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simulink仿真实例

gychappy3
2009-09-12 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《simulink仿真实例pdf》,可适用于工程科技领域

Simulink入门什么是SimulinkSimulink是MATLAB提供的实现动态系统建模和仿真的一个软件包它让用户把精力从编程转向模型的构造Simulink一个很大的优点是为用户省去了许多重复的代码编写工作,Simulink的启动首先须确定MATLAB已安装了Simulink工具箱在工具栏点击Simulink图标:或在CommandWindow中输入>>Simulink即出现SimulinkLibraryBrowser窗口:Simulink图标从中可看到Simulink基本模块库及其子库,如Continuous,Discrete,…,Sinks,Sources等等子库Sources(信源)中存放了各种信号源,如Clock(输出时间t),Constant(输出常数),SineWave(输出正弦波),Step(输出阶梯波)等等子库Sinks(信宿)中存放对数据的处理装置,如Display(显示数据),Scope(示波器),XYGraph(用图形显示两变量的函数关系),ToFile(存储到文件),ToWorkspace(存储到Workspace),StopSimulation(停止模拟)等等子库Continuous和Discrete分别存放连续和离散的函数,如连续函数有Derivative(求导数),Integrator(积分器),StateSpace(状态空间),TransferFcn(传递函数)等等,离散的有DiscreteTransferFcn(离散传递函数),DiscreteFilter(离散滤波器),DiscreteStateSpace(离散状态空间)等等在SimulinkLibraryBrowser窗口中,建立一个新模型(newmodel),即打开一个新的空白模型窗口,用鼠标左键点取所需要的模块拖到模型窗口中,用鼠标左键在模块间建立连接线(若在已有连接线上分叉则用右键)即可例动态画圆:()(用正弦波发生器SineWave)双击图标出现相应的模块参数框,可在其中设置参数SineWave中Phase(相位)为pi,实际为costSineWave中Phase为tytxsin,cos==()(用正弦波发生器SineWave和积分器Integrator)SineWave中Phase(相位)为pi,实际为costIntegrator中Initialcondition(初始值)为XYGraph中,x的范围为−~,y的范围为−~∫==tdttxytx)(,cos()(用状态空间StateSpace)StateSpace中,A=,−,,B=,C=,,,D=Initialconditions为双击XYGraph图标,可定x的范围为−~,y的范围为−~Scope的y刻度可右击示波器刻度区出现对话框,进入AxesPropeties窗口确定⎩⎨⎧===−=)(,)(,yxyxyx显示结果如下:例食饵捕食者模型:设食饵(如鱼,兔等)数量为x(t),捕食者(如鲨鱼,狼等)数量为y(t),有设r=,d=,a=,b=,x()=,y()=求x(t),y(t)和y(x)的图形⎩⎨⎧−=−=)()(bxdyyayrxx,⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−−=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛yxbxdayryx或解法先编写m函数shierm:functionxdot=shier(t,x)r=d=a=b=xdot=diag(ra*x(),db*x())*xCommandWindow中:ts=::x=,t,x=ode('shier',ts,x)t,xplot(t,x),grid,gtext('x(t)'),gtext('x(t)'),pause,plot(x(:,),x(:,)),grid,xlabel('x'),ylabel('x')显示图形如下:解法用Simulink也可利用S函数(在UserDefinedFunctios子库中)自行定义所需要的模块,但须为其另外编写S函数例如上面的模型利用S函数可简化为右图其中S函数模块要调用m文件shiersm,调用方法是双击SFunction图标,在出现的对话框中SFunction一栏中填写"shiers"(不必加扩展名m)注意此m文件须在MATLAB的路径中S函数有专门的模板sfuntmpm,根据其说明编写起来并不难(注意,模型和S函数文件不要同名)XYGraph和Scope显示的结果如下:作业种群竞争模型:两种群在同一环境中生存,消耗同一资源,其数学模型为其中x,y分别为甲,乙两种群的数量,r,r为固有增长率,n,n为最大容量s表示乙种群单位数量所消耗资源相对于甲种群单位数量所消耗资源的倍数,s意义类似,不过是甲相对于乙令对x(t),y(t)进行模拟,研究其发展趋势⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧−−=−−=)(),(nynxsyrynysnxxrx,,,,========yxssnnrr例弹跳的皮球(helpdemossimulink中的一个例子):数学模型:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧−⇒==−==∫∫,,)()(,,)(vvhwhendttvthggdttvtt结果如下:上图为v(t),下图为h(t)Simulink入门Simulink的启动

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