上机课讲解（关于matsim）ppt课件

一、Simulink的工作原理 我们在Simulink中连线的过程实际上是定 义微分（差分）方程（组）的过程。而仿 真则是求微分（差分）方程（组）数值解 的过程。 二、关于刚性问题（stiff） 什么是刚性问题？ 在用微分方程描述的一个变化过程中，若往往又包含 着多个相互作用但变化速度相差十分悬殊的子过程， 这样一类过程就认为具有 “刚性”。描述这类过程的微 分方程初值问题称为“刚性问题”。 生活中 宇航技术 宇航飞行器自动控制系统一般包含两个相 互作用但效应速度相差十分悬殊的子系统 一个是控制飞行器质心运动的系统，当飞 行器速度较大时，质心运动惯性较大，因 而相对来说变化缓慢； 另一个是控制飞行器运动姿态的系统，由 于惯性小，相对来说变化很快，因而整个 系统就是一个刚性系统。 电力电子 三、关于求解器（solver） 一个适当算法的选择，可以有效的缩短仿 真时间和提供仿真的精度。 求解器ODE类类 型 特点说说明 ode45非刚刚性单单步法；4，5 阶阶 R-K 方法 ；累计计截断误误差为为 (x)3 大部分场场合的首选选方 法 ode23非刚刚性单单步法；2，3 阶阶 R-K 方法 ；累计计截断误误差为为 (x)3 使用于精度较较低的情 形 ode113非刚刚性多步法；Adams算法；高低 精度均可到 10-310-6 计计算时间时间 比 ode45 短 ode23t适度刚刚性 采用梯形算法适度刚刚性情形 ode15s刚刚性多步法；Gears 反向数值值微 分；精度中等 若 ode45 失效时时，可 尝试尝试 使用 ode23s刚刚性单单步法；2 阶阶Rosebrock 算 法；低精度 当精度较较低时时，计计 算时间时间 比 ode15s 短 ode23tb刚刚性梯形算法；低精度当精度较较低时时，计计 算时间时间 比ode15s 短 如果模型全部是离散的，则对于变步长和 定步长，解法都采用discrete方式。 ode45和ode23实际上都是采用Runge- Kutta法，而ode23达到同样的精度时要比 ode45步长小。 ode23s和ode15s可以解Stiff方程。 ode113是变阶的Adams法，可以多步预 报校正。 四、关于仿真参数配置 仿真时间 仿真时间：注意这里的时间概念与真实的 时间并不一样，只是计算机仿真中对时间 的一种表示，比如10秒的仿真时间，如果 采样步长定为0.1，则需要执行100步，若 把步长减小，则采样点数增加，那么实际 的执行时间就会增加。 “Type”:设置微分（差分）方程求解类型， ”Variable-step”表示采用变步长算法。 ”Fixed-step”表示采用定步长算法。 当求解类型是”Variable-step”时，有以下选项： 1”Max step size”最大步长，若为auto,则最 大步长位(Stop time-Start time)/50。 2”Min step size”最小步长。 3”Initial step size”初始步长。 4”Relative tolerance”设置相对容许误差限 。 5”Absolute tolerance”设置绝对容许误差限 。 Initial step size（初始步长参数）：一般建议使用“auto” 默认值即可。 仿真精度的定义（对于变步长模式） Relative tolerance（相对误差）：它是指误差相对于状 态的值，是一个百分比，缺省值为1e-3，表示状态的计 算值要精确到0.1%。 Absolute tolerance（绝对误差）：表示误差值的门限， 或者是说在状态值为零的情况下，可以接受的误差。如 果它被设成了auto，那么simulink为每一个状态设置初 始绝对误差为1e-6。 在变步长算法中，步长大小与信号变化快慢反 向相关。 容许误差限的作用是控制计算精度。当误差超 过容许误差限时会自动修正步长。在迭代的每 一步(不妨设是第i次迭代)，程序都会将计算出来 的值与期望值相见得出一个误差e(i)，若e(i)满足 ：e(i)figure property，即可修改scope背景色 需要点击axis，然后修改colors 对于scope中输出曲线的颜色，直接在 scope相应的曲线，即会弹出其属性设置 窗，从而设置曲线颜色。 八、建模与结果输出 元件的布局尽量合理、美观、整齐 一定要养成符合实际电路实验时，搭建电 路的习惯，先完成主电路，再连接测量元 件。测量电流和电压的元件