試驗(yàn)四-SIMULINK仿真模型的建立及仿真

1、百度文庫(kù)實(shí)驗(yàn)四SIMULINK仿真模型的建立及仿真(一) TOC o 1-5 h z 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?八1、熟悉SIMULINK模型文件的操作。2、熟悉SIMULINK!模的有關(guān)庫(kù)及示波器的使用。3、熟悉Simulink仿真模型的建立。、4、掌握用不同的輸入、不同的算法、不同的仿真時(shí)間的系統(tǒng)仿真。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1、設(shè)計(jì)SIMULINK仿真模型。、2、建立SIMULIN圖構(gòu)圖仿真模型。3、了解各模塊參數(shù)的設(shè)定。/ 4、了解示波器的使用方法。5、了解參數(shù)、算法、仿真時(shí)間的設(shè)定方法。例7.1-1 已知質(zhì)量m=1kg阻尼b=2N.s/m。彈簧系數(shù)k=100N/m且質(zhì)量塊的 初始位移x(0)=0.05m

2、 ,其初始速度x (0)=0m/s ,要求創(chuàng)建該系統(tǒng)的SIMULINK 模型，并進(jìn)行仿真運(yùn)行。步驟：1、打開(kāi)SIMULIN儂塊庫(kù),在 MATLAB：作界面的工具條單擊 SIMULINKS標(biāo)， 或在MATLAB旨令窗口中運(yùn)行simulink，就可引出如圖一所示的 SIMULINK模塊 瀏覽器。圖一：SIMULINK塊瀏覽器百度文庫(kù)2、新建模型窗，單擊SIMULINK真塊庫(kù)瀏覽器工具條山的新建圖標(biāo)， 引出如圖 二所示的空白模型窗。圖二：已經(jīng)復(fù)制進(jìn)庫(kù)模塊的新建模型窗3、從模塊庫(kù)復(fù)制所需模塊到新建模型窗，分別在模塊子庫(kù)中找到所需模塊， 然后拖進(jìn)空白模型窗中，如圖二。4、新建模型窗中的模型再?gòu)?fù)制：按住

3、Ctrl鍵，用鼠標(biāo)”點(diǎn)亮并拖拉”積分模 塊到適當(dāng)位置，便完成了積分模塊的再?gòu)?fù)制。5、模塊間信號(hào)線(xiàn)的連接，使光標(biāo)靠近模塊輸出口；待光標(biāo)變?yōu)椤皢尉€(xiàn)十字叉” 時(shí)，按下鼠標(biāo)左鍵；移動(dòng)十字叉，拖出一根“虛連線(xiàn)”；光標(biāo)與另一個(gè)模塊輸入 口靠近到一定程度，單十字變?yōu)殡p十字；放開(kāi)鼠標(biāo)左鍵，“虛連線(xiàn)”變變?yōu)閹Ъ^的信號(hào)連線(xiàn)。如圖三所示：百度文庫(kù)圖三：已構(gòu)建完成的新模型窗6、根據(jù)理論數(shù)學(xué)模型設(shè)置模塊參數(shù)： 設(shè)置增益模塊Gain#數(shù)，雙擊模型窗重的增益模塊Gain,引出如圖四 所示的參數(shù)設(shè)置窗，把6團(tuán)口增益欄中默認(rèn)數(shù)字改為2,單擊OK鍵，完成設(shè)置;Fimction Block Farutetg-rs; G3inin

4、Elenant-wl eg salri Cl - K- #力 oi mit iiz (? - Uu det 7 - t*E.i.JU in J 31111rttut- I上上 UHbUlZa s r!RiM-nJ Iipl i f t 5 an 5 |e】烈n，l 立 1 t -1 后土 InJkfliH t *4j :M，JMJEeruceHelpJjudr圖四：參數(shù)已經(jīng)修改為2的62所增益模塊設(shè)置窗 參照以上方法把Gain1增益模塊的增益系數(shù)改為100; 修改求和模塊輸入口的代數(shù)符號(hào)，雙擊求和模塊，引出如圖五所示的參數(shù)百度文庫(kù)設(shè)置窗，把符號(hào)欄中的默認(rèn)符號(hào)（+）修改成所需白代數(shù)符號(hào)（-單擊O

5、K 鍵，完成設(shè)置；圖五：改變輸入口符號(hào)的求和模塊參數(shù)設(shè)置窗對(duì)積分模塊 的初始狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置：雙擊積分模塊 ,引出如圖六所示的參數(shù)設(shè)置窗，把初始條件Initial condition欄中的默認(rèn)0初始修改為題目給定的0.05,單擊OK鍵，完成設(shè)置。百度文庫(kù)圖六：實(shí)現(xiàn)初始位移0.05設(shè)置的 設(shè)置窗7、仿真運(yùn)行參數(shù)采用默認(rèn)解算器“ ode45、默認(rèn)“變步長(zhǎng)”和默認(rèn)仿真終止 時(shí)間10/8、把新建模型保存為exm070101.mdl9、試運(yùn)行，以便發(fā)現(xiàn)問(wèn)題加以改善雙擊Scope對(duì)波器模塊，引出示波器顯示窗，并使它不與exm070101模型窗重疊。單擊exm070101模型窗上的仿真啟動(dòng)鍵，使該模型運(yùn)行，在示

