3.2模型的创建和模型文件(续2) 3.2.3 SIMULINK模型文件 SIMULINK除了可以通过图形界面设计模块外,也可以 通过直接编写md文件来设计仿真模型图。 一个有输入和输出的图形界面设计模块 n G ain Out 用md文件编写有输入和输出的增益器。(在word下) (韩利竹P16)
6 3．2 模型的创建和模型文件（续2） 3．2．3 SIMULINK 模型文件 ▪ SIMULINK 除了可以通过图形界面设计模块外，也可以 通过直接编写mdl 文件来设计仿真模型图。 ▪ 一个有输入和输出的图形界面设计模块。 ▪ 用 mdl 文件编写有输入和输出的增益器。（在 Word下 ） （韩利竹P161） In Gain Out 1 1 1
3.3仿真运行 3.3.1使用菜单进行仿真 设置仿真参数和选择求解器 通过选择菜单 Simulation下的 Parameters菜单项,用来设置 仿真参数和选择求解器。其中有三个页面管理这些仿真参数。 在 Solver页面,设置开始和停止时间,选择求解器和指定 求解器( solver)的参数,另外还可以选择一些输出选项 在 Solver options中, SIMULINK模型的仿真涉及到一组 常微分方程(ODEs)的数值积分。如果模型是连续系统, 使用ode45方法;如果模型不是连续系统,使用 discrete方法。 在 Workspace 1O页面,管理对 MATLAB工作空间的输 入和输出。 在 Diagnostics页面,可以选择在仿真期间显示的警告信息 的层次。 例312:实现两个正弦信号的相乘。( AM. mdI)
7 3．3 仿真运行 3．3．1 使用菜单进行仿真 ▪ 设置仿真参数和选择求解器 通过选择菜单Simulation 下的 Parameters 菜单项，用来设置 仿真参数和选择求解器。其中有三个页面管理这些仿真参数。 • 在 Solver 页面，设置开始和停止时间，选择求解器和指定 求解器（solver）的参数，另外还可以选择一些输出选项。 • 在 Workspace I/O 页面，管理对 MATLAB 工作空间的输 入和输出。 • 在 Diagnostics 页面，可以选择在仿真期间显示的警告信息 的层次。 • 在 Solver options 中， SIMULINK 模型的仿真涉及到一组 常微分方程（ODEs）的数值积分。如果模型是连续系统， 使用ode45方法；如果模型不是连续系统，使用discrete方法。 例3_1_2：实现两个正弦信号的相乘。（ AM .mdl ）
3.3仿真运行(续1) 3.3.2通过命令行运行仿真 通过命令行运行仿真与通过菜单运行仿真相比,有如下的 些优点: 可以不理睬模块中的初始条件(参数x0); 可以定义任何外部输入(用参数ut) 可以由一个M文件来启动一个仿真,并且允许模块中的 参数发生改变。 用来进行仿真的命令有四个: 使用 set_ param命令:开始、停止或者继续仿真或者更新 模块的方框图。 get_ param命令来检查一个仿真的状态。 使用sim命令:启动仿真命令; 使用 simset命令:用来向sm命令产生或者编辑仿真参数 和积分法属性的命令; 使用 simnet命令:可以得到选项结构体属性和参数
8 3．3 仿真运行（续1） 3．3．2 通过命令行运行仿真 ▪ 通过命令行运行仿真与通过菜单运行仿真相比，有如下的 一些优点： • 可以不理睬模块中的初始条件（参数 x0 ）； • 可以定义任何外部输入（用参数ut ）； • 可以由一个M 文件来启动一个仿真，并且允许模块中的 参数发生改变。 ▪ 用来进行仿真的命令有四个： • 使用 set_param 命令：开始、停止或者继续仿真或者更新 模块的方框图。get_param 命令来检查一个仿真的状态。 • 使用 sim 命令：启动仿真命令； • 使用 simset 命令：用来向 sim 命令产生或者编辑仿真参数 和积分法属性的命令； • 使用 simget 命令：可以得到选项结构体属性和参数
3.3仿真运行(续2) 3.3.4综合算例(M3ex331.m) 例31:求非线性系统x二x2+x2-4的相平面轨迹、 平衡点,并进行稳定性分析 本例演示:(A) SIMULINK模型和 MATLAB指令的配合使用 (B)sim, simset,trim指令的应用。 (C)二阶系统相轨迹的精良图形
9 3．3 仿真运行（续2） 3．3．4 综合算例 （M3_ex3_3_1.m） 例3_3_1：求非线性系统 的相平面轨迹、 平衡点，并进行稳定性分析。 本例演示：（A）SIMULINK模型和MATLAB指令的配合使用。 = − = + − 2 1 2 2 2 2 1 1 2 4 x x x x x x （B）sim , simset , trim 指令的应用。 （C）二阶系统相轨迹的精良图形
3.4系统建模 3.4.1连续系统建模 线性系统建模举例 例341:复位积分器的功用示例。 在仿真启动时,积分器从零开始对0.5t进行积分。当复位口 信号t5=0瞬间,积分器被重置为零。此后,再对05(t-5) 进行积分。 例342:积分模块直接构造微分方程求解模型。 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的二阶微分程x"+0,2x+04x=02l) (湜是单位阶跃函数。本例演示如何用积分器直接构搭求解该微 分方程的模型 例343:直接利用传递函数模块求解方程。 对二阶微分程进行拉氏变换:s2X()+0.2sX(s)+04X(s)=02() 可以得到: X(s) 0.2 U/(s)s2+0.2s+0.4
10 3．4 系统建模 3．4．1 连续系统建模 ▪ 线性系统建模举例 例3_4_1：复位积分器的功用示例。 例3_4_2：积分模块直接构造微分方程求解模型。 例3_4_3：直接利用传递函数模块求解方程。 在仿真启动时，积分器从零开始对0.5 t 进行积分。当复位口 信号 t-5=0 瞬间，积分器被重置为零。此后，再对0.5 （ t-5 ） 进行积分。 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。 x + 0.2x + 0.4x = 0.2u(t) u(t) 对二阶微分程进行拉氏变换： ( ) 0.2 ( ) 0.4 ( ) 0.2 ( ) 2 s X s + sX s + X s = U s 0.2 0.4 0.2 ( ) ( ) ( ) 2 + + = = U s s s X s 可以得到： G s