實(shí)驗(yàn)四-simulink仿真模型建立及仿真

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1、實(shí)用文案實(shí)驗(yàn)四SIMULINK仿真模型的建立及仿真（一）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、熟悉SIMULINK模型文件的操作。2、熟悉SIMULINK建模的有關(guān)庫及示波器的使用。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SIMULINK結(jié)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，其初始速度x’(0)=0m/s，要

2、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SIMULINK模塊庫，在MATLAB工作界面的工具條單擊SIMULINK圖標(biāo)，或在MATLAB指令窗口中運(yùn)行simulink，就可引出如圖一所示的SIMULINK模塊瀏覽器。圖一：SIMULINK模塊瀏覽器標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案2、新建模型窗，單擊SIMULINK模塊庫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)庫模塊的新建模型窗3、從模塊庫復(fù)制所需模塊到新建模型窗，分別在模塊子庫中找到所需模塊，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復(fù)制：按住Ctrl鍵，用鼠標(biāo)“點(diǎn)亮并拖拉”積分模塊到適

3、當(dāng)位置，便完成了積分模塊的再復(fù)制。5、模塊間信號線的連接，使光標(biāo)靠近模塊輸出口；待光標(biāo)變?yōu)椤皢尉€十字叉”時，按下鼠標(biāo)左鍵；移動十字叉，拖出一根“虛連線”；光標(biāo)與另一個模塊輸入口靠近到一定程度，單十字變?yōu)殡p十字；放開鼠標(biāo)左鍵，“虛連線”變變?yōu)閹Ъ^的信號連線。如圖三所示：標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案圖三：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)：①設(shè)置增益模塊參數(shù)，雙擊模型窗重的增益模塊，引出如圖四所示的參數(shù)設(shè)置窗，把增益欄中默認(rèn)數(shù)字改為2，單擊[OK]鍵，完成設(shè)置；圖四：參數(shù)已經(jīng)修改為2的增益模塊設(shè)置窗②參照以上方法把增益模塊的

4、增益系數(shù)改為100；③標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案修改求和模塊輸入口的代數(shù)符號，雙擊求和模塊，引出如圖五所示的參數(shù)設(shè)置窗，把符號欄中的默認(rèn)符號（++）修改成所需的代數(shù)符號（--），單擊[OK]鍵，完成設(shè)置；圖五：改變輸入口符號的求和模塊參數(shù)設(shè)置窗④對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Initialcondition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。圖六：實(shí)現(xiàn)初始位移0.05設(shè)置的設(shè)置窗標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案7、仿真運(yùn)行參數(shù)采用默認(rèn)解算器“ode45”、

5、默認(rèn)“變步長”和默認(rèn)仿真終止時間108、把新建模型保存為exm070101.mdl9、試運(yùn)行，以便發(fā)現(xiàn)問題加以改善①雙擊示波器模塊，引出示波器顯示窗，并使它不與exm070101模型窗重疊。②單擊exm070101模型窗上的仿真啟動鍵，使該模型運(yùn)行，在示波器上呈現(xiàn)的運(yùn)行結(jié)果可能如圖七所示。圖七：坐標(biāo)范圍設(shè)置不當(dāng)時的信號顯示③單擊Scope顯示窗上的縱坐標(biāo)范圍自動設(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，同時可以發(fā)現(xiàn)：縱坐標(biāo)的適當(dāng)范圍大致在[-0.06，0.06]；仿真時間取[0,5]即可，顯示曲線不夠光滑。標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案圖八：采用軸

6、自動設(shè)置功能后的信號顯示10、據(jù)試運(yùn)行結(jié)果，進(jìn)行仿真參數(shù)的再設(shè)置①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AxesProperties，引出縱坐標(biāo)設(shè)置對話窗（如圖九），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：對顯示屏的縱坐標(biāo)范圍進(jìn)行設(shè)置②示波器時間顯示范圍的修改：單擊示波器的參數(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標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案range欄中填寫5或auto，點(diǎn)擊[OK]鍵，完成設(shè)置；圖十：對示波器時間顯示范圍的設(shè)置③顯示曲線的光滑化設(shè)置：選中exm070101模型窗的下拉

7、菜單項(xiàng)SimulationConfigurationParameters，引出仿真參數(shù)配置窗（如圖十一）；再在該窗左側(cè)的選擇欄中，選中DataImport/Export項(xiàng)，與之相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置欄便出現(xiàn)在窗口的右側(cè)；把右半窗下方Saveoptions區(qū)中Refinefactor欄中的默認(rèn)值改為5，點(diǎn)擊[OK]鍵，完成設(shè)置；圖十一：通過仿真參數(shù)配置窗設(shè)置輸出曲線光滑因子標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案④完成以上修改后的模型窗（如圖十二），再