simulink范例优秀word范文 22页.docx

1、simulink范例优秀word范文 22页本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！= 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ = simulink范例篇一：matlab-SIMULINK仿真实例二并联杆数控螺旋面钻头尖刃磨机的机构仿真一、仿真原理图1二并联杆数控螺旋面钻头尖刃磨机床示意图图2 二并联杆数控螺旋面钻头尖刃磨机床刃磨原理图重要假设条件：1、 二并联杆数控螺旋面钻头尖刃磨机床是通过两组并联杆（2，a和3，b）保证动平台4只在空间中做水平运动，而没有翻转运动。每一组并联杆是由空间相互平行的4根杆件组成，由于组内各杆件受力相同，所

2、以将其简化成平面机构如图2。构件a，b是保证动平台4只做水平运动的辅助平行杆，所以可以假设将机构中杆件a，b省略，而动平台4只做水平移动，没有翻转运动，也就是4相对于地面的夹角4恒等于0。 2、 直线电机的次子有两个（1和5）但是在加工过程中并不是两者同时运动，所以假设5与导轨固联。3、 假设机床在工作过程中动平台4只受到树直向上的恒力作用，且作用在其中心位置。 基于以上假设机床平面结构示意图如图3。图3二并联杆数控螺旋面钻头尖刃磨机床简化机构平面结构示意图二、建立仿真方程C2=cos(2) S2=sin(2) C3=cos(3) 一）力方程（分别对各个杆件进行受力分析） 对动平台4：受力分析

3、如图4S3=sin(3)对并联杆2：受力分析如图5图4动平台4的受力分析图5并联杆2的受力分析 对直线电机滑块1：受力分析如图6图6直线电机滑块1的受力分析对并联杆3：受力分析如图7图7并联杆3的受力分析 二）闭环矢量运动方程（矢量图如图8）图8 闭环矢量图矢量方程为：R1+R2=R3+R4将上述矢量方程分解为x和y方向，并分别对方程两边对时间t求两次导数得： r1_dot_dot+r2*2*S2+r2*w22*C2=r3*3*S3+r3*w32*C3 （12） r2*2*C2-r2*w22*S2=r3*3*C3-r3*w32*S3（13） 三）质心加速度的矢量方程矢量关系：Ac3=Rc3_d

4、ot_dotAc4=R3_dot_dot+ Rc4_dot_dotAc2=R3_dot_dot+ R4_dot_dot+ Rc2_dot_dot (_dot_dot表示对时间求两次导数)将上述三个矢量方程分别分解为x和y 方向，则它们等效为以下六个方程；Ac3x=-rc3*w32*C3-rc3*3*S3 (14) Ac3y=-rc3*w32*S3+rc3*3*C3 (15) Ac4x=-r3*w32*C3-r3*3*S3 (16) Ac4y=-r3*w32*S3+r3*3*C3 (17) Ac2x=-r3*w32*C3-r3*3*S3-rc2*w22*C2-rc2*2*S2(18) Ac2y=

5、-r3*w32*S3+r3*3*C3-rc2*w22*S2+rc2*2*C2 (19) 力未知量为： F12x,F12y,F24x,F24y,F43x,F43y,F13x,F13y,Fy,Fm 引入的加速度有：2，3，r1_dot_dot，Ac3x，Ac3y，Ac4x，Ac4y，Ac2x，Ac2y三、系统方程的组装将所有19个方程组装成矩阵形式01000?1?10100?0?rc2?S2rc2?C2?rc2?S2?rc2?C200?01010?0?000101?0010?1?0?100000?10000?0?000010?000001?000r3?C3r3?S3?0?000000?00000?

6、0?000000?00000?0?000000?000000?00000?0?00000?0000000000000000000000000000100101000010000000000000000?I201X00000r2?S2r2?C20000000000?I3?r3?S3?r3?C3r3?S3r3?C3rc3?S3rc3?C3r3?S3r3?C3000000?m1000010000000m201X0000000001000000?m201X0?00000?000?m40?0000?m4?00000?00000?00000?0m3000?00m300?00000?00000?00000?

7、00000?10000?01000?00?100?00010?0000?1?00000rc2?S201X0rc2?C201X00000000000000000?F12x?0?0?F12y?F24x?0?0?F24y?F43x?p?F43y?0?F13x?0?F13y?0?Fy?0?Fm?0?0?2?3?r3?w32?C3?r2?w22?C2?r2?w22?S2?r3?w32?S3?r1?Ac2x?rc2?w22?C2?r3?w32?S3?rc2?w22?S2?r3?w32?S3?Ac2y?rc3?w32?C3?Ac3x? ?rc3?w32?S3?Ac3y?r3?w32?C3?Ac4x?Ac4y

8、?r3?w32?S3?四、初始条件的设定假设图3位置就是初始位置。由于2+3=180度（3.14弧度），所以积分器初始值设为 2=1，3=2.14，r1=1.5，其它积分器初始值均设为0。五、机构的仿真及其结果根据上述矩阵方程建立的m文件和simulink文件见附录。 仿真结果：1、并联杆2的运动参数曲线如图10篇二：六个实战示例-自动控制理论-Simulink仿真自动控制理论仿真实验指导书目录实验一 典型环节的MATLAB仿真 . 2一、实验目的 . 2二、SIMULINK的使用 . 2三、实验原理 . 3四、实验内容 . 5五、 实验报告 . 5 六、预习要求 . 5实验二 线性系统时域响

