计算机仿真技术实验报告-实验三
14页1、.计算机仿真技术实验报告实验三利用数值积分算法的仿真实验精品文档.实验三利用数值积分算法的仿真实验一 实验目的1) 熟悉 MATLAB的工作环境;2) 掌握 MATLAB的 .M 文件编写规则,并在命令窗口调试和运行程序;3) 掌握利用欧拉法、 梯形法、二阶显式 Adams法及四阶龙格库塔法构建系统仿真模型的方法 , 并对仿真结果进行分析。二 实验内容系统电路如图2.1所示。电路元件参数:直流电压源 E1V ,电阻 R 10,电感L 0.01H ,电容 C1F 。电路元件初始值: 电感电流 iL (0)0 A ,电容电压 uc (0)0V 。系统输出量为电容电压 uc (t ) 。连续系统输出响应 uc (t ) 的解析解为:uc (t )U s (1e at(cos tsinta /)(2-1 )R1R2其中, a。,LC2L2LRLiL (t)DCEuc (t )C图 2.1 RLC 串联电路三、要求1) 利用欧拉法、梯形法、二阶显式 Adams法及显式四阶 Runge-Kutta 法构建系统仿真模型,并求出离散系统的输出量响应曲线;精品文档.2) 对比分析利用欧拉法、梯形法、二阶
2、显式 Adams法及显式四阶 Runge-Kutta 法构建系统仿真模型的仿真精度与模型运行的稳定性问题;3) 分别编写欧拉法、梯形法、二阶显式Adams法及显式四阶Runge-Kutta 法的 .m 函数文件,并存入磁盘中。 .m 函数文件要求输入参数为系统状态方程的系数矩阵、仿真时间及仿真步长。编写 .m 命令文件,在该命令文件中调用已经编写完成的上述.m 函数文件,完成仿真实验;4) subplot和 plot函数将输出结果画在同一个窗口中,每个子图加上对应的标题。四 . 实验原理( 1)连续系统解析解连续系统输出响应 uc (t) 的解析解为:uc (t)U s (1e at(costsintx /)其中, xR ,1R 22LLC2L( 2)原系统的传递函数根据所示电路图,我们利用电路原理建立系统的传递函数模型,根据系统的传递函数是在零初始条件下输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换之比,可得该系统的传递函数:U C (s)1/ LCG(s)s2R / Ls 1/ LCE(s)(3) 系统的仿真模型在连续系统的数字仿真算法中 , 较常用的有欧拉法、 梯形法、二阶显式 Ad
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