第三课simulink及模型转换.pptVIP

用示波器模块来观察输出 Sinks库 Scope 示波器窗口 X Y graph 绘制二维的图形 Display 将数据以数字的形式显示出来 使用Workspace模块 将信号输入至Workspace模块，该模块将数据输出到Matlab的命令窗口中，以‘simout’变量名保存下来，也可以改变变量名用另外的名字保存 时间数据用sources中的clock模块 使用返回值将输出返回Matlab命令窗口中 out1 4、仿真参数的设置： 主菜单Simulation选项下的Parameters选项用于设置仿真参数，主要包括： (1) 仿真算法，分别为： Euler 欧拉法 Runge-Kutta3 三阶龙格库塔法 Runge-Kutta5 五阶龙格库塔法（缺省） Adams Adams算法 Gear 基耶算法 Adams/Gear A/G混合算法 Linsim 线性系统仿真算法 (2) 仿真时间与仿真步长的设置 start time 开始时间 stop time 结束时间 Relative Tolerance 相对精度 Absolute Tolerance 绝对精度 Max(min) step size最大(最小)允许的步长 例 有初始状态为0的二阶微分方程x+0.2x+0.4x=0.2u (t), 其中u(t)是单位阶跃函数，试建立系统模型并仿真。 方法1：用积分器直接构造求解微分方程的模型。 方法2：利用传递函数模块建模。 方法3：利用状态方程模块建模。 例分别采取细化输出、产生附加输出和只产生指定输出这三种方式仿真正弦输入输出系统，细化系统为2，仿真时间10s，正弦波频率为8。 子系统的建立 两种方法： 通过Subsystem模块建立子系统和通过已有的模块建立子系统。两者的区别是：前者先建立子系统，再为其添加功能模块；后者先选择模块，再建立子系统。 1．通过Subsystem模块建立子系统 操作步骤为： (1) 先打开Simulink模块库浏览器，新建一个仿真模型。 (2) 打开Simulink模块库中的Ports Subsystems模块库，将Subsystem模块添加到模型编辑窗口中。 (3) 双击Subsystem模块打开一个空白的Subsystem窗口，将要组合的模块添加到该窗口中，另外还要根据需要添加输入模块和输出模块，表示子系统的输入端口和输出端口。这样，一个子系统就建好了。 2．通过已有的模块建立子系统 操作步骤为： (1) 先选择要建立子系统的模块，不包括输入端口和输出端口。 (2) 选择模型编辑窗口Edit菜单中的Create Subsystem 命令，这样，子系统就建好了。在这种情况下，系统会自动把输入模块和输出模块添加到子系统中，并把原来的模块变为子系统的图标。 模型转换的函数小结 residue：传递函数模型与部分分式模型互换 ss2tf： 状态空间模型转换为传递函数模型 ss2zp： 状态空间模型转换为零极点增益模型 tf2ss： 传递函数模型转换为状态空间模型 tf2zp： 传递函数模型转换为零极点增益模型 zp2ss： 零极点增益模型转换为状态空间模型 zp2tf： 零极点增益模型转换为传递函数模型 4．系统的部分分式形式 传递函数也可以表示成为部分分式或留数形式，如下式 例，写出以下传递函数的部分分式形式 运行命令 结果为 这表示 residue 余数 5．系统的状态空间（state space）模型 在MATLAB中建立系统模型的基本格式 例：某线性定常系统的状态空间表达式如下，请输入到MATLAB的work space中去。 运行命令 结果为 4.2.2 离散系统数学模型 离散系统常用的数学模型通常可以用差分方程、脉冲传递函数（或Z传递函数）、状态空间表达式三种形式对系统加以描述。 1．系统差分方程形式模型 2．系统的传递函数模型 这里分子、分母多项式系数向量中的系数仍按Z的降幂排列。 函数tf( )也可建立脉冲传递函数的系统模型，其基本格式为 其中，Ts为系统采样周期。 对于离散系统，也可以用zpk( )函数建立零极点模型，基本格式为 3．系统的状态空间模型 在MATLAB中建立系统模型的基本格式 printsys(num,den, z) 例, 假设某离散系统的脉冲传递函数