matlab构建公式模块,第五章 matlabsimlink下数学模型的建立.ppt

第五章 MATLAB/simulink下数学模型建立 5.1 Simulink模块库简介 5.2 Simulink模型建立 5.3 Simulink 模型举例模块处理：旋转、命名、隐藏名字等操作。模块参数修正：仿真参数模块中默认的传递函数为：仿真参数的设定：路径：仿真菜单栏中simulation 仿真中异常情况的诊断(Diagnostics) 5.4 线性系统数学模型一.线性系统控制系统常用到并联系统，这时就要对系统函数进行分解，使其表现为一些基本控制单元的和的形式。函数[r,p,k]=residue(num,den)对两个多项式的比进行部分展开，以及把传函分解为微分单元的形式。向量num和den是按s的降幂排列的多项式系数。部分分式展开后，余数返回到向量r，极点返回到列向量p，常数项返回到k。 [num,den]=residue(r,p,k)可以将部分分式转化为多项式比p(s)/q(s)。部分分式展开：》num=[2,0,9,1]; 》den=[1,1,4,4]; [r,p,k]=residue(num,den) 》例：假设从实际自然界(力学、电学、生态等)或社会中，抽象出有初始状态为0的二阶微分方程，是单位阶跃函数。本例演示如何用积分器直接构搭求解该微分方程的模型。习题设置仿真参数中的步长为固定步长0.01 p= 0.0000+2.0000i 0.0000-2.0000i -1.0000 k= 2 r= 0.0000-0.2500i 0.0000+0.2500i -2.0000 结果表达式： * * 计算机仿真的一般过程仿真问题和仿真目的描述确定仿真方案系统描述建立系统数学模型建立仿真数学模型编写仿真程序验证模型是否符合要求进行仿真研究修改方案修改模型修改程序是否符合要求是否符合要求是否符合要求 SIMULINK是MATLAB软件的扩展，它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包，其文件类型为.mdl，它与MATLAB语言的主要区别在于，其与用户交互接口是基于Windows的模型化图形输入，其结果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建，而非语言的编程上。所谓模型化图形输入是指SIMULINK提供了一些按功能分类的基本的系统模块，用户只需要知道这些模块的输入输出及模块的功能，而不必考察模块内部是如何实现的，通过对这些基本模块的调用，再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型(以.mdl文件进行存取)，进而进行仿真与分析。 SIMULINK的最新版本是SIMULINK4.0(包含在MATLAB6.0以上版本)，MATLAB5.3里的版本为3.0版，它们的变化不大。一、什么是SIMULINK 5.1 Simulink模块库简介二、SIMULINK的启动 1、在MATLAB命令窗口中输入simulink 结果是在桌面上出现一个称为Simulink Library Browser的窗口，在这个窗口中列出了按功能分类的各种模块的名称。当然用户也可以通过MATLAB主窗口的快捷按钮来打开Simulink Library Browser窗口。标题栏菜单栏 SIMILINK模块库简介： Continuous(连续模块) Discrete(离散模块) Function&Tables(函数和平台模块) Math(数学模块) Nonlinear(非线性模块) Signals&Systems(信号和系统模块) Sinks(接收器模块) Sources(输入源模块) 1、连续模块(Continuous) continuous.mdl Integrator：输入信号积分 Derivative：输入信号微分 State-Space：线性状态空间系统模型 Transfer-Fcn：线性传递函数模型 Zero-Pole：以零极点表示的传递函数模型 Memory：存储上一时刻的状态值 Transport Delay：输入信号延时一个固定时间再输出 Variable Transport Delay：输入信号延时一个可变时间再输出 2、 Math(数学模块) math.mdl Sum：加减运算 Product：乘运算 Dot Product：点乘运算 Gain：比例运算 MinMax：最值运算 Abs：取绝对值 Sign：符号函数 Math Function：包括指数函数、对数函数、求平方、开根号等常用数学函数 Trigonometric Function：三角函数，包括正弦、余弦、正切等 3、Sources(输入源模块)

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