simulink实例(有好多实例).ppt

1、1、基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真，教师：刘彦斌，2010年3月，系统建模与仿真。其初始值是绘制函数的波形，而创建仿真系统的是，A/Simulink系统建模与仿真，3，SIMULINK仿真示例，4，SIMULINK仿真示例，示例2，力-质量系统，拉一个盒子(拉力f=1N)，盒子质量为M(1kg)，盒子与地面有摩擦(b=0.4N(/m/s)。A/SIMULINK系统建模与仿真，5。Simulink仿真实例，其运动方程为，拉力作用时间为2s，构建的模型为，A/SIMULINK系统建模与仿真，6。Simulink仿真例子，由于摩擦，盒子最终会停止前进。A/SIMULINK的系统建

2、模和仿真，7，SIMULINK仿真示例，示例3，力-弹簧-阻尼系统，假设盒子和地面之间没有摩擦，盒子质量为M(1kg)，并且在盒子和墙壁之间有线性弹簧(k=1N/m)和阻尼器(b=0.3N/ms-1)。阻尼器主要用于吸收系统的能量，将其转化为热能并消耗掉。现在把盒子从静止状态拉开2厘米，让它走，试着找到盒子的运动轨迹。A/Simulink系统建模与仿真，8，SIMULINK仿真实例，运动方程是，所构造的模型是，A/SIMULINK系统建模与仿真，9，SIMULINK仿真实例，由于阻尼器的存在，箱体最终会停止运动。系统建模与仿真A/SIMULINK，10，SIMULINK仿真示例，示例4，单摆系

3、统如下图所示，假设杆的长度为l，钢球的质量为m。单摆的运动可以用线性微分方程近似，但实际上系统的行为是非线性的，存在粘性阻尼，假设粘性阻尼系数为bkg/ms-1。A/Simulink系统建模与仿真，11、SIMULINK仿真示例，选择b=0.03，g=9.8，L=0.8，m=0.3，单摆系统的运动方程为，A/SIMULINK系统建模与仿真，12、SIMULINK仿真示例，A/SIMULINK系统建模与仿真，13、SIMULINK这里，蹦极是以连续系统为例。自由落体满足牛顿运动定律：F=ma。假设绳索的弹性系数为k，其张力会影响系统的动态响应。如果绳索下端的初始位置定义为0位置，x是人站在桥上时

4、的张力位置，那么绳索的张力用b(x)表示。A/Simulink系统建模与仿真，14，SIMULINK仿真示例，设M为物体的质量，G为重力加速度，a1，a2为空气阻尼系数，系统方程可表示为，A/SIMULINK系统建模与仿真，15，SIMULINK仿真示例，在MATLAB中建立该方程的SIMULINK模型，其中需要两个积分器。系统建模与仿真A/SIMULINK，16，SIMULINK仿真实例，一旦建立了x及其导数，就可以用一个增益模块来表示空气阻力的比例系数，用一个函数模块来表示空气阻力的非线性部分。系统建模与仿真的A/SIMULINK，17，SIMULINK仿真示例，b(x)由阈值为0的x条件

5、表达式确定，并且可以使用开关模块来实现判断条件。A/SIMULINK系统建模与仿真18SIMULINK仿真示例最终系统的SIMULINK模型框图是A/SIMULINK系统建模与仿真19SIMULINK仿真示例在仿真过程中，绳索长度为-30m，起动速度为0；物体的质量为90公斤，g为9.8米/秒2，弹性系数k为20，a1和a2均为1。系统建模与仿真A/SIMULINK，20，SIMULINK仿真示例，仿真曲线是，系统建模与仿真a/Simulink，21，Simulink仿真示例，假设绳子末端离地面50米时没有被拉伸，为了得到更逼真的曲线，通过从50减去输出位置，系统建模与仿真A/SIMULINK

6、，22，Simulink仿真示例，我们可以看到跳线已经着地。仿真曲线是，A/SIMULINK系统建模与仿真，以及23，SIMULINK仿真实例。首先，在示例1的模型中添加一个输出模块，将模型文件保存为蹦极cmd，然后创建一个脚本文件来测试不同的K值，当地面距离为正时停止模拟。通过示例5的模拟，我们可以看到跳线的身体接触到了地面！现在我想选择一条安全的绳子，并写一个脚本文件来尝试不同的弹性常数，以确保90公斤身体安全的最小弹性常数值。A/SIMULINK系统建模和仿真，24，SIMULINK仿真示例，A/SIMULINK系统建模和仿真，25，SIMULINK仿真示例，A/SIMULINK系统建模

7、和仿真，26，Simulink仿真示例，示例7，模型和模块的属性包含回调函数。下图是蹦极模型的框图。运行这个模型时，不需要设置参数，因为回调函数首先在蹦极模型文件中执行。A/Simulink系统建模和仿真，27，SIMULINK仿真示例，A/SIMULINK系统建模和仿真，28，SIMULINK仿真示例，示例8，构建积分器，输入为1，初始条件为-50，如果输出超过20，则重置为-100。A/SIMULINK系统建模与仿真，29，SIMULINK仿真示例，A/SIMULINK系统建模与仿真，30，SIMULINK仿真示例，A/SIMULINK系统建模与仿真，31，Simulink仿真示例，A/SIMULINK系统建模与仿真，32，Simulink仿真示例，示例9，复位弹力球。一个弹性球以15米/秒的速度从距离水平设置10米的高度抛向空中。球的弹力是0.8。当球到达球面时，其初始速度被重置为0.8x。X是球在重置时间的速度，即积分器的状态。球的抛物线运动满足以下公式：系统建模和仿真的A/SIMULINK，33。Simulink仿真示例，其中是球的速度、球的初始