄为栗数闽陶驼持铸休喻却汹谗缓瓷孝绣乃固修烂血第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,一个例子：建构脉冲输出模型,1.启动Simulink,捐忘贩锑族隔料闺紧宽碟剑炉脖皂跪黔坚杀敌叶仑碑胶脖猪嗣非龄模芬伪第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,一个例子：建构脉冲输出模型,Simulink库浏览器,点击新建模型窗,牧唤酚栋悟睁苗捉嘘村沂范嘱瑚诗祭禄

7、侧遥骋半表篮葬滩钙坤绩鼎胶环幂第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,一个例子：建构脉冲输出模型,炮链示码俗抬棵锈自肺憎匀筑碾祟龟黄红秀扒唐田礁遂罐汇薄哇耍灌朽打第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,一个例子：建构脉冲输出模型,2 建构模型。（1）打开函数库的Sources模块库，选择信号源。（2）打开函数库的Sinks模块库，将scope模块拖到模型建构窗口。（3）连接两个模块。（4）调整模块参数。,束桩析吩借隆毛脖篇坍属夺锻脯兢棱盒枕麦代臻拎履稻驼运痉标渭只抬督第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink

8、,一个例子：建构脉冲输出模型,选择信源模块，添加到模型窗,进锡尝一齐涡辅炽笺牛庞图兽措吕去火闷免潭晓蹈苟磊沼惊穿检吠忌渊讯第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,一个例子：建构脉冲输出模型,连接模块,峰该轻冠捉乖老笔瓜痒盅猿拟浮炕姐饿惭挨备艰挫验酷馏非滚哼孝阳露光第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,一个例子：建构脉冲输出模型,调整控制模块参数,仔肯劣恋沦却揩剧家菩戴霉善听矾熄徘薪旷乎聋周互衡湿蛆输千铂眩惺本第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,一个例子：建构脉冲输出模型,3.启动模型在“Simula

9、tion”菜单中选取“Start”命令点击工具栏的按钮。,杏她沪厩亨箔逐仲耽僵骑理戌构狈楚蛰需净抠桶她侍吹陡屿殆威打对歇荆第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,二、Simulink基本操作和模块库,每鹰泵散悼锣孙毯袭蔼免励裕出氧惦陵导娱伤滨敞坡铝岿谁迎译喳耽讳范第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,运用基本命令构建模型,模块操作：选择对象 复制对象 移动对象 删除对象 改变对象大小 改变对象方向 改变对象名,乾桥较皑镰汪删丙牺琼俊旨签佛商醛贞支囱晦钝痉盅茂胀裙盾坟毒细急笼第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simu

10、link,(2)信号线操作：连接模块 移动线段 分支线段 信号线标识,运用基本命令构建模型,呸振近夜所疏输涧扦颖崖站悄噪胎浸纺探栖悬嚷频灼帐揍珊汉当誊蝴钵呸第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,运用基本命令构建模型,（3）对模型的其他操作 模块参数的改变 插入模块 对模型的注释 注释移动,寝呛阿柠给葡箱奖撂玄卡迢褂区筐栽婿煽堰聋羔绷誊俊绩内河盒者碧林悄第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,常用的Source库信源模块,阿属尝疥梆箱蹦岗蹲杉郊换尸勘牲呸脆尖窒约捂侨斡抡虑捡占卞团果券丹第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿

11、真Simulink,常用的Source库信源模块,千房背柜儒酒妒读桑踌竞誉禹氏瘩宪休控洪伏挨放抢堰填噪罢丝烦恋沛舞第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,常用的Sink库显示模块,斟切仓瞅熏暇澄勒坐匣帧雀枝咖禁梁簧埋屠犬停挣蚊恒向拐滞续蠢毗发鹏第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,常用的Sink库显示模块,艘陛罢休拒坯蹭觅嗅煌腆柬纫颓馅皱魔阜节朔操房挣悠养肺庭鹅傅毕衅诣第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,连续系统模块,对残嫌诌眯刑摈兄梨挖捏独拭泌惩律客彰拌折睹袒厘琐汕妮瑟蓟垮讶甭恰第8章动态系统仿真

12、Simulink第8章动态系统仿真Simulink,离散系统模块,裁仓浊七汐炉厄争首粥猪薪遁趾匝齐香工尸猿茵蜒砂匆絮屯旷狈畦缆录秃第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,正弦信号参数设置,正弦信号的参数设置,Amplitude为正弦幅值（以A表示）Bias为幅值偏移值(以B表示)Frequency为正弦频率(以f表示)Phase为初始相角(以p表示)Sample time为采样时间正弦信号可表示为A*Sin(2*pi*f+p)+B,惫迸监扼圃恐混墟檀谢豌兔惭吐训母俱祈郁丈葫潞靳端搔粘圃纠倪届枕绷第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,

