實(shí)驗(yàn)一典型環(huán)節(jié)的matlab仿真-文庫(kù)吧
2025-11-01 13:11 本頁(yè)面
【正文】 出方式。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊simulink下的“Sinks”，就進(jìn)入輸出方式模塊庫(kù)，通常選用“Scope”的示波器圖標(biāo)，將其用左鍵拖至新建的“untitled”窗口。6）選擇反饋形式。為了形成閉環(huán)反饋系統(tǒng)，需選擇“Math” 模塊庫(kù)右邊窗口“Sum”圖標(biāo)，并用鼠標(biāo)雙擊，將其設(shè)置為需要的反饋形式（改變正負(fù)號(hào)）。7）連接各元件，用鼠標(biāo)劃線，構(gòu)成閉環(huán)傳遞函數(shù)。8）運(yùn)行并觀察響應(yīng)曲線。用鼠標(biāo)單擊工具欄中的“”按鈕，便能自動(dòng)運(yùn)行仿真環(huán)境下的系統(tǒng)框圖模型。運(yùn)行完之后用鼠標(biāo)雙擊“Scope”元件，即可看到響應(yīng)曲線。三、實(shí)驗(yàn)原理1．比例環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s)=Z2R=2=2Z1R1R1=100K,R2=200K其對(duì)應(yīng)的模擬電路及SIMULINK圖形如圖13所示。圖13 比例環(huán)節(jié)的模擬電路及SIMULINK圖形2．慣性環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為Z2R12==Z1R2C1++1R2G(s)=R1=100K,R2=200K,C1=1uf其對(duì)應(yīng)的模擬電路及SIMULINK圖形如圖14所示。3．積分環(huán)節(jié)(I)的傳遞函數(shù)為G(s)=Z211===100K,C1=1uf其對(duì)應(yīng)的模擬電路及SIMULINK圖形如圖15所示。圖15 積分環(huán)節(jié)的模擬電路及及SIMULINK圖形 圖14 慣性環(huán)節(jié)的模擬電路及SIMULINK圖形4．微分環(huán)節(jié)(D)的傳遞函數(shù)為G(s)=Z2=R1C1s=sZ1R1=100K,C1=10uf C2C1=其對(duì)應(yīng)的模擬電路及SIMULINK圖形如圖16所示。圖16 微分環(huán)節(jié)的模擬電路及及SIMULINK圖形5．比例+微分環(huán)節(jié)（PD）的傳遞函數(shù)為G(s)=Z2R=2(R1C1s+1)=(+1)Z1R1C2C1= R1=R2=100K,C1=10uf其對(duì)應(yīng)的模擬電路及SIMULINK圖形如圖17所示。6．比例+積分環(huán)節(jié)（PI）的傳遞函數(shù)為 R2+1Z2C1s1G(s)===(1+)R1=R2=100K,C1=10ufZ1R1s圖17 比例+微分環(huán)節(jié)的模擬電路及SIMULINK圖形其對(duì)應(yīng)的模擬電路及SIMULINK圖形如圖18所示。圖18 比例+積分環(huán)節(jié)的模擬電路及SIMULINK圖形四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按下列各典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，建立相應(yīng)的SIMULINK仿真模型，觀察并記錄其單位階躍響應(yīng)波形。① 比例環(huán)節(jié)G1(s)=1和G1(s)=2；圖11 比例環(huán)節(jié)的模擬電路② 慣性環(huán)節(jié)G1(s)=11和G2(s)= s++1③ 積分環(huán)節(jié)G1(s)=1s圖31積分環(huán)節(jié)的模擬電路④ 微分環(huán)節(jié)G1(s)=s圖41微分環(huán)節(jié)的模擬電路⑤ 比例+微分環(huán)節(jié)（PD）G1(s)=s+2和G2(s)=s+1圖51比例+微分環(huán)節(jié)的模擬電路⑥ 比例+積分環(huán)節(jié)（PI）G1(s)=1+1和G2(s)=1+1s2s圖61比例+積分環(huán)節(jié)的模擬電路五、心得體會(huì)⑥ 比例環(huán)節(jié)G1(s)=1和G1(s)=2；圖11 比例環(huán)節(jié)的模擬電路圖12 比例環(huán)節(jié)的仿真圖 11⑦ 慣性環(huán)節(jié)G1(s)=和G2(s)=s++1圖21 慣性環(huán)節(jié)的模擬電路圖22 慣性環(huán)節(jié)的仿真圖⑧ 積分環(huán)節(jié)G1(s)=1s圖31積分環(huán)節(jié)的模擬電路圖32積分環(huán)節(jié)的仿真圖4微分環(huán)節(jié)G(s)=s ○1圖41微分環(huán)節(jié)的模擬電路圖41微分環(huán)節(jié)的仿真圖5比例+微分環(huán)節(jié)（PD）G(s)=s+2和G(s)=s+1 ○圖51比例+微分環(huán)節(jié)的模擬電路圖52比例+微分環(huán)節(jié)的仿真圖⑥ 比例+積分環(huán)節(jié)（PI）G1(s)=1+1s和G2(s)=1+12s圖61比例+積分環(huán)節(jié)的模擬電路圖62比例+積分環(huán)節(jié)的仿真圖心得體會(huì)：通過(guò)對(duì)一些電路圖的仿真，初步了解了SIMULINK功能模塊的使用方法，熟悉MATLAB桌面和命令窗口，同時(shí)對(duì)各種典型環(huán)節(jié)響應(yīng)曲線有了更深刻的理解，初步知道了各參數(shù)變化對(duì)典型環(huán)節(jié)動(dòng)態(tài)特性的影響。