实验四-simulink仿真模型与建立与仿真

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1、.实验四SIMULINK仿真模型的建立及仿真(一)一、实验目的:1、熟悉SIMULINK模型文件的操作。2、熟悉SIMULINK建模的有关库及示波器的使用。3、熟悉Simulink仿真模型的建立。4、掌握用不同的输入、不同的算法、不同的仿真时间的系统仿真。二、实验内容:1、设计SIMULINK仿真模型。2、建立SIMULINK结构图仿真模型。3、了解各模块参数的设定。4、了解示波器的使用方法。5、了解参数、算法、仿真时间的设定方法。例7.1-1已知质量m=1kg,阻尼b=2N.s/m。弹簧系数k=100N/m,且质量块的初始位移x(0)

2、=0.05m,其初始速度x’(0)=0m/s,要求创建该系统的SIMULINK模型,并进行仿真运行。步骤:1、打开SIMULINK模块库,在MATLAB工作界面的工具条单击SIMULINK图标,或在MATLAB指令窗口中运行simulink,就可引出如图一所示的SIMULINK模块浏览器。......图一:SIMULINK模块浏览器2、新建模型窗,单击SIMULINK模块库浏览器工具条山的新建图标,引出如图二所示的空白模型窗。......图二:已经复制进库模块的新建模型窗3、从模块库复制所需模块到新建模型窗,分别在模块子库中找到所需模块

3、,然后拖进空白模型窗中,如图二。4、新建模型窗中的模型再复制:按住Ctrl键,用鼠标“点亮并拖拉”积分模块到适当位置,便完成了积分模块的再复制。5、模块间信号线的连接,使光标靠近模块输出口;待光标变为“单线十字叉”时,按下鼠标左键;移动十字叉,拖出一根“虚连线”;光标与另一个模块输入口靠近到一定程度,单十字变为双十字;放开鼠标左键,“虚连线”变变为带箭头的信号连线。如图三所示:图三:已构建完成的新模型窗6、根据理论数学模型设置模块参数:①......设置增益模块参数,双击模型窗重的增益模块,引出如图四所示的参数设

4、置窗,把增益栏中默认数字改为2,单击[OK]键,完成设置;图四:参数已经修改为2的增益模块设置窗②参照以上方法把增益模块的增益系数改为100;③修改求和模块输入口的代数符号,双击求和模块,引出如图五所示的参数设置窗,把符号栏中的默认符号(++)修改成所需的代数符号(--),单击[OK]键,完成设置;......图五:改变输入口符号的求和模块参数设置窗④对积分模块的初始状态进行设置:双击积分模块,引出如图六所示的参数设置窗,把初始条件Initialc

5、ondition栏中的默认0初始修改为题目给定的0.05,单击[OK]键,完成设置。......图六:实现初始位移0.05设置的设置窗7、仿真运行参数采用默认解算器“ode45”、默认“变步长”和默认仿真终止时间108、把新建模型保存为exm070101.mdl9、试运行,以便发现问题加以改善①双击示波器模块,引出示波器显示窗,并使它不与exm070101模型窗重叠。②单击exm070101模型窗上的仿真启动键,使该模型运行,在示波器上呈现的运行结果可能如图七所示。......图七:坐标范围设置不

6、当时的信号显示③单击Scope显示窗上的纵坐标范围自动设置图标,示波器显示窗改变为如图八所示。在显示窗中,可以看到位移x(t)的变化曲线,同时可以发现:纵坐标的适当范围大致在[-0.06,0.06];仿真时间取[0,5]即可,显示曲线不够光滑。图八:采用轴自动设置功能后的信号显示......10、据试运行结果,进行仿真参数的再设置①示波器纵坐标设置:用鼠标点击示波器的黑色显示屏,在弹出菜单中选择AxesProperties,引出纵坐标设置对话窗(如图九),把纵坐标的下限、上限分别设置为-0.06和0.06,点击[OK]键,完成设置;图九

7、:对显示屏的纵坐标范围进行设置②示波器时间显示范围的修改:单击示波器的参数设置图标,引出示波器参数设置窗(如图十);在General卡片的Axes区的Timerange栏中填写5或auto,点击[OK]键,完成设置;......图十:对示波器时间显示范围的设置③显示曲线的光滑化设置:选中exm070101模型窗的下拉菜单项SimulationConfigurationParameters,引出仿真参数配置窗(如图十一);再在该窗左侧的选择栏中,选中DataImport/Export项,与之相应的参数设置栏便出现在窗口的右侧;把右半窗下

8、方Saveoptions区中Refinefactor栏中的默认值改为5,点击[OK]键,完成设置;......图十一:通过仿真参数配置窗设置输出曲线光滑因子④完成以上修改后的模型窗(如图十二),再次运行ex

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