文档介绍：-2-
实验报告
实验项目名称Simulink熟悉及其应用
所属课程名称系统仿真与matlab
实验日期2012年10月25日
班级自动化1003班
学号U201013680
姓名张京林
成绩
实验概述:
【实验目的及要-2-
实验报告
实验项目名称Simulink熟悉及其应用
所属课程名称系统仿真与matlab
实验日期2012年10月25日
班级自动化1003班
学号U201013680
姓名张京林
成绩
实验概述:
【实验目的及要求】
本部分的目的在于学****matlab中有关simulink的正确使用及其应用,包括:simulink的基本使用、模型的建立、模型的复制剪切粘贴、命名等、线的基本使用、子系统的建立、属性的设置、参数的设置与应用、simulink仿真运行参数的设置等。
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通过该实验,要求能够做到不查参考书,能熟练编写基本的simulink应用。
【实验环境】(使用的软件)
微机
实验内容:
[1]建立如图1所示系统结构的Simulink模型,并用示波器(Scope)观测其单位阶跃和斜坡响应曲线。
图1
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10
10
Gain
in2
10
9
8
6
5
3
2
0
2
5
e
8
9
10
单位斜坡:
Rsmp
IntE^ratDr
Sccp-E
IntE^ratDrl
[2]建立如图2所示PID控制系统的Simulink模型,对系统进行单位阶跃响
求PID部分用subsystem实现,参数kp、
来实现。
Timeoffset:0
*一3,kd=2。要
应仿真,用plot函数绘制出响应曲线。其中kp=10,
k、kd通过subsystem参数输入
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R(s)
C(s)
k
P
图2
^+7^-+24s+2斗
卅10s3+35sz+50s+24
SoC-p-E
Subs^t&m
TmnsferFen
E!
■
1
to-
s3+7*+24s+24
s
s4+10S3+35s2+5CS+24
k-
1d
du/dt
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⑸图5所示为简化的飞行控制系统、试建立此动态系统的simulink模型并进行
简单的仿真分析。其中,G(s)=25,系统输入input为单位阶跃曲线,
k=2,k=1。
ab
input
s(s+)
output
图5
具体要求如下:
采用自顶向下的设计思路。
对虚线框中的控制器采用子系统技术。
用同一示波器显示输入信号input与输出信号output。⑷输出数据output到MATLAB工作空间,并绘制图形。
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用同一示波器显示输入信号input与输出信号output:
输出数据output到MATLAB工作空间,并绘制出的波形:
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[6]图6所示为弹簧一质量一阻尼器机械位移系统。请建立此动态系统的Simulink仿真模型,然后分析系统在外力F(t)作用下的系统响应(即质量块的位移y(t))。其中质量块质量m=5kg,阻尼器的阻尼系数f=,弹簧的弹性系数K=5;并且质量块的初始位移与初始速度均为0。
说明:外力F(t)由用户自己定义,目的是使用户对系统在不同作用下的性能有更多的了解。
图6弹簧一质量一阻尼器机械位移系统示意图
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提示:
(1)首先根据牛顿运动定律建立系统的动态方程,如下式所示:
d2y(t)m+f
dt2
dy(t)
+
dt
ky(t)=F(t)
(2)由于质量块的位移y(t)未知,
对位移的微分进行积分以获得位移y(t),且积分器初估值均为0。:
d2y(t)F(t)
fdy
—__y(t)
dt2mmdtm
然后以此式为核心建立系统模型。
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Ft£L弓目Gun哙厂乩t口匸
2
0
0
2
3
5
6
8
9
10
sine
ramprepeatingpulse
【小结】
本实验让我进一步掌握了运用matlab和simulink建立模型并进行仿真的方法。通过以上实验的动手实践我可以熟练的用simulink建立模型,进行模型的复制、粘贴、命名,建立子系统,设置仿真参数等基本操作。
Matlab的仿真功能非常强大,越深入了解我越觉得还有许多技巧我没有掌握,我希望通过更多的课程设计了解那些常用的仿真功能。
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指导教师评语及成绩:
评语:
成