動(dòng)態(tài)仿真集成環(huán)境-simulink3-08-wenkub
2024-11-16 23 本頁(yè)面
【正文】 u與 y之后，在 MATLAB命令窗口中使用 linmod命令便可以獲得相應(yīng)的線性系統(tǒng)描述，如下所示：[A,B,C,D]=linmod(39。25② 求取滑艇速度控制系統(tǒng)在此工作點(diǎn)處的平衡點(diǎn)在 MATLAB命令窗口中，利用以下命令獲得系統(tǒng)在輸出為 100 km/h時(shí)的平衡狀態(tài)：[x,u,y,dx]=trim(39。換句話說(shuō)， 系統(tǒng)的工作點(diǎn)應(yīng)該選擇為 使速度達(dá)到 100km/h時(shí)的系統(tǒng)輸入與系統(tǒng)狀態(tài) 。設(shè)此速度控制器所能達(dá)到的最大速度將為100km/h。21解 （ 1）滑艇速度控制系統(tǒng)的模型建立與仿真根據(jù)上式建立圖 659所示仿真框圖；圖 659 滑艇速度控制系統(tǒng)模型框圖 22圖 660其中水的阻力 ， v為滑艇的運(yùn)動(dòng)速度。[num,den]=ss2tf(A,B,C,D)。, x,u,y,ix,iu,iy)。 % 不固定輸入 iy=[1。y=[1。 x=[0。即便如此 , Ad的特征根仍可能為原系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供相當(dāng)?shù)男畔ⅰＴ撝噶畹囊话阏{(diào)用格式為[Ad,Bd,Cd,Dd]=dlinmod(‘model’, Ts,x,u,pert,xpert,upert,p1,…,p 10)其中 Ts為 指定的采樣周期 ,其它參數(shù)同連續(xù)系統(tǒng)中。 對(duì)于 以上函數(shù)的調(diào)用 ，也可寫(xiě)成如下的格式 [x,u,y,dx]=trim(‘model’) 這時(shí)會(huì)在默認(rèn)的輸入與輸出下求出系統(tǒng)的平衡點(diǎn)來(lái)，這樣的方法尤其對(duì)線性系統(tǒng)是有效的。101. 平衡點(diǎn)的確定 利用 Simulink提供的 trim( )函數(shù)可根據(jù)系統(tǒng)的模型文件來(lái)求出系統(tǒng)的平衡點(diǎn)，但在繪制Simulink模型時(shí)注意首先應(yīng)該將 系統(tǒng)的 輸入和輸出用輸入 /輸出接口模塊（ In1/Out1）來(lái)表示 。例 613 對(duì)圖 655所示 雙速率采樣系統(tǒng) 進(jìn)行仿真。4圖 6535圖 65462. 離散 — 連續(xù)混合系統(tǒng)仿真 由于 Simulink的每個(gè)離散模塊都有一個(gè)內(nèi)置的輸入采樣器和輸出零階保持器，故連續(xù)模塊和離散模塊混用時(shí)，它們之間可直接連接。 若要求模型必須在某時(shí)刻更新，或要求一些離散模塊必須比另外一些離散模塊更新得早一些或晚一些時(shí)，就必須借助offset的設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn) 。圖 6522 采樣時(shí)間參數(shù)設(shè)定離散模塊狀態(tài)改變的采樣時(shí)間，通常，采樣時(shí)間被設(shè)成標(biāo)量變量，然而，它也可以通過(guò)在該參數(shù)域中指定一個(gè)包含有兩個(gè)元素的向量來(lái)指定一個(gè)時(shí)間偏移量。1 離散系統(tǒng)的仿真 Simulink具有仿真離散 (采樣數(shù)據(jù) )系統(tǒng)的能力。利用 MATLAB求解 非線性系統(tǒng)的線性化模型 ；(8)到工作空間模塊 (To熟悉利用 Simulink進(jìn)行系統(tǒng)仿真的 兩種仿真方法：菜單法和行命令法 ；(5)本章內(nèi)容(1)第 6章 動(dòng)態(tài)仿真集成環(huán)境 Simulink注意區(qū)分書(shū)中 Simulink庫(kù)瀏覽窗口 與 Simulink模塊庫(kù) 的區(qū)別；(2)仿真算法和參數(shù) 以及常用標(biāo)準(zhǔn) 模塊參數(shù)的設(shè)置 ；(6)Workspace)的不同用法及其利用它們輸出信號(hào)時(shí)熟悉 子系統(tǒng) 的兩種建立方法： 菜單法和模塊法 ，以及條件子系統(tǒng)的應(yīng)用(9) 模型可以是 多采樣率 的，也就是說(shuō)，它們可以包含有以不同的速率采樣的模塊。例如若僅在 采樣時(shí)間(Sample time)參數(shù)設(shè)定欄填寫(xiě)一個(gè) 標(biāo)量參數(shù) ，那么它就是采樣時(shí)間。31. 純離散系統(tǒng)的仿真 純離散系統(tǒng) 可 使用 任何一種積分 算法進(jìn)行仿真，而不會(huì)影響輸出結(jié)果。