9、应分析 . 6一、实验目的 . 6二、基础知识及MATLAB函数 . 6三、实验内容 . 12四、实验 报告 . 13 五、预习要求 . 13实验三 线性系统的根轨迹 . 14一、实验目的 . 14二、基础知识及MATLAB函数 . 14三、实验内容 . 19四、实验报告 . 19五、预习要求 . 19实验四 线性系统的频域分析 . 20一、实验目的 . 20二、基础知识及MATLAB函数 . 20三、实验内容 . 23四、实验报告 . 24五、预习要求 . 24实验五 线性系统串联校正 . 25一、实验目的 . 25二、基础知识 . 25三、实验内容 . 31四、实验报告要求 . 32五、预

10、习要求 . 32实验六 数字P控制 . 32一、实验目的 . 32二、实验原理 . 32三、实验内容 . 35四、实验报告 . 35五、预习要求 . 35实验一 典型环节的MATLAB仿真一、实验目的1熟悉MATLAB桌面和命令窗口，初步了解SIMULINK功能模块的使用方法。2通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的动态特性，加深对各典型环节响应曲线的理解。3定性了解各参数变化对典型环节动态特性的影响。二、SIMULINK的使用MATLAB中SIMULINK是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。利用SIMULINK功能模块可以快速的建立控制系统的模型，进行仿真和调试。1运行MATL

11、AB软件，在命令窗口栏“”提示符下键入simulink命令，按Enter键或在工具栏单击按钮，即可进入如图1-1所示的SIMULINK仿真环境下。2选择File菜单下New下的Model命令，新建一个simulink仿真环境常规模板。3在simulink仿真环境下，创建所需要的系统。图1-1SIMULINK仿真界面 图1-2系统方框图以图1-2所示的系统为例，说明基本设计步骤如下：1）进入线性系统模块库，构建传递函数。点击simulink下的“Continuous”，再将右边窗口中“Transfer Fen”的图标用左键拖至新建的“untitled”窗口。2）改变模块参数。在simulink仿

12、真环境“untitled”窗口中双击该图标，即可改变传递函数。其中方括号内的数字分别为传递函数的分子、分母各次幂由高到低的系数，数字之间用空格隔开；设置完成后，选择OK，即完成该模块的设置。3）建立其它传递函数模块。按照上述方法，在不同的simulink的模块库中，建立系统所需的传递函数模块。例：比例环节用“Math”右边窗口“Gain”的图标。4）选取阶跃信号输入函数。用鼠标点击simulink下的“Source”，将右边窗口中“Step”图标用左键拖至新建的“untitled”窗口，形成一个阶跃函数输入模块。5）选择输出方式。用鼠标点击simulink下的“Sinks”，就进入输出方式模块

13、库，通常选用“Scope”的示波器图标，将其用左键拖至新建的“untitled”窗口。6）选择反馈形式。为了形成闭环反馈系统，需选择“Math” 模块库右边窗口“Sum”图标，并用鼠标双击，将其设置为需要的反馈形式（改变正负号）。7）连接各元件，用鼠标划线，构成闭环传递函数。8）运行并观察响应曲线。用鼠标单击工具栏中的“”按钮，便能自动运行仿真环境下的系统框图模型。运行完之后用鼠标双击“Scope”元件，即可看到响应曲线。三、实验原理1比例环节的传递函数为 G(s)?Z2R?2?2Z1R1R1?100K,R2?200K其对应的模拟电路及SIMULINK图形如图1-3所示。图1-3 比例环节的模

14、拟电路及SIMULINK图形2惯性环节的传递函数为Z212?Z1R2C1?10.2s?1R2G(s)?R1?100K,R2?200K,C1?1uf其对应的模拟电路及SIMULINK图形如图1-4所示。3积分环节(I)的传递函数为G(s)?Z211?Z1R1C1s0.1sR1?100K,C1?1uf其对应的模拟电路及SIMULINK图形如图1-5所示。图1-5 积分环节的模拟电路及及SIMULINK图形图1-4 惯性环节的模拟电路及SIMULINK图形4微分环节(D)的传递函数为G(s)?Z2?R1C1s?sZ1R1?100K,C1?10uf C2?C1?0.01uf其对应的模拟电路及SIMUL

15、INK图形如图1-6所示。图1-6 微分环节的模拟电路及及SIMULINK图形5比例+微分环节（PD）的传递函数为G(s)?Z2R?2(R1C1s?1)?(0.1s?1)Z1R1C2?C1?0.01uf R1?R2?100K,C1?10uf其对应的模拟电路及SIMULINK图形如图1-7所示。6比例+积分环节（PI）的传递函数为ZG(s)?2?Z1R2?1s1?(1?) R1?R2?100K,C1?10uf R1s图1-7 比例+微分环节的模拟电路及SIMULINK图形其对应的模拟电路及SIMULINK图形如图1-8所示。图1-8 比例+积分环节的模拟电路及SIMULINK图形四、实验内容按下列各典型环节的传递函数，建立相应的SIMULINK仿真模型，观察并记录其单位阶跃响应波形。 比例环节G1(s)?1和1G1(s)?2； 1G1(s)?G2(s)?s10.5s?1 惯性环节和G1(s)? 积分环节 微分环节G1(s)?s 比例+微分环节（PD）G1(s)?s?2G