计算机仿真(matlab)PPT教程

* * * * * 此时i,j都是向量,分别计算他的元素 * * * * * * * * * * * * 操作数是标量?向量?矩阵? * * * * * * * * * * * * * * 例 弹簧-质量-阻尼器机械位置系统 M F(t) x(t) 设外力为F(t)的辅值为5的阶跃输入。M=5kg,弹性系数k=5,阻尼器粘滞系数f=0.5,初始位置与初始速度均为0。 * * 传递函数： R=10k C=10 Ui 两边做拉氏变化： 将R=10k C=10 代入得 由电工学知识： Uo * 当Ui=1 (单位阶跃信号输入) 做拉氏反变化 i=0:0.1:5; u=1-exp(-10.*i); plot(u) Matlab方法: 一阶系统 * * Simulink方法: * 初始值为1和5的不同情况 * 例 弹簧-质量-阻尼器机械位置系统 M F(t) x(t) 二阶系统 * * 一阶闭环系统 考虑输入信号为幅值为1的单位阶跃信号，系统 结构图如下，试做simulink仿真 K R(s) C(s) + _ 分析当K=1500,200,13.5时，各曲线性能。 * * * 例: 二阶微分方程如下： 其中，u(t)为脉冲信号，试画x(t)曲线 * * 两边进行拉式变换 解法2: * * 解法3: 可以转化为如下状态空间模型: * * s=tf('s'); g=0.7/(s^2+0.4*s+0.9) [num,den]=tfdata(g,'v'); [A,B,C,D]=tf2ss(num,den)%传递函数模型转化为状态空间模型 [ab,bb,cb,db,t]=canon(A,B,C,D,'companion') %状态空间模型变成标准型形式 * [A1,B1,C1,D1]=ss2ss(A,B,C,D,T)相似变换 * 能控性判据： 能观性判据： * ctrb 求状态空间系统的可控性矩阵 obsv 求状态空间系统的可观性矩阵 s=tf('s'); g=0.7/(s^2+0.4*s+0.9); [num,den]=tfdata(g,'v'); [A,B,C,D]=tf2ss(num,den); co=ctrb(A,B) ob=obsv(A,C) co = 1.0000 -0.4000 0 1.0000 ob = 0 0.7000 0.7000 0 * 创建匿名函数 A=7; >> B=3; >> sumAxBy=@(x,y) (A*x+B*y) sumAxBy = @(x,y) (A*x+B*y) sumAxBy(5,7) ans = 56 * * * * 搜索工作空间看是否是变量，内部函数，搜索当前目录，看是否是M文件，按搜索路径进行搜索 * * * 逗号,分号,空格,回车 * * Simulink仿真 Simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真 和分析的软件包。使用Simulink来建模、分析和 仿真各种动态系统，将是一件非常轻松的事情。 它提供了图形化的交互环境，甚至不需要编写一 行代码。它和Matlab的无缝结合使得用户可以利 用Matlab丰富的资源，建立仿真模型，监控仿真 过程，分析仿真结果。 * 举一个简单的例子 已知系统的数学描述为 系统输入:u(t)=sint t>=0 系统输出:y(t)=2u(t) * 系统输入:u(t)=cost t>=0 系统输出:y(t)=2u(t) * 技巧： (1)按住Ctrl键，拖动模块可以进行元件 复制 (2)变成“+”时可以进行信号连接 (3)按住Ctrl键，再在线上拖动可以产生 新的节点。 (4)使用R(放大)，使用V(缩小)，使用 “空格”使系统模型充满整个试图窗口。 * (5)托拽模块的边框，可以改变模块的大小。 (6)双击空白区域，可以任意插入说明文字 (7)使用鼠标右键单击注释文本可以编辑 文本的各种属性 (8)双击信号连线，可以为信号添加标签。 * 二：建立子系统 首先框选模块，然后选择Edit菜单中的Create Subsystem。 * 三：Simulink 与Matlab的接口设计 (1)直接使用Matlab工作空间中的变量设 置模块参数。 如果a是定义在Matlab中的变量，则表 达式a、a^2+5、exp(-a)等均可以作为系统 模块的参数。 (2)to workspace 模块，可以把运算 结果转入Matlab中。但要把存储方式改 为矩阵形式。 * * 四：模块： 常量输入模块(Consta