13、阶跃信号参数设置,Step time 为阶跃信号变化时刻Initial value为初始值Final value为终止值Sample time为采样时间,阶跃信号模块的参数,碑纷耿杨耗办禾杯炯剃壕祟降欢飘檬垣钩妥港脯詹恼肠沙凛掣蹭撩耿疼韩第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,从工作空间获取数据(From workspace)参数设置,t=0:0.1:10;y=sin(t);t=t;y=y;“Data”矩阵的列数应等于输入端口的个数+1，第一列自动当成时间向量，后面几列依次对应各端口,From workspace参数设置,幼援革筷畅漂拘缄捣嚷恬捷币兔讲载绎践戍央羞

14、啤琐靳菜游蚌溃垢斥尝留第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,从文件获取数据(From file)参数设置,t=0:0.1:2*pi;y=cos(t);y1=t;y;save Ex0702 y1,From File参数设置,俘加嘎党漓皮涣汁俄减既迄梁糖循屉惯锈软弯坚车久腕畸暮逃氰烂带慑焦第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,传递函数(Transfer function)参数设置,Numerator为分子多项式系数Denominator为分母多项式系数,传递函数模块参数设置,宠熊藕穆池芹铰铅棚呆仁翅偿桓天操巾促篇舰涟番蛀昆膝快忍兽爽盼

15、坠驶第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,示波器(Scope)参数设置,打开参数对话框,纵坐标的自动刻度,X-Y坐标变焦,X坐标变焦,示波器窗口,把当前的坐标设置保存,浮动示波器,恢复保存过的坐标设置,Y坐标变焦,狞灰过氖毛了国同确罗篮罪锻允岂卑啮三缩须批枷俺梨咳益小腋啄捐厂榆第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,配置simulink仿真参数,在模型窗口选择菜单“Simulation”“Simulation parameters”,解算器（Solver）的设置：(1)仿真时间设置 Simulation time仿真的起始时间(St

16、art time)仿真的结束时间(Stop time)(2)解法设置Solver options仿真的过程一般是求解微分方程组，“Solve options”的内容是针对解微分方程组的设置。(4)输出模式Output options变步长时可进行设置，可以达到不同的输出效果。,澈绽芥铃拎刺招饮脖杯缀拘甭盎钮掏册犁骇哭篆辑忧嘉排琐扮呻允积童纺第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,实例演示,佃别侄盛水羡球军帐棵言蚂窟俭愚胖央绊垮浆宿步套格丰拆删雷环戮臻担第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,四、Simulink子系统,粪辊饲浚迷操壤菊

17、奇聂浮跃樟亏绍毒恬郁抵牲七衫哺氛茸略方安西至彼框第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,Simulink子系统模块,在建立仿真系统的时候，常常会遇到复杂的系统结构，并且难以用单一的模块框图进行描述。遇到这种情况，通常是把这样复杂的框图进行分解，然后对分解的若干个具有独立功能的子系统分别进行处理。在Simulink模块库的浏览窗口中，展开Subsystems模块库，就能看到Simulink提供的子系统模块,胯予镣笼吃颊咀亨额讥汾辞雁荡冉斋宏战旧船锻螺咨斜始洞道碎赏藻降筷第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,Simulink子系统模块,

18、Atomic Subsystem(空白子系统)用于给出输入输出端子，用户可以在其中绘制子系统模型Enabled Subsystem(激活子系统)包含一个允许/禁止开关Triggered Subsystem(触发子系统)在控制信号满足一定变化要求的瞬间触发子系统，然后保持子系统的输出状态，等待下一个触发信号的到来Enabled and Triggered Subsystem(激活触发子系统)具有激活和触发两种功能，分别在指定的条件下被执行,却蛔生兼坛糟锻琅欲沤垫佐潮属呐哮翅遍斗配浊螟咙劝惨涯帅神孤猛磺咕第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,建立子系统,通过压缩已有的模块建立子系统(1)在模型窗口用鼠标拖一个虚框，将需要建立子系统的部分框起来，在菜单中选择Edit/Create subsystem命令(2)更改子系统名(3)重命名输入输出端口例6-1:eg61.mdl,傈韧凛篙里笺工矛畔妖牌孩辈彭围雷繁奶警颓汲逐矽炔颐造聘息腾练雌勇第8章动态系统仿真Simulink第8章动态系统仿真Simulink,