simulink中的solver各選項(xiàng)表示的意思

Simnlink中的solver各選項(xiàng)表示的意思構(gòu)建好一個(gè)系統(tǒng)的模型之后，接下來(lái)的事情就是運(yùn)行模型，得出仿真結(jié)果。運(yùn)行一個(gè)仿真的完整過程分成三個(gè)步驟：設(shè)置仿真參數(shù)，啟動(dòng)仿和仿真結(jié)果分析。一、設(shè)置仿真參數(shù)和選擇解法器設(shè)置仿真參數(shù)和選擇解法器，選擇Simulation菜單下的Parameters命令，就會(huì)彈出一個(gè)仿真參數(shù)對(duì)話框，它主要用三個(gè)頁(yè)而來(lái)管理仿真的參數(shù)。Solver頁(yè)，它允許用戶設(shè)置仿真的開始和結(jié)束時(shí)間，選擇解法器,說(shuō)明解法器參數(shù)及選擇一些輸出選項(xiàng)。WorkspaceI/O頁(yè)，作用是管理模型從MATLAB匚作空間的輸入和對(duì)它的輸出。Diagnostics頁(yè)，允許用戶選擇Simulink在仿真中顯示的警告信息的等級(jí)。1、SolVer頁(yè)此頁(yè)可以進(jìn)行的設(shè)置有:選擇仿真開始和結(jié)束的時(shí)間；選擇解法器，并設(shè)定它的參數(shù)；選擇輸出項(xiàng)。仿真時(shí)間：注意這里的時(shí)間概念與真實(shí)的時(shí)間并不一樣，只是計(jì)算機(jī)仿真中對(duì)時(shí)間的一種表示，比如10秒的仿真時(shí)間，如果采樣步長(zhǎng)定為0.1,則需要執(zhí)行100步，若把步長(zhǎng)減小，則采樣點(diǎn)數(shù)增加,那么實(shí)際的執(zhí)行時(shí)間就會(huì)增加。般仿真開始時(shí)間設(shè)為0,而結(jié)束時(shí)間視不同的因素而選擇?？偟恼f(shuō)來(lái)，執(zhí)行一次仿真要耗費(fèi)的時(shí)間依賴于很多因素，包括模型的復(fù)雜程度、解法器及其步長(zhǎng)的選擇、計(jì)算機(jī)時(shí)鐘的速度等等。仿真步長(zhǎng)模式：用戶在Type后面的第一個(gè)下拉選項(xiàng)框中指定仿真的步長(zhǎng)選取方式，可供選擇的有Variable-step（變步長(zhǎng)）和FiXed-Step（固定步長(zhǎng)）方式。變步長(zhǎng)模式可以在仿真的過程中改變步長(zhǎng)，提供誤差控制和過零檢測(cè)。固定步長(zhǎng)模式在仿真過程中提供固定的步長(zhǎng)，不提供誤差控制和過零檢測(cè)。用戶還可以在第二個(gè)下拉選項(xiàng)框中選擇對(duì)應(yīng)模式下仿真所采用的法。變步長(zhǎng)模式解法器有：ode45,ode23,odell3,odel5s,ode23s,ode23t,ode23tb和discrete。ode45：缺省值，四/五階龍格一庫(kù)塔法，適用于大多數(shù)連續(xù)或離散系統(tǒng)，但不適用于剛性（s^ff）系統(tǒng)。它是單步解法器，也就是，在計(jì)算y（tn）時(shí)，它僅需要最近處理時(shí)刻的結(jié)果y（tnT）。般來(lái)說(shuō)，面對(duì)一個(gè)仿真問題最好是首先試試。血45。ode23：二/三階龍格一庫(kù)塔法，它在誤差限要求不高和求解的問題不太難的情況下，可能會(huì)比。血45更有效。也是一個(gè)單步解法器。odell3:是一種階數(shù)可變的解法器，它在誤差容許要求嚴(yán)格的情況下通常比ode45有效。odell3是一種多步解法器，也就是在計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻輸出時(shí)，它需要以前多個(gè)時(shí)刻的解。odel5s：是一種基于數(shù)字微分公式的解法器（NDFs）。也是一種多步解法器。適用于剛性系統(tǒng)，當(dāng)用戶估計(jì)要解決的問題是比較困難的，或者不能使用ode45,或者即使使用效果也不好，就可以用odel5s。ode23s：它是一種單步解法器，專門應(yīng)用于剛性系統(tǒng)，在弱誤差允許下的效果好于odel5s。它能解決某些odel5s所不能有效解決的Stif問題。ode23t：是梯形規(guī)則的一種自由插值實(shí)現(xiàn)。這種解法器適用于求解適度st讓f的問題而用戶又需要一個(gè)無(wú)數(shù)字振蕩的解法器的情況。ode23tb:是TR-BDF2的一種實(shí)現(xiàn)，TR-BDF2是具有兩個(gè)階段的隱式龍格一庫(kù)塔公式。discrtet：當(dāng)Simulink檢查到模型沒有連續(xù)狀態(tài)時(shí)使用它。