第三篇：MATLAB實(shí)驗(yàn)六《SIMULINK交互式仿真》《計(jì)算機(jī)仿真及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)教案實(shí)驗(yàn)六 SIMULINK交互式仿真一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜IMULINK交互式仿真集成環(huán)境。掌握連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)建模的方法。二、實(shí)驗(yàn)主要儀器與設(shè)備三、預(yù)習(xí)要求做實(shí)驗(yàn)前必須認(rèn)真復(fù)習(xí)第七章SIMULINK交互式仿真集成環(huán)境。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟示的SIMULINK模塊庫(kù)瀏覽器?！队?jì)算機(jī)仿真及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)教案 SIMULINK模塊庫(kù)瀏覽器開(kāi)啟空白（新建）模型窗單機(jī)Simulink模塊庫(kù)瀏覽器工具條上的圖標(biāo)“去的）。從模塊庫(kù)復(fù)制所需模塊到空白（新建）模型窗（）把連續(xù)模塊子庫(kù)中的積分器“拖”進(jìn)空白模型窗； 再用鼠標(biāo)點(diǎn)亮該模塊，選中下拉菜單項(xiàng){Format：Flip Block}，使增益模塊 翻轉(zhuǎn)180度。把SimulinkMath Operations子庫(kù)中的求和模塊“拖”進(jìn) 空白模型窗；再把SimulinkSinkScope示波器模塊“拖”進(jìn)空白模型窗?！保换蛟谶x擇下拉菜單項(xiàng){File：New}，（注：窗中的模塊是后一個(gè)步驟復(fù)制進(jìn)《計(jì)算機(jī)仿真及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)教案 制進(jìn)庫(kù)模塊的新建模型窗新建模型窗中的模型再?gòu)?fù)制在該新建模型窗中，可以通過(guò)再?gòu)?fù)制，產(chǎn)生建模所需的2個(gè)積分模塊和2個(gè)增益 模塊。具體操作方法是：按住[Ctrl]鍵，用鼠標(biāo)“點(diǎn)亮并拖拉”積分模塊 到適當(dāng)?shù)奈恢?，便完成積分模塊的復(fù)制，而這被再?gòu)?fù)制的積分模塊會(huì)自動(dòng)改名為 ,以作區(qū)分。見(jiàn)一個(gè)所需的增益模塊，可采用類似方法獲得。模塊連接線的形成方法隨信號(hào)起始端位置不同而不同，具體如下。起始端位于模塊輸出口的信號(hào)線生成法。使光標(biāo)靠近模塊輸出口；待光標(biāo)變 為“單線十字叉”時(shí)，按下鼠標(biāo)左鍵；移動(dòng)十字叉，拖出一根“虛連線”；光標(biāo) 與另一個(gè)模塊輸出口靠近到一定程度，單十字叉變?yōu)殡p十字叉；放開(kāi)鼠標(biāo)左鍵，”虛連線”便變?yōu)閹Ъ^的信號(hào)連線。起始端位于其他信號(hào)線上的信號(hào)線生成法。使光標(biāo)置于已經(jīng)存在的其他信號(hào)線 之上；按下鼠標(biāo)右鍵，光標(biāo)變?yōu)椤皢尉€十字叉”；運(yùn)動(dòng)鼠標(biāo)，引出”虛連線”；當(dāng) 鼠標(biāo)與待連接模塊輸入口靠得足夠近，單十字叉變?yōu)殡p十字叉；放開(kāi)鼠標(biāo)右鍵，“虛連線”便變?yōu)閹Ъ^的信號(hào)連線。雙擊相應(yīng)的信號(hào)線，給信號(hào)線作標(biāo)注，如x’’,x’,x等?！队?jì)算機(jī)仿真及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)教案已構(gòu)建完成的新建模型窗根據(jù)理論數(shù)學(xué)模型設(shè)置模塊參數(shù)為使構(gòu)造的Simulink模型與理論數(shù)學(xué)模型一致，須對(duì)模塊進(jìn)行如下參數(shù)設(shè)置。設(shè)置增益模塊參數(shù)：雙擊模型窗中的增益模塊， 所示的參數(shù)設(shè)置窗；把Gain增益欄中的數(shù)字1改寫為所需的2；單擊【OK】鍵，完成設(shè)置；此時(shí)，新建模型窗中增益模塊上會(huì)出現(xiàn)數(shù)字2。參照以上方法， 參數(shù)已經(jīng)修改為2的Grain增益模塊參數(shù)設(shè)置窗《計(jì)算機(jī)仿真及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)教案修改求和模塊輸入口的代數(shù)符號(hào)：雙擊求和模塊，； 把符號(hào)列表欄中的默認(rèn)符號(hào)（++）修改成代數(shù)符號(hào)（）；單擊【OK】鍵，完成設(shè)置； 改變輸出入口符號(hào)的求和模塊參數(shù)設(shè)置窗據(jù)初始位移x(0)=：雙擊積分模塊 ，；把初始條件Initial condition欄中的默認(rèn)0 ；單擊[OK]鍵，關(guān)閉該窗口，完成設(shè)置。《計(jì)算機(jī)仿真及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)教案 9仿真運(yùn)行參數(shù)采用默認(rèn)解算器“ode45”、默認(rèn)“變步長(zhǎng)”，以便發(fā)現(xiàn)問(wèn)題加以改善。雙擊示波器模塊，引出示波器顯示窗，并使它不與exm070101模型窗重疊。單擊exm070101模型窗上的“?！狈抡鎲?dòng)鍵，使該模型運(yùn)行；在示波器上
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