SIMULINK建模.docx

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SIMULINK建模

第二题：

注意：

初始速度V0，可以任意取，初始速度与x轴的夹角可设为45°。

3、在图1所示的系统中，其数学模型为：

已知质量

kg，阻尼

N.sec/m，弹簧系数

N/m，且质量块的初始位移

m，其初始速度

m/sec，要求创建该系统的SIMULINK模型，并进行仿真运行。

图1弹簧—质量—阻尼系统

4、汽车行驶如图7.4.1所示的斜坡上，通过受力分析可知在平行于斜面的方向上有三个力作用于汽车上：

发动机的力、空气阻力和重力沿斜面的分量下滑力。

设计汽车控制系统并进行仿真。

由牛顿第二定律，汽车的运动方程为

其中m代表汽车的质量，x为汽车的位移。

在实际系统中总会有下界和上界，

上界为发动机的最大推动力，下界为刹车时的最大制动力。

空气阻力可以近似为：

则下滑力为：

1）用简单的比例控制法来控制车速：

其中，

为驱动力，

为期望速度值，设为80，为反馈增益。

。

仿真时间为1000s.

2）用PID控制来控制车速。

其中：

、

5、一小球在10m高处，以

15m/s的速度向上抛出，然后

做自由落体运动，当碰到地面

后，速度降为碰前的0.8向上回弹，

对其运动轨迹和运动速度进行仿真。

6、二自由度的汽车模型如下：

其中变量为

、

，其余为常量见下表。

横摆角速度

的图形

质心侧偏角

的图形

1）用基本模块搭建其仿真模型。

2）用User-Definedfun中的Fcn搭建仿真模型（注意速度u，要用V或其他字母代替，不能用u，否则和输入端口u[1]是一样的）

3）用状态方程（State-Space）搭建仿真模型

4）绘制bode图

5）绘制速度在15:

5:

60的根轨迹图

参数名称

符号

量纲

参数值

整车质量

重心至前轴距

重心至后轴距

前轮有效侧偏刚性

后轮有效侧偏刚性

绕Z轴转动惯量

车速

方向盘转角

m

a

b

Kf

Kr

Iz

u

Kg

m

m

N/rad

N/rad

Kg.m2

m/s

rad

3018

1.84

1.88

-23147

-38318

10437

100/3.6

1

7、根据

其中：

Cs=1000，Ks=22000，

其它参数见课本298.

1）用基本模块搭建仿真模型

2）用用状态方程（State-Space）搭建仿真模型

6、根据课本p184页，式11-38~11-43搭建半车悬架仿真模型。

其中路面输入根据公式：

。

其中f0=0.1，G0=5*10^（-6）,u=20,w（t）取p=1，采样时间为0.005s

8、课本294实例1，进行有无ABS的仿真比较

9、课本296实例2

10、p300，实例3

11、用gui搭建一个简单的加法器

12、将第6题中的simulink模型，用gui搭建一个界面，可以在界面上改变m或者其他参数，并在界面上显示变量

、

的曲线。