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《MATLAB實(shí)驗(yàn)SIMULINK仿真.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、實(shí)驗(yàn)九?SIMULINK仿真一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腟IMULINK是一個(gè)對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)(包括連續(xù)系統(tǒng)、離散系統(tǒng)和混合系統(tǒng))進(jìn)行建模、仿真和綜合分析的集成軟件包,是MATLAB的一個(gè)附加組件,其特點(diǎn)是模塊化操作、易學(xué)易用,而且能夠使用MATLAB提供的豐富的仿真資源。在SIMULINK環(huán)境中,用戶不僅可以觀察現(xiàn)實(shí)世界中非線性因素和各種隨機(jī)因素對(duì)系統(tǒng)行為的影響,而且也可以在仿真進(jìn)程中改變感興趣的參數(shù),實(shí)時(shí)地觀察系統(tǒng)行為的變化。因此SIMULINK已然成為目前控制工程界的通用軟件,而且在許多其他的領(lǐng)域,如通信、信號(hào)處
2、理、DSP、電力、金融、生物系統(tǒng)等,也獲得重要應(yīng)用。對(duì)于信息類專業(yè)的學(xué)生來說,無論是學(xué)習(xí)專業(yè)課程或者相關(guān)課程設(shè)計(jì)還是在今后的工作中,掌握SIMULINK,就等于是有了一把利器。本次實(shí)驗(yàn)的目的就是通過上機(jī)訓(xùn)練,掌握利用SIMULINK對(duì)一些工程技術(shù)問題(例如數(shù)字電路)進(jìn)行建模、仿真和分析的基本方法。二、實(shí)驗(yàn)預(yù)備知識(shí)1.SIMULINK快速入門在工程實(shí)際中,控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)往往很復(fù)雜,如果不借助專用的系統(tǒng)建模軟件,則很難準(zhǔn)確地把一個(gè)控制系統(tǒng)的復(fù)雜模型輸入計(jì)算機(jī),對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的分析與仿真。1990年,M
3、athWorks軟件公司為MATLAB提供了新的控制系統(tǒng)模型圖輸入與仿真工具,并命名為SIMULAB,該工具很快就在控制工程界獲得了廣泛的認(rèn)可,使得仿真軟件進(jìn)入了模型化圖形組態(tài)階段。但因其名字與當(dāng)時(shí)比較著名的軟件SIMULA類似,所以1992年正式將該軟件更名為SIMULINK。SIMULINK的出現(xiàn),給控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)帶來了福音。顧名思義,該軟件的名稱表明了該系統(tǒng)的兩個(gè)主要功能:Simu(仿真)和Link(連接),即該軟件可以利用系統(tǒng)提供的各種功能模塊并通過信號(hào)線連接各個(gè)模塊從而創(chuàng)建出所需要的
4、控制系統(tǒng)模型,然后利用SIMULINK提供的功能來對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真和分析。nSIMULINK的啟動(dòng)首先啟動(dòng)MATLAB,然后在MATLAB主界面中單擊上面的Simulink按鈕或在命令窗口中輸入simulink命令。命令執(zhí)行之后將彈出simulink的模塊庫(kù)瀏覽器,如圖1所示。nSIMULINK的模塊庫(kù)Simulink的模塊庫(kù)有兩部分組成:基本模塊和各種應(yīng)用工具箱。ü系統(tǒng)提供的應(yīng)用工具箱有:CommunicationsBlockset(通信模塊集)ControlSystemToolbox(控制系統(tǒng)工
5、具箱)Dials&GaugesBlockset(面板和儀表模塊集)DSPBlockset(數(shù)字信號(hào)處理模塊集)基本的simulink模塊常用模塊各領(lǐng)域內(nèi)的工具箱圖1:Simulink模塊庫(kù)瀏覽器Fixed-PointBlockset(定點(diǎn)模塊集)FuzzyLogicToolbox(模糊邏輯工具箱)NCDBlockset(非線性控制設(shè)計(jì)模塊集)NeuralNetworkBlockset(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊集)RFBlockset(射頻模塊集)PowerSystemBlockset(電力系統(tǒng)模塊集)Real
6、-TimeWindowsTarget(實(shí)時(shí)窗口目標(biāo)庫(kù))Real-TimeWorkshop(實(shí)時(shí)工作空間庫(kù))Stateflow(狀態(tài)流程庫(kù))SimulinkExtras(Simulink附加庫(kù))SystemIDBlockset(系統(tǒng)辨識(shí)模塊集)üSimulink的基本模塊按功能進(jìn)行分類,包括以下8類子庫(kù):Continuous(連續(xù)系統(tǒng)模塊)Discrete(離散系統(tǒng)模塊)Function&Tables(函數(shù)和平臺(tái)模塊)Math(數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊)Nonlinear(非線性模塊)Signals&Syste
7、ms(信號(hào)和系統(tǒng)模塊)Sinks(接收器模塊)Sources(輸入源模塊)下面列出一些基本模塊的功能說明,以供實(shí)際使用時(shí)查詢。表1:連續(xù)系統(tǒng)模塊(Continuous)功能模塊名功能簡(jiǎn)介模塊名功能簡(jiǎn)介Integrator輸入信號(hào)積分Derivative輸入信號(hào)微分State-Space線性狀態(tài)空間系統(tǒng)模型TransportDelay輸入信號(hào)延時(shí)一個(gè)固定時(shí)間再輸出Transfer-Fcn線性傳遞函數(shù)模型VariableTransportDelay輸入信號(hào)延時(shí)一個(gè)可變時(shí)間再輸出Zero-Pole以零極
8、點(diǎn)表示的傳遞函數(shù)模型表2:離散系統(tǒng)模塊(Discrete)功能模塊名功能簡(jiǎn)介模塊名功能簡(jiǎn)介Discrete-timeIntegrator離散時(shí)間積分器DiscreteFilterIIR與FIR濾波器DiscreteState-Space離散狀態(tài)空間系統(tǒng)模型DiscreteZero-Pole以零極點(diǎn)表示的離散傳遞函數(shù)模型DiscreteTransfer-Fcn離散傳遞函數(shù)模型Zero-OrderHold零階采樣和保持器First-OrderHold一階采樣和保持器UnitDelay一