1、第9章 控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真應(yīng)用 9.1 控制系統(tǒng)的MATLAB仿真基礎(chǔ) 9.1.1 控制系統(tǒng)的模型表示 在MATLAB里，可用4種數(shù)學(xué)模型表示控制系統(tǒng)，即：傳遞函數(shù)模型、零極點(diǎn)增益模型、狀態(tài)空間模型以及動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖。其中前3種是用數(shù)學(xué)表達(dá)式描述的，每種模型都有連續(xù)系統(tǒng)的及離散系統(tǒng)的兩種類別；而動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖是基于傳遞函數(shù)的圖形化形式，就是MATLAB里的SIMULINK結(jié)構(gòu)圖。 （1）傳遞函數(shù)模型 不論是連續(xù)還是離散時(shí)間系統(tǒng)，傳遞函數(shù)分子/分母均按s或z的降冪排列。在MATLAB里，都可直接用分子/分母多項(xiàng)式系數(shù)構(gòu)成的兩個(gè)向量num與den表示系統(tǒng)，即： num=c0,c1,cm; den=a1,

2、a2,an; 在MATLAB中，用函數(shù)命令tf（）來建立控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型，tf（）函數(shù)命令常用的調(diào)用格式為： s ys= tf（num, den） sys= tf（num, den, Ts） sys= tf（M） tfsys= tf（sys） sys= tf（num, den）函數(shù)返回的變量sys為連續(xù)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型。函數(shù)輸入?yún)⒘縩um與den分別為系統(tǒng)的分子與分母多項(xiàng)式系數(shù)向量。 sys= tf（num, den, Ts）函數(shù)返回的變量sys為離散系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型。Ts為采樣周期，當(dāng)Ts=-1或者Ts= 時(shí)，則系統(tǒng)的采樣周期未定義, num與den的 定義同前。 sys= tf（

3、M）函數(shù)定義一個(gè)增益為M的靜態(tài)系統(tǒng)。tfsys= tf（sys）函數(shù)將任意的LTI對(duì)象轉(zhuǎn)換成傳遞函數(shù)模型，缺省時(shí)使用tzero（ ）函數(shù)將狀態(tài)空間模型轉(zhuǎn)換成傳遞函數(shù)模型，使用poly（ ）函數(shù)將零極點(diǎn)增益模型轉(zhuǎn)換成傳遞函數(shù)模型。 （2）零極點(diǎn)增益模型在MATLAB中，用函數(shù)命令zpk（）來建立控制系統(tǒng)的零極點(diǎn)增益模型，zpk（）函數(shù)的調(diào)用格式為： sys= zpk（num, den） sys= zpk（num,den, Ts） sys= zpk（M） tfsys= zpk（sys）其中： sys= zpk（num，den）函數(shù)返回的變量sys為連續(xù)系統(tǒng)的零極點(diǎn)增益模型。函數(shù)輸入?yún)⒘康暮x同tf

4、（）函數(shù)命令的解釋。 （3）狀態(tài)空間模型 在MATLAB中，用函數(shù)ss（）來建立控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型，或者將傳遞函數(shù)模型與零極點(diǎn)增益模型轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)狀態(tài)空間模型。ss（）函數(shù)的調(diào)用格式為： sys= ss（a, b, c, d） sys= ss（a, b, c, d, Ts） sys= ss（d） sys_ss= ss（sys） sys= ss（a, b, c, d）函數(shù)返回的變量sys為連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型。函數(shù)輸入?yún)⒘縜, b, c, d分別對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)的A, B, C, D參數(shù)矩陣。 sys= ss（a, b, c, d, Ts）函數(shù)返回的變量sys為離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型。Ts為采樣周

5、期，當(dāng)Ts= -1或者Ts= 時(shí)，則系統(tǒng)的采樣周期未定義，a, b, c, d的 定義同前。 。 sys= ss（d）函數(shù)等價(jià)于sys= ss（ , , ,d）。sys_ss= ss（sys）函數(shù)是將任意的LTI對(duì)象sys轉(zhuǎn)換成狀態(tài)空間模型。 解決實(shí)際問題時(shí)，常常需要對(duì)自控系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換。MATLAB 6. 提供了前三種數(shù)學(xué)表達(dá)式數(shù)學(xué)模型（傳遞函數(shù)模型、零極點(diǎn)增益模型與狀態(tài)空間模型）之間轉(zhuǎn)換的函數(shù)：ss2tf（），ss2zp（），tf2ss（），tf2zp（），zp2ss（），zp2tf（）。這些函數(shù)之間的轉(zhuǎn)換功能可用表9-1說明。函 數(shù)名 函 數(shù) 功 能ss2tf 將系統(tǒng)狀態(tài)空間模型

