simulink实验报告.docx

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simulink实验报告

实验指导书

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

班级：

自动化学院测控1301

学号：

U201314488

姓名：

陈梦焱

成绩：

实验概述：

【实验目的及要求】

本部分的目的在于学习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。

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

WindowsXP

Matlab7.0

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

Simulik模型如下：

曲线如图：

Simulink模型：

曲线如图：

[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应仿真，用plot函数绘制出响应曲线。

其中

＝10，

＝3，

＝2。

要求PID部分用subsystem实现，参数

、

、

通过subsystem参数输入来实现。

图2

Simulink模型如图：

曲线：

[3]建立如图3所示控制系统的Simulink模型，并用示波器（Scope）观测其单位阶跃响应曲线。

图3

[4]建立如图4所示非线性控制系统的Simulink模型并仿真，用示波器观测c（ｔ）值，并画出其响应曲线。

图4

[5]　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，

，系统输入input为单位阶跃曲线，

。

图5

具体要求如下：

（1）采用自顶向下的设计思路。

（2）对虚线框中的控制器采用子系统技术。

（3）用同一示波器显示输入信号input与输出信号output。

（4）输出数据output到MATLAB工作空间，并绘制图形。

[6]图6所示为弹簧—质量—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=0.5，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－质量－阻尼器机械位移系统示意图

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：

（2）由于质量块的位移

未知，故在建立系统模型时．使用积分模块Integrator对位移的微分进行积分以获得位移

，且积分器初估值均为0。

为建立系统模型．将系统动态方程转化为如下的形式：

然后以此式为核心建立系统模型。

【小结】

MATLAB里的simulink上机实验，之前的这类应用很少，导致开始的时候不好用，只能XX着一步一步看怎么查找熟悉各种方法，完成前两个仿真实验后就稍微熟悉了该如何去做，但是还是不太熟悉，器件的封装和使用懂得了一部分。

这次上机实验，先初步学习了如何使用Simulink做一些简单的动态系统模拟，绘制出相应的动态响应曲线，比我们自己作图更加准确和便捷。

然后了解了simulink里面一些高级功能，嵌套封装等等，并且自己设计simulink实验电路图，既有助于我们动脑加深我们对系统响应的理解，而且有助于锻炼我们的动手能力。

过程中出现了很多大大小小的问题，我会去问同学以及老师，自己思考，逐步解决问题，培养了个人独立思考的能力。

Simulink作为一种模拟软件有助于我们工程系统上的模拟与仿真，是一种很重要而且便捷的模拟软件，今后要学习的地方还有很多。

指导教师评语及成绩：

评语：

成绩：

指导教师签名：

批阅日期：

说明：

1、将每一道题的程序、建立的模型放置在该题目下方；

2、小结部分为对本次实验的心得体会、思考和建议。