smulink實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-05-13 22:14 本頁(yè)面
【正文】 推 的 方 法 ， 其 基 本 公 式 為 ：y(tk+1) ? yk+1=yk+61(K1+2K2+2K3+K4) 其中：K1=f(tk,yk),K2=f(tk+h/2,yk+(h/2)*K1),K3=f(tk+h/2,yk+(h/2)*K2),K4=f(tk+h,yk+h K3) 設(shè)計(jì)基本思想 由微分方程確定狀態(tài)方程，選擇合適的狀態(tài)空間， 運(yùn)用 SIMULINK 仿真工具進(jìn) 行實(shí)驗(yàn) 微型計(jì)算機(jī)、 MATLAB 軟件。 Sources(信號(hào)源 )， Sink(顯示輸出 ),Continuous(線性連續(xù)系統(tǒng) )， Discrete（線性離散系統(tǒng) )， Function amp。 Table（函數(shù)與表格 )， Math(數(shù)學(xué)運(yùn)算 )， Discontinuities (非線性 )， Demo（演示 ） 狀態(tài)空間方程的確定 ： 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)是系統(tǒng)的最小一組變量 (稱為狀態(tài)變量 )，只要知道了在0tt? 時(shí)的一組變量和 0tt? 時(shí)的輸入量，就能夠完全確定系統(tǒng)在任何時(shí)間 0tt? 時(shí)的行為。狀態(tài)這個(gè)概念決不限于在物理系統(tǒng)中應(yīng)用。它還適用于生物學(xué)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)學(xué)系統(tǒng)、社會(huì)學(xué)系統(tǒng)和其他一些系統(tǒng)。 ： 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)變量是確定動(dòng)態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)的最小一組變量。如果至少需要 n 個(gè)變量才能完全描述動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的行為 (即一旦給出 0tt? 時(shí)的輸入量，并且給定 0tt? 時(shí)的初始狀態(tài)，就可以完全確定系統(tǒng)的未來(lái)狀態(tài) )，則 這 n 個(gè)變量就是一組狀態(tài)變量。狀態(tài)變量未必是物理上可測(cè)量的或可觀察的量。某些不代表物理量的變量，它們既不能測(cè)量，又不能觀察，但是卻可以被選為狀態(tài)變量。這種在選擇狀態(tài)變量方面的自由性，是狀 態(tài)空間法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。 ： 由 n 個(gè)狀態(tài)變量 12( ), ( ), ( )nx t x t x t所張成的 n 維歐氏空間，稱為狀態(tài)空間。任何狀態(tài)都可以用狀態(tài)空間中的一點(diǎn)來(lái)表示。 在狀態(tài)空間分析中，涉及到三種類型的變量，它們包含在動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的模型中。這三種變量是輸入變量、輸出變量和狀態(tài)變量。在后面的 分析中我們將會(huì)看到，對(duì)于一個(gè)給定的系統(tǒng)，其狀態(tài)空間表達(dá)式不是唯一的。但是，對(duì)于同一系統(tǒng)的任何一種不同的狀態(tài)空間表達(dá)式而言，其狀態(tài)變量的數(shù)量是相同的。 假設(shè)多輸入、多輸出 n 階系統(tǒng)中 , r 個(gè)輸入量為 12( ), ( ), ( )ru t u t u t和 m個(gè)輸出量 12( ), ( ), ( )my t y t y t。 n 個(gè)狀態(tài)變量為 12( ), ( ), ( )nx t x t x t 于是可以用下列方程描述系統(tǒng) : ? ?? ?? ?1 1 1 2 1 22 2 1 2 1 21 2 1 2( ) ( ) , ( ) , , ( ) 。 ( ) , ( ) , , ( ) 。( ) ( ) , ( ) , , ( ) 。 ( ) , ( ) , , ( ) 。( ) ( ) , ( ) , , ( ) 。 ( ) , ( ) , , ( ) 。nrn n n rx t f x t x t x t u t u t u t tx t f x t x t x t u t u t u t tx t f x t x t x t u t u t u t t??? () 輸出方程為 : ? ?? ?? ?1 1 1 2 1 22 2 1 2 1 21 2 1 2( ) ( ) , ( ) , , ( ) 。 ( ) , ( ) , , ( ) 。( ) ( ) , ( ) , , ( ) 。 ( ) , ( ) , , ( ) 。( ) ( ) , ( ) , , ( ) 。 ( ) , ( ) , , ( ) 。nrm m n ry t g x t x t x t u t u t u t ty t g x t x t x t u t u t u t ty t g x t x t x t u t u t u t t
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