6、轉(zhuǎn)換為傳遞函數(shù)模型ss2zp 將系統(tǒng)狀態(tài)空間模型轉(zhuǎn)換為零極點(diǎn)增益模型tf2ss 將系統(tǒng)傳遞函數(shù)模型轉(zhuǎn)換為狀態(tài)空間模型tf2zp 將系統(tǒng)傳遞函數(shù)模型轉(zhuǎn)換為零極點(diǎn)增益模型zp2ss 將系統(tǒng)零極點(diǎn)增益模型轉(zhuǎn)換為狀態(tài)空間模型zp2tf 將系統(tǒng)零極點(diǎn)增益模型轉(zhuǎn)換為傳遞函數(shù)模型 9.1.2 環(huán)節(jié)方框圖模型的化簡(jiǎn) 系統(tǒng)是由多個(gè)環(huán)節(jié)組成。每個(gè)環(huán)節(jié)又是由多個(gè)元件構(gòu)成的。環(huán)節(jié)在MATLAB里又叫模塊。以下介紹環(huán)節(jié)方框圖模型的化簡(jiǎn)。1環(huán)節(jié)串聯(lián)連接的化簡(jiǎn) 使用series（）函數(shù)命令，不必做多項(xiàng)式的乘除運(yùn)算即可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)（sys1與sys2）串聯(lián)連接。如果sys1= tf（num1,den1），sys2=

7、tf（num2,den2），其命令格式為：sys= series（sysl,sys2） 如果已知兩個(gè)環(huán)節(jié)狀態(tài)空間模型的矩陣組分別為：（a1,b1,c1,d1）與（a2,b2,c2,d2），則求兩個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)連接等效系統(tǒng)狀態(tài)空間模型a,b,c,d矩陣組的命令格式為：a,b,c,d= series（a1,bl,cl,dl,a2,b2,c2,d2）需要特別指出，series（）函數(shù)命令還可以將多個(gè)環(huán)節(jié)按兩兩串聯(lián)的形式多次遞歸調(diào)用加以連接，進(jìn)行等效化簡(jiǎn)。 實(shí)際上sys= series（sysl,sys2）命令現(xiàn)在很少用，已由命令sys=sys1*sys2*sysn所取代，這樣命令中不僅省掉了“serie

8、s（）”字符，而且可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)傳遞函數(shù)模塊的串聯(lián)，一次就可以求出其等效傳遞函數(shù)。但值得一提的是：sys=sys1*sys2*sysn命令只適合于求解多個(gè)傳遞函數(shù)模塊串聯(lián)時(shí)的等效傳遞函數(shù)，不能用于求解狀態(tài)空間模型模塊串聯(lián)時(shí)的等效系統(tǒng)狀態(tài)空間模型。 2環(huán)節(jié)并聯(lián)連結(jié)的化簡(jiǎn) parallel（）函數(shù)命令可以將兩個(gè)環(huán)節(jié)并聯(lián)連接進(jìn)行等效化簡(jiǎn)。它既適用于連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)也適用于離散時(shí)間系統(tǒng)。parallel（）函數(shù)命令調(diào)用格式有：num，den= parallel（numl,denl,num2,den2） 實(shí)際上這個(gè)命令現(xiàn)在很少用，已由命令sys=sysl+sys2+sysn所取代，這樣命令中不僅省掉了“par

9、allel（）”字符，而且可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)傳遞函數(shù)模塊的并聯(lián)求其代數(shù)和，一次就可以求出其等效傳遞函數(shù)。 parallel（）函數(shù)命令調(diào)用格式還有： a,b,c,d= parallel（a1,bl,cl,dl,a2,b2,c2,d2）這兩種命令調(diào)用格式都是將兩環(huán)節(jié)的輸入連接在一起并作為系統(tǒng)的輸入。還需要指出，parallel（）函數(shù)命令也可以將多個(gè)環(huán)節(jié)按兩兩并聯(lián)遞歸調(diào)用加以連接，進(jìn)行等效化簡(jiǎn)。3環(huán)節(jié)反饋連結(jié)的化簡(jiǎn) 兩個(gè)環(huán)節(jié)的反饋連接見圖9-3?？刂葡到y(tǒng)環(huán)節(jié)的反饋連接及其等效化簡(jiǎn)就是模塊方框圖模型的反饋連接及其化簡(jiǎn)。 G1(S) u(t) +圖9-3 反饋連接結(jié)構(gòu)圖 - G2(S) y(t) MATL

