本文格式為Word版，下載可任意編輯——MATLAB與控制系統(tǒng)仿真及試驗2023（五）

MATLAB與控制系統(tǒng)仿真及試驗

試驗報告

（五）

2023-2023學年第2學期

專業(yè)：

班級：

學號：

姓名：

2023年5月18日

試驗五SIMULINK系統(tǒng)仿真設計

一、試驗目的

1、把握SIMULINK工作環(huán)境及特點2、把握線性系統(tǒng)仿真常用的基本模塊的用法3、把握SIMULINK的建模與仿真方法4、子系統(tǒng)的創(chuàng)立和封裝設計

二、試驗設備及條件

計算機一臺（包含MATLAB軟件環(huán)境）。

三、試驗原理

Simulink是MATLAB的重要組成部分，提供建立系統(tǒng)模型、選擇仿真參數(shù)和數(shù)值算法、啟動仿真程序?qū)υ撓到y(tǒng)進行仿真、設置不同的輸出方式來觀測仿真結(jié)果等功能。

1、Simulink的基本模塊

Simulink的模塊庫提供了大量模塊。單擊模塊庫瀏覽器中Simulink前面的“+〞號，將看到Simulink模塊庫中包含的子模塊庫，單擊所需要的子模塊庫，在右邊的窗口中將看到相應的基本模塊，選擇所需基本模塊，可用鼠標將其拖到模型編輯窗口。同樣，在模塊庫瀏覽器左側(cè)的Simulink欄上單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中單擊Openthe?Simulink?Libray命令，將開啟Simulink基本模塊庫窗口。單擊其中的子模塊庫圖標，開啟子模塊庫，找到仿真所需要的基本模塊。

Simulink中幾乎所有模塊的參數(shù)都允許用戶進行設置，只要雙擊要設置的模塊或在模塊上按鼠標右鍵并在彈出的快捷菜單中選擇相應模塊的參數(shù)設置命令就會彈出模塊參數(shù)對話框。該對話框分為兩部分，上面一部分是模塊功能說明，下面一部分用來進行模塊參數(shù)設置。同樣，先選擇要設置的模塊，再在模型編輯窗口Edit菜單下選擇相應模塊的參數(shù)設置命令也可以開啟模塊參數(shù)對話框。

一個Simulink仿真模型的基本模塊包括信源、信宿以及系統(tǒng)三個部分。其中，信源可以是常數(shù)、正弦波、階梯波等信號源，信宿可以是示波器、圖形記錄儀等，系統(tǒng)則是被研究系統(tǒng)的SIMULINK方框圖。系統(tǒng)、信源、信宿，可以從SIMULINK模塊庫中直接獲得，也可以根據(jù)用戶意愿用庫中的模塊構(gòu)建而成。

2

2、連續(xù)系統(tǒng)的建模與仿真

連續(xù)系統(tǒng)指的是可以用微分方程來描述的系統(tǒng)。用于建模連續(xù)系統(tǒng)的模塊：Simulink模塊組中的Continous、Math以及Nonlinear模塊庫中。利用Simulink進行系統(tǒng)仿真的步驟如下：

(1)建立系統(tǒng)仿真模型，這包括添加模塊、設置模塊參數(shù)以及進行模塊連接等操作。

(2)設置仿真參數(shù)。

(3)啟動仿真并分析仿真結(jié)果。

四、試驗內(nèi)容

1.建立單位負反饋二階系統(tǒng)的SIMULINK仿真模型，當輸入信號源分別為階躍信號、

斜坡信號、正弦信號時，給出系統(tǒng)輸出的波形圖。開環(huán)傳遞函數(shù)如下所示

3

2.利用SIMULINK仿真以下曲線并給出結(jié)果，取??2?，

1111x(?t)?sin?t?sin3?t?sin5?t?sin7?t?sin9?t3579

?xy?2esin(2?x)。

3.先建立一個子系統(tǒng)，再利用該子系統(tǒng)產(chǎn)生曲線

4

4.建立一個PID控制器的SIMULINK模型，將其封裝。已知單位負反饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為

要求在單位階躍信號作用下繪制其相應曲線，并