1、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Windows XP Matlab
2、7.0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 1Simulik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 2Simulink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34 建立如图4所示非线性控制系统的Simuli
3、nk模型并仿真,用示波器观测c()值,并画出其响应曲线。 图 45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
4、阻尼系数f=0.5,弹簧的弹性系数K5;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
5、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。
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