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1、实验指导书实验项目名称Simulink 熟悉及其应用所属课程名称 系统仿真与 matlab实验日期班级：自动化学院测控1301学号： U201314488姓名：陈梦焱成绩：实验概述：【实验目的及要求】本部分的目的在于学习matlab 中有关 simulink的正确使用及其应用，包括：simulink的基本使用、模型的建立、模型的复制剪切粘贴、命名等、线的基本使用、子系统的建立、属性的设置、参数的设置与应用、 simulink 仿真运行参数的设置等。通过该实验，要求能够做到不查参考书，能熟练编写基本的simulink应用。【实验环境】（使用的软件）微机Windows XPMatlab 7.0实验
2、内容：1 建立如图 1 所示系统结构的 Simulink 模型，并用示波器 (Scope) 观测其单位阶跃和斜坡响应曲线。R(t)1101C(t)10ss-1.414图 1Simulik 模型如下：曲线如图：Simulink 模型：曲线如图：2 建立如图 2 所示 PID 控制系统的 Simulink 模型，对系统进行单位阶跃响应仿真，用 plot函数绘制出响应曲线。其中 10， 3， 2。要求 PID 部分用 subsystem 实现，参数 、 、 通过 subsystem 参数输入来实现。kR(s)kpi1s3 7s2 24s 24C(s)ss4 10s3 35s2 50s 24kddu
3、/ dt图2Simulink 模型如图：曲线：3 建立如图 3 所示控制系统的 Simulink 模型，并用示波器 (Scope) 观测其单位阶跃响应曲线。R(t)43-14.35480.1680.001671s0.017s 113.514-+-s+8400ss0.08730.0132图 34 建立如图 4 所示非线性控制系统的 Simulink 模型并仿真，用示波器观测 c( ) 值，并画出其响应曲线。Sin(t)10-1图410C(t)s(s1)(s2)5图 5 所示为简化的飞行控制系统、试建立此动态系统的simulink 模型并进行简单的仿真分析。其中，系统输入input 为单位阶跃曲线
4、，。inputoutputKaG(s)-Kb图 5具体要求如下：(1)采用自顶向下的设计思路。(2)对虚线框中的控制器采用子系统技术。(3)用同一示波器显示输入信号input 与输出信号 output。(4)输出数据 output 到 MATLAB 工作空间，并绘制图形。6 图 6 所示为弹簧质量阻尼器机械位移系统。 请建立此动态系统的 Simulink 仿真模型，然后分析系统在外力 F(t)作用下的系统响应 (即质量块的位移 y(t)。其中质量块质量 m=5kg，阻尼器的阻尼系数 f=0.5，弹簧的弹性系数 K 5；并且质量块的初始位移与初始速度均为 0。说明：外力 F(t)由用户自己定义，
5、目的是使用户对系统在不同作用下的性能有更多的了解。图 6弹簧质量阻尼器机械位移系统示意图提示：(1)首先根据牛顿运动定律建立系统的动态方程，如下式所示：(2)由于质量块的位移未知，故在建立系统模型时使用积分模块Integrator对位移的微分进行积分以获得位移，且积分器初估值均为0。为建立系统模型将系统动态方程转化为如下的形式：然后以此式为核心建立系统模型。【小结】MATLAB 里的 simulink 上机实验，之前的这类应用很少，导致开始的时候不好用，只能百度着一步一步看怎么查找熟悉各种方法，完成前两个仿真实验后就稍微熟悉了该如何去做，但是还是不太熟悉，器件的封装和使用懂得了一部分。这次上机
6、实验，先初步学习了如何使用Simulink做一些简单的动态系统模拟，绘制出相应的动态响应曲线，比我们自己作图更加准确和便捷。然后了解了 simulink 里面一些高级功能，嵌套封装等等，并且自己设计 simulink 实验电路图，既有助于我们动脑加深我们对系统响应的理解，而且有助于锻炼我们的动手能力。过程中出现了很多大大小小的问题，我会去问同学以及老师，自己思考，逐步解决问题，培养了个人独立思考的能力。Simulink 作为一种模拟软件有助于我们工程系统上的模拟与仿真，是一种很重要而且便捷的模拟软件，今后要学习的地方还有很多。指导教师评语及成绩：评语：成绩：指导教师签名：批阅日期：说明：1、 将每一道题的程序、建立的模型放置在该题目下方；2、 小结部分为对本次实验的心得体会、思考和建议。