固定步長(zhǎng)模式解法器有：ode5,ode4,ode3,ode2,odel和discreteoode5：缺省值，是ode45的固定步長(zhǎng)版本，適用于大多數(shù)連續(xù)或離散系統(tǒng)，不適用于剛性系統(tǒng)。ode4：四階龍格一庫(kù)塔法，具有一定的計(jì)算精度。ode3：固定步長(zhǎng)的二/三階龍格一庫(kù)塔法。ode2：改進(jìn)的歐拉法。odel：歐拉法。discrete：是一個(gè)實(shí)現(xiàn)積分的固定步長(zhǎng)解法器，它適合于離散無(wú)連續(xù)狀態(tài)的系統(tǒng)。步長(zhǎng)參數(shù)：對(duì)于變步長(zhǎng)模式，用戶可以設(shè)置最大的和推薦的初始步長(zhǎng)參數(shù)，缺省情況下，步長(zhǎng)自動(dòng)地確定，它由值auto表示。Maximumstepsize（最大步長(zhǎng)參數(shù)）：它決定了解法器能夠使用的最大時(shí)間步長(zhǎng)，它的缺省值為“仿真時(shí)間/50”，即整個(gè)仿真過程中至少取50個(gè)取樣點(diǎn)，但這樣的取法對(duì)于仿真時(shí)間較長(zhǎng)的系統(tǒng)則可能帶來(lái)取樣點(diǎn)過于稀疏，而使仿真結(jié)果失真。般建議對(duì)于仿真時(shí)間不超過15s的采用默認(rèn)值即可，對(duì)于超過15s的每秒至少保證5個(gè)采樣點(diǎn)，對(duì)于超過100s的，每秒至少保證3個(gè)采樣點(diǎn)。InitialStepSize（初始步長(zhǎng)參數(shù)）：一般建議使用“auto”默認(rèn)值即可。仿真精度的定義（對(duì)于變步長(zhǎng)模式）Relativetolerance（相對(duì)誤差）：它是指誤差相對(duì)于狀態(tài)的值，是一個(gè)百分比，缺省值為le-3,表示狀態(tài)的計(jì)算值要精確到0.1%。Absolutetolerance（絕對(duì)誤差）：表示誤差值的門限，或者是說(shuō)在狀態(tài)值為零的情況下，可以接受的誤差。如果它被設(shè)成了auto,那么Simulink為每一個(gè)狀態(tài)設(shè)置初始絕對(duì)誤差為le-6。Mode（固定步長(zhǎng)模式選擇）Multitasking：選擇這種模式時(shí)，當(dāng)Simulink檢測(cè)到模塊間非法的采樣速率轉(zhuǎn)換，它會(huì)給出錯(cuò)誤提示。所謂的非法采樣速率轉(zhuǎn)換指兩個(gè)工作在不同采樣速率的模塊之間的直接連接。在實(shí)時(shí)多任務(wù)系統(tǒng)中，如果任務(wù)之間存在非法采樣速率轉(zhuǎn)換，那么就有可能出現(xiàn)一個(gè)模塊的輸出在另一個(gè)模塊需要時(shí)卻無(wú)法利用的情況。通過檢查這種轉(zhuǎn)換，Multitasking將有助于用戶建立一個(gè)符合現(xiàn)實(shí)的多任務(wù)系統(tǒng)的有效模型。使用速率轉(zhuǎn)換模塊可以減少模型中的非法速率轉(zhuǎn)換。Simulink提供了兩個(gè)這樣的模塊：unitdelay模塊和zero-orderhold模塊。對(duì)于從慢速率到快速率的非法轉(zhuǎn)換，可以在慢輸出端口和快輸入端口插入一個(gè)單位延時(shí)unitdelay模塊。而對(duì)于快速率到慢速率的轉(zhuǎn)換，則可以插入一個(gè)零階采樣保持器zero-orderhold。Singletasking：這種模式不檢查模塊間的速率轉(zhuǎn)換，它在建立單任務(wù)系統(tǒng)模型時(shí)非常有用，在這種系統(tǒng)就不存在任務(wù)同步問題。Auto：這種模式，SimUlink會(huì)根據(jù)模型中模塊的采樣速率是否一致，自動(dòng)決定切換到multitasking和Singletaskingo輸出選項(xiàng)Refineoutput：這個(gè)選項(xiàng)可以理解成精細(xì)輸出，其意義是在仿真輸出太稀松時(shí)，Simulink會(huì)產(chǎn)生額外的精細(xì)輸出，這一點(diǎn)就像插值處理一樣。用戶可以在refinefactor設(shè)置仿真時(shí)間步間插入的輸出點(diǎn)數(shù)。產(chǎn)生更光滑的輸出曲線，改變精細(xì)因子比減小仿真步長(zhǎng)更有效。精細(xì)輸出只能在變步長(zhǎng)模式中才能使用，并且在。血45效果最好。Produceadditionaloutput：它允許用戶直接指定產(chǎn)生輸出的時(shí)間點(diǎn)。一旦選擇了該項(xiàng)，則在它的右邊出現(xiàn)一個(gè)outputtimeS編輯框,在這里用戶指定額外的仿真輸出點(diǎn)，它既