10、AB中的feedback（）函數(shù)命令可將兩個(gè)環(huán)節(jié)按反饋形式進(jìn)行連接后求其等效傳遞函數(shù)。G1為閉環(huán)前向通道的傳遞函數(shù)，G2為反饋通道的傳遞函數(shù)。feedback（）函數(shù)既適用于連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)，也適用于離散時(shí)間系統(tǒng)。 feedback（）函數(shù)命令格式為： G=feedback（G1,G2,sign） a,b,c,d=feedback（a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2,sign） num,den=feedback（num1,den1,num2,den2,sign） G=feedback（G1,G2,sign）函數(shù)可將兩個(gè)環(huán)節(jié)按反饋方式連接起來，環(huán)節(jié)G1的所有輸出均連接到環(huán)節(jié)2的輸入，環(huán)節(jié)

11、G2的所有輸出均連接到環(huán)節(jié)G1的輸入，sign是指到連接的符號(hào)，sign缺省時(shí)，默認(rèn)為負(fù)，即sign=-1。 num,den=feedback（num1,den1,num2,den2,sign）可得到類似的連接，只是子系統(tǒng)與閉環(huán)傳遞函數(shù)都是用分子分母s多項(xiàng)式的形式表示的?，F(xiàn)在這個(gè)命令格式很少使用了，已被G=feedback（G1,G2,sing）格式所取代。9.1.3 控制系統(tǒng)的性能分析的MATLAB實(shí)現(xiàn)1控制系統(tǒng)時(shí)域分析的MATLAB實(shí)現(xiàn)（1）控制系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)仿真的主要問題 時(shí)域分析法是根據(jù)自動(dòng)控制系統(tǒng)微分方程，用拉普拉斯變換求解動(dòng)態(tài)響應(yīng)的過程曲線。典型的動(dòng)態(tài)過程響應(yīng)有單位階躍響應(yīng)、單位斜坡

12、響應(yīng)、單位加速度響應(yīng)與單位沖激響應(yīng)等。 時(shí)域分析的另外一個(gè)目的是求解響應(yīng)的性能指標(biāo)。通常將控制系統(tǒng)跟蹤或復(fù)現(xiàn)階躍輸入信號(hào)響應(yīng)的指標(biāo)作為系統(tǒng)控制性能的指標(biāo)。階躍響應(yīng)的一般性能指標(biāo)有：峰值時(shí)間tp、超調(diào)量%、調(diào)節(jié)時(shí)間ts、及穩(wěn)態(tài)誤差ess。 MATLAB計(jì)算機(jī)仿真是用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)程序來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線的繪制過程，既簡(jiǎn)單方便，又快捷高效而準(zhǔn)確。 此外，MATLAB仿真繪制的響應(yīng)曲線，縱、橫坐標(biāo)都自動(dòng)產(chǎn)生有自適應(yīng)能力的精確刻度，從曲線的形狀可以直接計(jì)算出響應(yīng)的性能指標(biāo)。 （2）時(shí)域分析MATLAB實(shí)現(xiàn)的方法 與控制系統(tǒng)其他的MATLAB仿真一樣，時(shí)域響應(yīng)MATLAB仿真的方法也有兩種，一種是在MATL

13、AB的函數(shù)指令方式下進(jìn)行時(shí)域仿真；另一種是在SIMULINK窗口菜單操作方式下進(jìn)行時(shí)域仿真。 利用MATLAB所提供的求取連續(xù)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)函數(shù)step（），單位沖激響應(yīng)函數(shù)impulse（），零輸入響應(yīng)函數(shù)initial（）以及其他函數(shù)都可以求出其相應(yīng)的響應(yīng)。MATLAB也提供了相應(yīng)離散系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)函數(shù)dstep（），單位沖激響應(yīng)函數(shù)dimpulse（），零輸入響應(yīng)函數(shù)dinitial（）以及其他函數(shù)也可以求出其相應(yīng)的響應(yīng)。 應(yīng)用MATLAB提供的上述時(shí)域仿真函數(shù)與其他函數(shù)命令、語(yǔ)句，編制成程序，這種在MATLAB的指令方式下進(jìn)行時(shí)域仿真是最常用的實(shí)現(xiàn)方法。 求連續(xù)系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)

