MATLAB结课论文 Simulink在动态仿真中的应用

Simulink在动态模拟中的应用核科学技术院核孔094班郭瑞丰20094530406摘要：总结了MATLAB/SIMULINK的特点，并通过实例介绍了如何在此基础上建立系统仿真模型。使用MATLAB/SIMULINK进行系统仿真是简单、方便、图像、具体、系统仿真更好的软件之一。关键字：动态系统；模拟模型正文：MATLAB是矩阵实验室的缩写，是用于交互式环境的数学软件，主要包括MATLAB和Simulink的大部分算法开发、数据可视化、数据分析和数值计算的高级技术计算语言。Simulink为动态系统建模、模拟和全面分析提供了集成的环境。在此环境中，无需编写大量程序，只需简单直观的鼠标操作即可构建复杂的系统。Simulink广泛应用于复杂的模拟和设计，其自适应、结构和过程清晰、模拟精密、接近实际、高效、灵活，并基于上述优点控制理论和数字信号处理。有很多第三方软件和硬件可以请求应用或应用到Simulink。整个实验研究开发过程中，仿真为我们的研究系统提供了极大的便利，但在编程中，尤其是fortran，c语言编程调试工作的效率低，非常不方便。1984年MATLAB的推出为研究者打开了新的局面。在系统仿真应用中得到了快速发展。SIMULINK简介和主要特性简介：Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它为动态系统建模、模拟和综合分析提供了集成的环境。在此环境中，无需编写大量程序，只需简单直观的鼠标操作即可构建复杂的系统。Simulink广泛应用于复杂的模拟和设计，其自适应、结构和过程清晰、模拟精密、接近实际、高效、灵活，并基于上述优点控制理论和数字信号处理。有很多第三方软件和硬件可以请求应用或应用到Simulink。Simulink是MATLAB的可视模拟工具，是基于MATLAB的方框图设计环境，是用于线性系统、非线性系统、数字控制和数字信号处理建模和模拟的广泛使用的动态系统建模、模拟和分析的软件包。Simulink可以使用连续采样时间、离散采样时间或两种混合采样时间进行建模，并支持系统不同部分具有不同采样率的多速率系统。为了创建动态系统模型，Simulink提供了模型块图的图形用户界面(GUI)，用户只需单击并拖动鼠标即可完成该模型，提供了更快、更直接的方法，并且用户可以立即看到系统的仿真结果。Simulink是动态和嵌入式系统的多域模拟和基于模型的设计工具。Simulink提供交互式图形环境和自定义模块库，用于设计、模拟、运行和测试各种时变系统，包括通信、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统。其他基于Simulink构建的产品扩展了Simulink多域建模功能，并提供了设计、执行、验证和验证任务的适当工具。Simulink与MATLAB紧密集成，允许直接访问MATLAB中的许多工具，以开发算法、分析和可视化、编写批处理脚本、自定义建模环境、定义信号参数和测试数据。特性：丰富、可扩展的预定义模块库用于组合和管理直观模块图的交互式图形编辑器您可以将模型分割为设计功能的层级，以管理复杂的设计通过Model Explorer浏览、创建、配置和搜索模型的所有信号、参数和属性，从而生成模型代码提供与其他模拟程序的连接或与手写代码集成的API使用Embedded MATLAB模块从Simulink和嵌入式系统运行中调用MATLAB算法根据模拟模式(normal、accelerator、rapid accelerator)，以解析或编译的c程式码形式执行模拟使用图形调试器和分析器查看仿真结果并诊断设计的性能和异常行为可以访问MATLAB以分析和可视化结果、自定义建模环境，以及定义信号参数和测试数据模型分析和诊断工具可确保模型的一致性并确定模型中的错误常用的有五种：1具有模拟和连接功能您可以使用鼠标工具在模型窗口中绘制所需的控制系统模型，然后使用此软件提供的功能直接模拟系统，从而轻松识别非常复杂系统的失败者使用2块图建模像用笔和纸绘制模型一样，使用此结构绘制模型比使用微分方程或差分方程的一般建模比更直观、更方便、更灵活。3建模具有层次结构建模时，可以从上到下或从下到上对结构建模，建模完成后，可以从顶部开始查看模型，然后双击系统模块查看下一级别的内容。然后可以查看整个模型的详细信息。4模拟有两种模拟方法第一种方法是通过“模拟”菜单直接单击“模拟”，然后单击“开始”，这样更方便、更快，第二种方法是使用MATLAB命令窗口El key Mann命令执行模拟，同时通过屏幕查看模拟结果。此外，如果模拟系统中有Scope模块、Graph Scope模块等图模块，则直接单击模块可以查看模拟结果。5丰富的子模型库SIMULINK包含子模型库，如Sinks(输出方法)、Source(输入源)、Linear(线性链接)、Connections(连接和接口)和Extra(其他链接)图1是SIMULINK的单个库图标，可以根据用户在建模时所需的模块在该库中找到。图1模块库窗口二、使用SIMULINK模拟示例使用1，Simulink构建求解非线性微分方程的系统。初始值是绘制函数的波形。2，力-质量系统，长方体(pull f=1N)，长方体质量为M(1kg)，长方体与地面有摩擦力，(b=0.4N(/m/s)的大小与汽车的速度成正比。运动方程式的拉力运动时间为2s，规划的模型为因为有摩擦力，箱子最终会停止前进。通过这两个示例，建模过程是基于数学模型移除必要的模块，启动SIMULINK以创建系统仿真模型，定义模块参数，然后模拟仿真结果模拟过程可以用于数学和物理的各个方面，可以说应用面很广三个结束语本文通过一个简单的例子说明了MATLAB/SIMULINK在系统动态仿真中的应用。该软件为系统仿真方法提供了新的、方便、灵活、简单、易于理解的优点，是仿真领域的强大工具。Matlab在2l世纪包括我们医院的20o0学生选修课之一。我们要学好它，熟悉它，最好用。整个系统模拟过程简单、方便、易于学习、易于理解。MATLAR/