計算機(jī)控制與仿真技術(shù) 楊立 第9章 控制系統(tǒng)的Simulink仿真

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1、本章主要教學(xué)內(nèi)容對系統(tǒng)進(jìn)行Simulink仿真的參數(shù)設(shè)置利用Simulink的系統(tǒng)仿真模型進(jìn)行仿真的方法利用Simulink的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行仿真的方法第9章控制系統(tǒng)的Simulink仿真1本章教學(xué)目的及要求熟悉Simulink的基本操作掌握Simulink仿真過程中的參數(shù)設(shè)置方法掌握控制系統(tǒng)的Simulink仿真具體應(yīng)用第9章控制系統(tǒng)的Simulink仿真29.1Simulink仿真的參數(shù)設(shè)置9.1.1系統(tǒng)模型的實時操作與仿真參數(shù)設(shè)置1.系統(tǒng)模型的實時操作在Simulink環(huán)境下創(chuàng)建系統(tǒng)仿真模型后,在菜單操作方式下可對系統(tǒng)模型或框圖進(jìn)行如下的實時

2、操作:(1)被仿真模塊的參數(shù)允許有條件地實時修改。(2)離散模塊的采樣時間允許實時修改。(3)允許用浮空示波器(FloatingScope)實時觀察任何一點或幾點的動態(tài)波形。(4)在進(jìn)行一個系統(tǒng)仿真的過程中,允許同時打開另一個系統(tǒng)進(jìn)行處理。第9章控制系統(tǒng)的Simulink仿真32.仿真參數(shù)的設(shè)置方法系統(tǒng)仿真前要對仿真算法、輸出模式等各種參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,這就是“Simulation”下的“SimulationParameters”菜單命令要完成的任務(wù)。打開一個仿真參數(shù)對話框后可以設(shè)置仿真參數(shù),該對話框包含以下5個可相互切換的標(biāo)簽頁:(1)Solver

3、解算器標(biāo)簽頁:設(shè)置仿真的起始時間與終止時間、仿真的步長大小與求解問題的算法等。(2)WorkspaceI/O工作空間標(biāo)簽頁:管理對MATLAB工作空間的輸入和輸出操作。第9章控制系統(tǒng)的Simulink仿真4(3)Diagnostics標(biāo)簽頁:設(shè)置在仿真過程中出現(xiàn)各類錯誤時的操作處理。(4)Advanced標(biāo)簽頁:設(shè)置高級仿真屬性,如模塊的簡化、在仿真過程中使用邏輯信號等。(5)Real-TimeWorkshop標(biāo)簽頁:設(shè)置實時工具中的參數(shù),如允許用戶選擇目標(biāo)語言模板、系統(tǒng)目標(biāo)文件等。第9章控制系統(tǒng)的Simulink仿真5第9章9.1.2Solve

4、r解算器標(biāo)簽頁的參數(shù)設(shè)置執(zhí)行“Simulation”下的“SimulationParameters”命令后,會彈出仿真參數(shù)設(shè)置對話框標(biāo)簽之一“Solver”解算器標(biāo)簽頁?!癝olver”標(biāo)簽頁參數(shù)設(shè)定是進(jìn)行仿真工作前準(zhǔn)備的必須步驟,基本參數(shù)設(shè)定包括仿真的起始時間與終止時間、仿真的步長大小與求解問題的算法等。當(dāng)選擇算法是可變步長類型“Variable-step”時,“Solver”標(biāo)簽頁如圖9-1所示;當(dāng)選擇固定步長類型的算法“Fixed-step”時,“Solver”標(biāo)簽頁如圖9-2所示??刂葡到y(tǒng)的Simulink仿真6圖9-1“Solver”可

5、變步長仿真參數(shù)設(shè)置窗口第9章7圖9-2“Solver”固定步長仿真參數(shù)設(shè)置窗口第9章8第9章“Solver”解算器標(biāo)簽頁參數(shù)設(shè)定窗口中各選項的意義如下:(1)“Simulationtime”——仿真時間設(shè)置(2)“Solveroptions”——算法選擇操作(3)“outputoptions”——輸出選擇(4)標(biāo)簽頁右下部4個按鈕的功能“OK”按鈕:參數(shù)設(shè)置完畢可將窗口內(nèi)的參數(shù)值應(yīng)用于仿真,并關(guān)閉對話框?!癈ancel”按鈕:立即撤銷對參數(shù)的修改,恢復(fù)標(biāo)簽頁原來的參數(shù)設(shè)置,關(guān)閉對話框。“Help”按鈕:打開并顯示該模塊使用方法說明的幫助文件?!癆

6、pply”按鈕:修改參數(shù)后的確認(rèn),表示將目前窗口改變的參數(shù)應(yīng)用于仿真,并保持對話框窗口的開啟狀態(tài)??刂葡到y(tǒng)的Simulink仿真9第9章9.1.3WorkspaceI/O工作空間標(biāo)簽頁參數(shù)設(shè)置仿真控制參數(shù)SimulationParameters的設(shè)定對話框標(biāo)簽之二為“WorkspaceI/O”工作空間標(biāo)簽頁,如圖9-3所示。對該標(biāo)簽頁中的各類參數(shù)設(shè)置后,可以實現(xiàn)從當(dāng)前工作空間輸入數(shù)據(jù)、初始化狀態(tài)模塊(State)、把仿真結(jié)果保存到當(dāng)前工作空間等功能。(1)“Loadfromworkspace”:從當(dāng)前工作空間輸入數(shù)據(jù)(2)“initialstat

7、e”:初始化狀態(tài)模塊(3)“Savetoworkspace”:保存仿真結(jié)果到當(dāng)前工作空間(4)“Saveoptions”——變量存儲選項控制系統(tǒng)的Simulink仿真10圖9-3設(shè)定工作空間Workspace參數(shù)窗口第9章119.2控制系統(tǒng)的Simulink仿真9.2.1利用Simulink系統(tǒng)仿真模型的仿真處理1.仿真的啟動與停止(1)在Simulink的模型窗口下,選擇“Simulation”中的“Start”命令可以對系統(tǒng)進(jìn)行仿真。仿真開始后“Start”變?yōu)椤癙ause”,點擊“Pause”可暫停仿真執(zhí)行,點擊“Stop”可停止仿真。(2

8、)單擊“StartSimulation”按鈕也可以對系統(tǒng)進(jìn)行仿真。仿真開始后按鈕變?yōu)椤癙auseSimulation”按鈕,點擊按鈕可暫

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