14、的函數(shù)step（） 函數(shù)命令調(diào)用格式如下： step（sys） step（sys，t） step（sysl,sys2,，sysn） y，t，x=step（sys） 函數(shù)命令使用說明： step（sys）函數(shù)用來計(jì)算系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)，可用于SISO或者M(jìn)IMO的連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)。LTI對(duì)象sys可以是由函數(shù)tf（）、zpk（）、ss（）中任何一個(gè)建立的閉環(huán)系統(tǒng)模型。 step（sys，t）函數(shù)用于計(jì)算系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，函數(shù)中，可以指定為一個(gè)仿真終止時(shí)間，此時(shí)t為一標(biāo)量；也可以設(shè)置為一個(gè)時(shí)間矢量（例如用t=0：dt：Tfinal命令）。若是離散系統(tǒng)，時(shí)間間隔出必須與采樣周期匹配。step（sysl,s

15、ys2,，sysn）函數(shù)可同時(shí)仿真多個(gè)LTI對(duì)象。 y，t，x=step（sys）函數(shù)為帶有輸出變量引用的函數(shù)，可計(jì)算系統(tǒng)階躍響應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)，而不繪制出曲線。輸出變量y是系統(tǒng)的輸出響應(yīng)矢量；輸出變量t 為取積分值的時(shí)間矢量；輸出變量x是系統(tǒng)的狀態(tài)軌跡數(shù)據(jù)。對(duì)于MIMO系統(tǒng)，y的維數(shù)為：（1ength of t）*（number of outputs）*（number of inputs），x的維數(shù)為：（1ength of t）*（number of states）*（number of inputs）。 需要特別指出的是，輸出變量y，t，x三個(gè)元素的順序不能錯(cuò)，尤其是t 與x的順序，如果三個(gè)元

16、素的順序弄錯(cuò)，會(huì)給與step（）函數(shù)的相關(guān)計(jì)算帶來錯(cuò)誤。 在MATLAB 6.1版本里，這些曲線繪制時(shí)，其橫、縱坐標(biāo)的刻度與范圍是智能化的，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)設(shè)定好，一般不須人為設(shè)置。 求連續(xù)系統(tǒng)單位沖激響應(yīng)的函數(shù)impulse（） 函數(shù)命令調(diào)用格式如下： impulse（sys） impulse（sys，t） impulse（sysl,sys2,，sysN） y，t，x=impulse（sys） 函數(shù)命令使用說明： impulse（sys）函數(shù)用來計(jì)算系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)，可用于SISO或MIMO的連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)或離散時(shí)間系統(tǒng)。計(jì)算離散時(shí)間系統(tǒng)單位沖激響應(yīng)的函數(shù)為dimpulse（）。sys可以是由函數(shù)

17、tf（）、zpk（）、ss（）中任何一個(gè)建立的系統(tǒng)閉環(huán)模型。 impulse（sys，t）函數(shù)用于計(jì)算系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)，函數(shù)中t 可以指定為一個(gè)仿真終止時(shí)間，此時(shí)t為一標(biāo)量；也可以設(shè)置為一個(gè)時(shí)間矢量。 impulse（sysl,sys2,，sysN）函數(shù)可同時(shí)仿真多個(gè)LTI對(duì)象。 y，t，x=impulse（sys）函數(shù)為帶有輸出變量引用的函數(shù)，可計(jì)算系統(tǒng)單位沖激響應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)，而不繪制出曲線。y，t，x 的其他解釋同step（）函數(shù)的。 求連續(xù)系統(tǒng)零輸入響應(yīng)的函數(shù)initial（） 函數(shù)命令調(diào)用格式如下： y，t，x= initial（sys） initial（sys,x0） initia

18、l（sys,x0, t） initial（sysl,sys2,，sysN,x0） 函數(shù)命令使用說明： initial（sys,x0）函數(shù)用來計(jì)算系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)，x0為初始狀態(tài)。需要特別指出，sys系統(tǒng)必須是由矩陣組（A,B,C,D）描述的狀態(tài)空間模型。 initial（sys,x0, t）函數(shù)用于計(jì)算系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)，函數(shù)中，可以指定為一個(gè)仿真終止時(shí)間，此時(shí)t為一標(biāo)量；也可以設(shè)置為一個(gè)時(shí)間矢量。 initial（sysl,sys2,，sysN,x0）函數(shù)可同時(shí)仿真多個(gè)LTI對(duì)象。 必須特別指出的是，如果某個(gè)文件名的.mdl文件已經(jīng)存在，再次以該文件名保存內(nèi)容不同的文件時(shí)，新的文件內(nèi)容將覆蓋原

