MATLABSIMULINK最常见问题文档

MATLABSIMULINK最常见问题优选MATLABSIMULINK最常见问题二、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类型特点 说明ode45非刚性单步法；4，5阶R-K方法；累计截断误差为(△x)3大部分场合的首选方法ode23非刚性单步法；2，3阶R-K方法；累计截断误差为(△x)3使用于精度较低的情形ode113非刚性多步法；Adams算法；高低精度均可到10-3～10-6 计算时间比ode45短ode23t适度刚性采用梯形算法适度刚性情形ode15s刚性多步法；Gear’s反向数值微分；精度中等若ode45失效时，可尝试使用ode23s刚性单步法；2阶Rosebrock算法；低精度当精度较低时，计算时间比ode15s短ode23tb刚性梯形算法；低精度当精度较低时，计算时间比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”Maxstepsize”——最大步长，若为auto,则最大步长位(Stoptime-Starttime)/50。2”Minstepsize”——最小步长。3”Initialstepsize”——初始步长。4”Relativetolerance”——设置相对容许误差限。5”Absolutetolerance”——设置绝对容许误差限。Initialstepsize（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）

Relativetolerance（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%。

Absolutetolerance（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)<=max(相对容许误差限*|y(i)|,绝对容许误差限)，则表明第i次迭代是正确的，否则，程序会自动将步长减小，再来验证上述不等式是否成立。重复上述过程，直到上述不等式成立为止。continuous和discrete两种状态的主要差别在于他们取值的时间问题，既在continuous中，理论是无间隔时间，计算机的做法可能是很短时间内更新一次值，而discrete则是很长时间更新一次值，这个很短和很长的概念是他两相对来说的。离散系统采用差分方程表示，和前一时刻的状态有关，所以必须知道先前状态连续系统采用微分方程描述。五、关于两种信号Simulink