Simulink交互式仿真5.doc

8.1.1 离散积分模块和混合系统 1 离散时间积分模块图8.6-6 离散时间积分模块的默认图标 2 混合系统的s变量替换法【例8.6-3】在图8.6-7中，有两个闭环系统：下方的系统采用“连续超前-滞后校正器”；上方的则采用通过“Tustin近似”的“离散校正器”图8.6-7 超前滞后校正器及其等价离散近似校正期间的比较模型（1）本例的解题步骤（2）关于图8.6-7块图模型的说明（3）Gcc=tf([190,969,95],[1,6.51,0.065]); Ts=0.08; Gdc=c2d(Gcc,Ts,'Tustin') [num,den]=tfdata(Gdc); GdcNum=num{1}; GdcDen=den{1}; 图8.6-8 模型内存操控区（3）仿真比较图8.6-9 采用不同校正器的系统阶跃响应比较8.1.2 多速率系统的色彩标识【例8.6-4】利用图8.6-10所示exm080604.mdl模型演示：不同速率的着色；零阶保持模块的使用图8.6-10 用色彩和文字标识不同速率（1）（2）（3）图8.6-11 被着色模型的色标图例（4）保存和运行模型图8.6-12 经零阶保持后两系统响应的比较8.2 Simulink的分析工具8.2.1 模型和模块信息的获取 1 模型状态及输入输出特征的获取【例8.7-1】观察图8.7-1所示exm080701.mdl模型的特征参数。

图8.7-1 具有三种采样速率的混合系统（1）图8.7-2 （2）[SZ,X0,StateCell]=exm080701 %获得模型信息 SZ = 2 1 0 0 0 0 3X0 = 0 0 -0.5000StateCell = 'exm080701/Transfer Fcn' 'exm080701/Transfer Fcn' [1x34 char]StateCell{3} ans =exm080701/Discrete-Time Integrator （3）图8.7-3 2 模型/模块参数的指令获知和设置【例8.7-2】以exm080701.mdl为例，演示：如何得知模型中各模块和可设置参数的具体准确名称；如何通过指令获取和设置模型中指定模块对话窗中的参数；如何得知“仿真参数配置框”中的可设置参数准确名称；又如何通过指令获取和设置这些模型仿真参数1）BN=find_system('exm080701') BN = 'exm080701' 'exm080701/Add' 'exm080701/Add1' [1x34 char] 'exm080701/Gain' 'exm080701/Mux' 'exm080701/Scope' 'exm080701/Step' 'exm080701/Transfer Fcn' （2）图8.7-4 运用关键词搜索到的模块分类参数节点Gv0=get_param(BN{5},'Gain') set_param(BN{5},'Gain', '1.11') Gv=get_param(BN{5},'Gain') set_param(BN{5},'Gain', '1.4') Gv0 =1.4Gv =1.11 （3）Ci0=get_param('exm080701','InitialState') set_param('exm080701','InitialState','[0;0;-0.5]') Ci=get_param('exm080701','InitialState') set_param('exm080701','InitialState',Ci0) Ci0 ='[0; 0; 0.5]'Ci =[0;0;-0.5] 8.2.2 用Sim指令运行Simulink模型 1 运行块图模型的sim指令（1）[t, x, y]=sim('model', timespan, opts, ut) 利用输入参数进行仿真，返回逐个输出（最早格式，沿用至今）（2）simOut=sim('model', 'PName1',Value1,'PName2', Value2...) 采用“参数名/值设置法”运行model指定的块图模型simOut=sim('model', PStruct) 采用“构架设置法”运行model指定的块图模型 2 sim指令的参数名/值设置法【例8.7-3】采用sim指令的“参数名/值设置法”运行如图8.7-5所示的exm080703.mdl块图模型（文件在随书光盘上）。

图 8.7-5 sim指令操作的块图模型exm080703（1）关于图8.7-5所示exm080703.mdl的说明（2）%exm080703m.m YSIM=sim('exm080703','SaveOutput','on','OutputSaveName','y0','SaveFormat','Array');%<2>yy0=YSIM.get('y0'); %<3>tt0=YSIM.get('tout'); %<4>simplot(tt0,yy0) xlabel('tt0'),ylabel('yy0')图8.7-6 simplot绘制出示波窗模式的响应曲线〖说明〗 3 sim指令的参数构架设置法 【例8.7-4】利用sim指令的构架设置法对exm080703.mdl进行操作，以产生模块取不同初始值时的系统响应曲线（参见图8.7-7）1）[SZ,X0,SC]=exm080703;disp([num2cell(X0),SC]) [0] 'exm080703/Transfer Fcn' [0] 'exm080703/Transfer Fcn' [0] 'exm080703/Integrator' （2）% exm080704m.mclearx0=[0, 1, 0; 0, 0, 0.05; 0, 0, 0]; P.LoadInitialState='on'; P.SolverType='Fixed-step'; %<7>P.FixedStep='0.04'; %<8>P.SaveOutput='on'; P.OutputSaveName='y0'; P.SaveFormat='Array'; for ii=1:3 xm0=x0(:,ii); P.InitialState='xm0'; YSIM=sim('exm080803',P); y(:,ii)=YSIM.get('y0'); endt=YSIM.get('tout'); simplot(t,y),legend('x0(:,1)','x0(:,2)','x0(:,3)')hh=get(gca,'Children'); set(hh(1),'Marker','o') set(hh(2),'Marker','+')title('不同初值的系统响应')xlabel('t'),ylabel('y')shg 图8.7-7 sim指令构架设置法展现不同初值响应8.2.3 模型的线性化问题 1 线性化的数学描述 2 模型线性化【例8.7-5】求图8.7-8所示exm080705.mdl的传递函数。

图8.7-8 多环控制系统（1）（2）[A,B,C,D]=linmod2('exm080705'); STF=tf(minreal(ss(A,B,C,D))) 2 states removed. Transfer function: 100 s^2 + 300 s + 200-----------------------------------------------s^5 + 21 s^4 + 157 s^3 + 663 s^2 + 1301 s + 910 【例8.7-6】求图8.7-9所示的块图模型exm080706_1.mdl在状态空间原点的线性化模型图8.7-9 待线性化的块图模型（1）图8.7-10 含饱和限制积分模块系统的输出波形（2）Ts=0.03;[A,B,C,D]=dlinmod('exm080706_1',Ts) A = 0.6204 -2.7398 0.0241 0.0241 0.9557 0.0004 0 -11.3400 1.0000B = 0.0368 0.0006 0.2520C = 0 45.0000 0 0 -5.6700 1.0000D = 0 0.1260 （3）图8.7-11 等价近似的线性化块图模型（4）clearTs=0.03; [A,B,C,D]=dlinmod('exm080706_1',Ts);sim('exm080706_1') sim('exm080706_2') tn10=tn;yn10=yn(:,1); %<6>tl10=tl;yl10=yl(:,1); %<7>uf1=get_param('exm080706_1/Step','After');%<8>uf2=get_param('exm080706_2/Step','After');%<9>set_param('exm080706_1/Step','After','0.5')set_param('exm080706_2/Step','After','0.5')sim('exm080706_1') sim('exm080706_2') tn05=tn;yn05=yn(:,1); %<14>tl05=tl;yl05=yl(:,1); %<15>set_param。