19、文件內(nèi)容，原文件內(nèi)容是不能恢復(fù)的。 已經(jīng)保存在計(jì)算機(jī)磁盤上的模型文件（.mdl文件）可以用多種方法打開?？梢渣c(diǎn)擊庫(kù)瀏覽器里或模型窗口里的圖標(biāo)；也可以在模型窗口選擇“File”|“Open”命令；還可以在MATLAB命令窗口里直接輸入欲打開模型文件的名字（要注意：一是不要帶文件擴(kuò)展名；二是必須注明模型文件所在的路徑與子目錄），這些方法都能夠打開模型文件。 2控制系統(tǒng)頻域分析的MATLAB實(shí)現(xiàn)（1）控制系統(tǒng)頻域響應(yīng)仿真的主要問題 對(duì)于頻域分析，本書論述的MATLAB仿真就是用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)來精確繪制Bode圖、Nyquist曲線圖、Nichols曲線圖等三種曲線，并計(jì)算系統(tǒng)的頻域性能指標(biāo)：剪

20、切頻率（也叫截止頻率）、- 穿越頻率、相角穩(wěn)定裕度、幅值穩(wěn)定裕度，以便研究系統(tǒng)控制過程的穩(wěn)定性、快速性及穩(wěn)態(tài)精度等性能。（2）頻域分析MATLAB實(shí)現(xiàn)的方法 頻域分析在經(jīng)典控制里占有重要的地位。傳統(tǒng)的頻域分析方法是計(jì)算數(shù)據(jù)，繪制Bode圖，并求出頻域性能指標(biāo)。這種老辦法要耗費(fèi)大量的時(shí)間、精力，而且計(jì)算數(shù)據(jù)的精確度還不一定能夠得到保證。借助于計(jì)算機(jī)及其軟件，特別是利用MATLAB軟件，運(yùn)行它提供頻率分析的函數(shù)，能夠方便、簡(jiǎn)單、快捷地繪制三種曲線：Bode圖、Nyquist曲線和Nichols曲線圖，并計(jì)算出頻域性能指標(biāo)，還可以借助于這些曲線對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析。 求連續(xù)系統(tǒng)Bode圖的函數(shù)bode（）

21、 函數(shù)命令調(diào)用格式： mag,phase,w=bode（sys） bode（sys） bode（sys,w） bode（sysl,sys2,sysn） bode（sysl,sys2,，sysn,w） 函數(shù)命令使用說明： bode（sys）函數(shù)用來計(jì)算并顯示繪制的系統(tǒng)Bode圖，LTI對(duì)象sys可以是由函數(shù)tf（）、zpk（）、ss（）中任何一個(gè)函數(shù)建立的系統(tǒng)開環(huán)模型。 bode（sys，w）函數(shù)用于顯示繪制的系統(tǒng)Bode圖，函數(shù)中輸入?yún)?shù)w用來定義繪制Bode圖時(shí)的頻率范圍或者頻率點(diǎn)。 bode（sysl,sys2,，sysn,w）函數(shù)可同時(shí)在一個(gè)窗口繪制多個(gè)LTI對(duì)象的Bode圖。 求離散系

22、統(tǒng)Bode圖的函數(shù)dbode（）函數(shù)命令調(diào)用格式：mag,phase,w=dbode（a,b,c,d,Ts）mag,phase,w=dbode（a,b,c,d,Ts,iu）mag,phase,w=dbode（a,b,c,d,Ts,iu,w）mag,phase,w=dbode（num,den,Ts）mag,phase,w=dbode（num,den,Ts,w） 計(jì)算（繪制）系統(tǒng)Nyquist曲線的函數(shù)nyquist（）函數(shù)命令調(diào)用格式：re,im,w=nyquist（sys）nyquist（sys）nyquist（sys,w）nyquist（sysl,sys2,sysn） nyquist（sys

