第9章 控制系统的Simulink仿真.ppt

第9章 此外，还可以用输入源“Sources”模块库中的“Clock”模块来查看“Workspace”输出的时间数据（图9-18所示）。这时需要将“Clock”模块输出到“To Workspace1”模块中，并将“To Workspace1”的输出变量改为t，存储数据选为Array（数组）形式，其他选项采用默认状态。 控制系统的Simulink仿真 图9-18 用“Clock”模块来查看“Workspace”输出的时间数据 第9章 控制系统的Simulink仿真 第9章 控制系统的Simulink仿真 （3）使用out1模块将仿真输出信息返回到MATLAB命令窗口 在输出模块库“Sinks”中，有一个名为“out1”的输出模块，可以将系统仿真结果的信息输入到这个模块。该输出模块会将数据返回到MATLAB命令窗口中，并自动用一个名为“yout”的变量保存起来。MATLAB也会自动将每个时间数据存入MATLAB命令窗口中，用“tout”这个变量保存起来。 第9章 控制系统的Simulink仿真 【例9.3】 使用输出“out1”模块返回数据信息到MATLAB命令窗口中。 解：将系统的输出接“out1”模块，如图9-19所示。 将控制系统输出数据与时间数据都返回到MATLAB命令窗口之后，也可以用绘图命令在MATLAB命令窗口里绘制出图形。指令如下： plot(tout,yout) 这个指令执行后，可以看到所绘制的图形也与图9-17完全一样。 图9-19 使用out模块返回数据信息 第9章 控制系统的Simulink仿真 第9章 控制系统的Simulink仿真 9.2.2 利用Simulink动态结构图的仿真处理 利用Simulink动态结构图的仿真方法的基本思路是： 先将动态结构图转换为状态空间模型，然后再仿真。利用Simulink提供的linmod ( )或linmod2 ( )两个函数，从连续系统中提取线性模型。两个函数命令执行后，都可以得到一个用[A,B,C,D]表达的状态空间模型。然后就可以对这个状态空间模型来进行各种仿真。 第9章 控制系统的Simulink仿真 利用线性模型进行仿真： 已知系统的线性模型，可利用MATLAB提供的仿真函数对系统进行各种仿真。如利用step（sys）或step（A, B, C, D）自动绘制系统单位阶跃响应曲线；利用bode（sys）或bode（A, B, C, D）函数绘制系统对数幅频和相频特性曲线；利用margin（sys）函数可求出系统频域性能指标，还可以把频域性能指标附在波德图上。 【例9.4】双环调速的电流环系统的动态模型如图9-20所示。试求其线性模型。 第9章 图9-20 双环调速的电流环系统动态模型 控制系统的Simulink仿真 第9章 解：（1）首先建立该系统的动态模型 依据系统模型的建立方法，在Simulink中建立如图9-20所示的双环调速电流环系统动态模型。 （2）求系统线性状态空间模型 在MATLAB命令窗口运行以下指令： [A,B,C,D]=linmod(untitled1) % untitled1为系统动态模型 可得到线性系统的一个线性状态空间模型的（A, B, C, D）描述。 控制系统的Simulink仿真 A = 1.0e+004 * -0.0078 1.7964 0 0 0 0 -0.0599 0.0160 -0.0160 0.0025 0 0 -0.0500 0 0 0.0014 0 0 -0.0500 0 0 0 0.0500 -0.0500 0 B = 0 0 1 0 0 第9章 控制系统的Simulink仿真 第9章 C = 195.3125 0 0 0 0 D = 0 （3）求系统传递函数模型 运行以下命令，即可得到闭环系统的传递函数并加以显示： [num,den]=ss2tf (A,B,C,D); %转换成传递函数模型 printsys(num,den,’s’) %显示传递函数模型 命令执行后，所得的结果为： num/den = 1.3642e-012 s^4 + 1.1642e-009 s^3 + 561377245.