在仿真時(shí)，離散模塊的輸入輸出每個(gè)采樣周期更新一次，即在采樣間隔內(nèi)它的輸入輸出保持不變；而連續(xù)模塊的輸入輸出每個(gè)計(jì)算步長(zhǎng)更新一次。圖 6558解（ 1）離散傳遞函數(shù)模塊復(fù)制于離散系統(tǒng)模塊庫(kù)(Discrete)中，設(shè)兩個(gè)離散傳遞函數(shù)模塊的采樣時(shí)間和偏離時(shí)間分別為 [1,]和 [,0]，并把兩個(gè)離散模塊的標(biāo)題分別改為 “Tf=1,offset=” 和“Tf=,offset=0” ，如圖 655所示；（ 2）把階躍函數(shù)的階躍時(shí)刻設(shè)置為 0；（ 3） Format｜ Sample time color命令可以用顏色顯示出兩個(gè)模塊采樣時(shí)間的不同；（ 4）運(yùn)行以下指令，可得圖 661所示曲線。該函數(shù)的調(diào)用格式如下 [x,u,y,dx]=trim(‘model’, x0,u0,y0,ix,iu,iy)11 由于該函數(shù)是 通過(guò)極小化 的算法來(lái)求出系統(tǒng)的平衡點(diǎn)，所以有時(shí)不能保證狀態(tài)向量的變化率等于零。122. 連續(xù)系統(tǒng)的線性化模型 利用 Simulink提供的函數(shù) linmod( )和 linmod2( ) 可以根據(jù)模型文件（同上 系統(tǒng)的輸入和輸出必須由 Connections庫(kù)中的 In1和 Out1模塊來(lái)定義 ）得到線性化模型的狀態(tài)參數(shù) A、 B、 C和 D，它們的調(diào)用格式為[A,B,C,D]=linmod(‘model’, x,u,pert,xpert,upert,p1,…,p10)[A,B,C,D]=linmod2(‘model’, x,u,pert,apert,bpert,cpert,dpert,p1,…,p 10)13 由 linmod2( ) 所得線性模型比 linmod（ ）準(zhǔn)確 ,當(dāng)然所需的運(yùn)行時(shí)間也更多。15 在原系統(tǒng) 穩(wěn)定 的前提下 ,若 Ts 是原系統(tǒng)所有采樣周期的整數(shù)倍 ,則由 dlinmod( ) 函數(shù)所得線性模型在 Ts采樣點(diǎn)上與原系統(tǒng)有相同的頻率響應(yīng)和時(shí)間響應(yīng) ,即便在上述條件不滿足的情況下 ,該指令仍可能給出有效的線性化模型。 利用函數(shù) dlinmod( )可以把系統(tǒng)從一種采樣周期模型變換到另一種采樣周期下的模型 ，可以把 離散模型變成連續(xù)模型 ,也可以把 連續(xù)模型變成離散模型 。0。1]。2]。x結(jié)果顯示： x = 19③ 在 MATLAB指令方式下運(yùn)行以下命令可得到系統(tǒng)在平衡工作點(diǎn)附近的線性模型[A,B,C,D]=linmod(39。printsys(num,den,39。由運(yùn)動(dòng)學(xué)的相關(guān)定理可知，整個(gè)滑艇系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程為：其中 m為滑艇的質(zhì)量。而在前面所提供的滑艇牽引力為 1000時(shí)，能達(dá)到的最大速度僅為 33km/h，故需要 重新設(shè)置合適的牽引力對(duì)滑艇速度控制器進(jìn)行操縱 。由于對(duì)非線性系統(tǒng)進(jìn)行線性化表示需要給出系統(tǒng)所在的操作點(diǎn)（即平衡點(diǎn)），因此在對(duì)滑艇速度控制系統(tǒng)進(jìn)行線性化之前， 需要獲得滑艇速度穩(wěn)定在 100km/h處的系統(tǒng)平衡點(diǎn) 。ex6_15_139。ex6_15_139。此時(shí)系統(tǒng)為穩(wěn)定的系統(tǒng)，但是由于矩陣 A的值為負(fù)值，故當(dāng)系統(tǒng)在其他的工作點(diǎn)處可能不穩(wěn)定。如想改變子系統(tǒng)中的具體內(nèi)容，則需用鼠標(biāo)左鍵雙擊該子系統(tǒng)的圖標(biāo)，這時(shí)就會(huì)自動(dòng)彈出一個(gè)子系統(tǒng)模型窗口，將該子系統(tǒng)的具體內(nèi)容顯示出來(lái)，用戶可以在這一窗口內(nèi)進(jìn)行修改任何內(nèi)容，修改完后關(guān)閉此窗口即可。在創(chuàng)建子系統(tǒng)的過(guò)程中要保證使用輸入模塊 (In1)代表該子系統(tǒng)從外部的輸入，使用輸出模塊 (Out1)代表該子系統(tǒng)的輸出。 39 通過(guò)封裝技術(shù)，用戶可以建立自己的 Simulink模塊和模塊庫(kù)。該頁(yè)面包括以下幾個(gè)對(duì)話框和功能按
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