23、l,sys2,sysn,w） 求連續(xù)系統(tǒng)Nichols曲線的函數(shù)nichols（）函數(shù)命令的調(diào)用格式：mag,phase,w= nichols（sys）nichols（sys）nichols（sys,w）nichols（sysl,sys2,sysn）nichols（sysl,sys2,，sysn,w） 求系統(tǒng)幅值裕度與相位裕度的函數(shù)margin（）函數(shù)命令的調(diào)用格式：Gm,Pm,Wcp,Wcg= margin（sys）Gm,Pm,Wcp,Wcg= margin（mag,phase,w）margin（sys）margin（mag,phase,w） 9.2 控制系統(tǒng)的SIMULINK仿真9.2.1

24、 設(shè)置SIMULINK仿真參數(shù) 在仿真之前通常要對(duì)仿真參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，這就是主菜單項(xiàng)“Simulation”下“Simulation Parameters”菜單命令要完成的任務(wù)。對(duì)于比較簡(jiǎn)單的模型，可以使用系統(tǒng)的缺省值而不用進(jìn)行過多的參數(shù)設(shè)置。設(shè)置仿真參數(shù)是采用菜單方式進(jìn)行仿真最主要的工作。下面介紹兩個(gè)主要的標(biāo)簽頁(yè)的參數(shù)設(shè)置方法。1解算器（Solver）標(biāo)簽頁(yè)的參數(shù)設(shè)置2工作空間（Workspace I/O）標(biāo)簽頁(yè)參數(shù)設(shè)置 9.2.2 控制系統(tǒng)SIMULINK仿真1仿真的開始與停止 建立了控制系統(tǒng)的仿真結(jié)構(gòu)圖，并且設(shè)置完仿真參數(shù)之后，就可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)了。通常，啟動(dòng)與停止仿真有如下兩種方法

25、：在SIMULINK的模型窗口下，選擇其窗口主菜單“Simulation”“Start”命令可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。仿真開始后“Start”變?yōu)椤癙ause”，選中“Pause”可以暫停仿真的執(zhí)行，要停止仿真可以選擇“Stop”。L 單擊模型窗口下的“Start Simulation”按鈕，也可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。仿真開始后“Start Simulation”按鈕變?yōu)椤癙ause Simulation”按鈕，單擊“Pause Simulation”按鈕可以暫停仿真，要停止仿真可以選擇“Stop”按鈕。 2觀察SIMULINK的仿真結(jié)果 控制系統(tǒng)仿真后的結(jié)果，可以用SIMULINK提供的許多觀察工具加

26、以查看，還可以利用SIMULINK提供的分析工具對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析。 SIMULINK提供了以下幾種仿真結(jié)果分析方法： 第一種是將仿真結(jié)果信號(hào)輸入到輸出模塊“Scope”示波器、“XY Graph”二維X-Y圖形顯示器與“Display”數(shù)字顯示器中直接查看圖形或者數(shù)據(jù)。 第二種是將仿真結(jié)果信號(hào)輸入到“To Workspace”模塊中，即保存到MATLAB工作空間里，再用繪圖命令在MATLAB命令窗口里繪制出圖形。 第三種是將仿真結(jié)果信號(hào)返回到MATLAB命令窗口里，再利用繪圖命令繪制出圖形。 3利用SIMULINK動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖仿真 這種仿真方法實(shí)現(xiàn)的基本思路是：先將動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)換為狀態(tài)空間模型

27、，然后再仿真。利用SIMULINK提供的linmod ( )或linmod2 ( )兩個(gè)函數(shù)，從連續(xù)系統(tǒng)中提取線性模型。兩個(gè)函數(shù)命令執(zhí)行后，都可以得到一個(gè)用A，B，C，D表達(dá)的狀態(tài)空間模型。然后就可以對(duì)這個(gè)狀態(tài)空間模型來進(jìn)行各種仿真。 連續(xù)系統(tǒng)的線性化模型 SIMULINK提供的“l(fā)inmod”和“l(fā)inmod2”兩個(gè)函數(shù)，可以從連續(xù)系統(tǒng)中提取線性模型，也就是兩個(gè)函數(shù)命令執(zhí)行后，都可以得到一個(gè)用A，B，C，D表達(dá)的狀態(tài)空間模型。它們的調(diào)用格式如下： A, B, C, D=linmod（model name, x, u, para, xpert, upert） A, B, C, D=linmods2（model name, x, u, para, apert, bpert, cpert, dpert） 其中： 輸入?yún)?shù)model name為模型名稱，是必不可少的，它是被仿真系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)方框圖模型的文件名。動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖模型文件名可以省略擴(kuò)展名，不影響函數(shù)的使用也