6、波器上呈現(xiàn)的 運(yùn)行結(jié)果可能如圖七所示。Scope昌囹心戶(hù)戶(hù)赧適圈回看胃rjI 02 士 G 910Tmc offset 0圖七：坐標(biāo)范圍設(shè)置不當(dāng)時(shí)的信號(hào)顯示單擊Scope顯示窗上的縱坐標(biāo)范圍自動(dòng)設(shè)置圖標(biāo)，示波器顯示窗改變?yōu)槿鐖D 八所示。在顯示窗中，可以看到位移 x(t)的變化曲線(xiàn)，同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)：縱坐標(biāo) 的適當(dāng)范圍大致在-0.06 , 0.06;仿真時(shí)間取0,5即可，顯示曲線(xiàn)不夠光滑。百度文庫(kù)圖八：采用軸自動(dòng)設(shè)置功能后的信號(hào)顯示10、據(jù)試運(yùn)行結(jié)果，進(jìn)行仿真參數(shù)的再設(shè)置示波器縱坐標(biāo)設(shè)置：用鼠標(biāo)點(diǎn)擊示波器的黑色顯示屏，在彈出菜單中選擇 Axes Properties ,引出縱坐標(biāo)設(shè)置對(duì)話(huà)窗（如圖九）

7、，把縱坐標(biāo)的下限、上限分 別設(shè)置為-0.06和0.06,點(diǎn)擊OK鍵，完成設(shè)置；圖九：對(duì)顯示屏的縱坐標(biāo)范圍進(jìn)行設(shè)置示波器時(shí)間顯示范圍的修改：?jiǎn)螕羰静ㄆ鞯膮?shù)設(shè)置圖標(biāo)，引出示波器參數(shù) 設(shè)置窗（如圖十）；在General卡片的Axes區(qū)的Time range欄中填寫(xiě)5或auto ,百度文庫(kù)百度文庫(kù)點(diǎn)擊OK鍵，完成設(shè)置;圖十：對(duì)示波器時(shí)間顯示范圍的設(shè)置顯示曲線(xiàn)的光滑化設(shè)置：選中exm070101模型窗的下拉菜單項(xiàng) SimulationConfiguration Parameters ,引出仿真參數(shù)配置窗（如圖H一）;再 在該窗左側(cè)的選擇欄中，選中 Data Import/Export 項(xiàng)，與之相應(yīng)的參

8、數(shù)設(shè)置欄 便出現(xiàn)在窗口的右側(cè)；把右半窗下方Save options 區(qū)中Refine factor 欄中的默認(rèn)值改為5,點(diǎn)擊OK鍵，完成設(shè)置；斗 t口Evfieu工：align 蠹rLlleA/ConrieuiEal ionSil-a rihi* I r r-Os Srl 14 Honi Di fc|7dri-H.”hi* I r r-Os Srl 14 Honi Di fc|7dri-H.”宇Tap-v, Tft*, CoCnHcl 3l L I?卜度“仃Nadia Hjhi -uvxti| p Ji varir:曲jg- Fk-tL 5-feTMjn.M褊/匚 1 iHi 加福 hiixr

9、fi；一K 町St r -:-gKm DogUf- HTtKEIi 盲 JUL LaltET*i4 E-*arl.-El.dl Tk J dHpILt-b w TlcE5i.ri曜P.W1-1.|amt萬(wàn) OjjdMFlax 1 EtatilE -|xFi ul1 Si fra II laim: nn 1= ivcrsi【Djyjiul 11 guJ lag-t si.n i.3m.kH t Lan 11 pi.=，d liappri* LL3 1 n 1 . Jasx 營(yíng) 口 L iixt loan工+itm7c JT的fi t I4.Timir CD- LOIUBaflna oiimri!-1圖十一：通過(guò)仿真參數(shù)配置窗設(shè)置輸出曲線(xiàn)光滑因子百度文庫(kù)完成以上修改后的模型窗（如圖十二）,再次運(yùn)行exm070101可得比較滿(mǎn) 意的位移變化曲線(xiàn)，如圖十三?？?unlitled tfiL* ,di t !t* 康fjQrifcttMulp口 才。鳥(niǎo) X唱第|白中芯|l二 卜|一 際331510OW。打45圖十二：仿真參數(shù)調(diào)整運(yùn)行后的 exm070101模型圖十三：適當(dāng)?shù)仫@示仿真所得的位移變化曲線(xiàn)百度文庫(kù)三、實(shí)驗(yàn)小結(jié)在本次實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)物理定理建立微分方程，并以此微分方程創(chuàng)建SIMU