08-SIMULINK交互式仿真集成环境

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第八章 SIMULINK交互式仿真集成环境

8.1引导

SIMULINK是一个进行动态系统建模、仿真和综合分析的集成软件包。它可以处理的系统包括:线性、非线性系统;离散、连续及混合系统;单任务、多任务离散事件系统。

在SIMULINK 提供的图形用户界面GUI上,只要进行鼠标的简单拖拉操作就可构造出复杂的仿真模型。它外表以方块图形式呈现,且采用分层结构。从建模角度讲,这既适于自上而下(Top-down)的设计流程(概念、功能、系统、子系统、直至器件),又适于自下而上(Bottum-up)逆程设计。从分析研究角度讲,这种SIMULINK模型不仅能让用户知道具体环节的动态细节,而且能让用户清晰地了解各器件、各子系统、各系统间的信息交换,掌握各部分之间的交互影响。

在SIMULINK环境中,用户将摆脱理论演绎时需做理想化假设的无奈,观察到现实世界中摩擦、风阻、齿隙、饱和、死区等非线性因素和各种随机因素对系统行为的影响。在SIMULINK环境中,用户可以在仿真进程中改变感兴趣的参数,实时地观察系统行为的变化。由于SIMULINK环境使用户摆脱了深奥数学推演的压力和烦琐编程的困扰,因此用户在此环境中会产生浓厚的探索兴趣,引发活跃的思维,感悟出新的真谛。

在MATLAB6.x版中,可直接在SIMULINK环境中运作的工具包很多,已覆盖通信、控制、信号处理、DSP、电力系统等诸多领域,所涉内容专业性极强。本书无意论述涉及工具包的专业内容,而只是集中阐述:SIMULINK 的基本使用技法和相关的数值考虑。

节8.1虽是专为SIMULINK初学者写的,但即便是熟悉SIMULINK以前版本的读者也值得快速浏览这部分内容,因为新版的界面、菜单、工具条、模块库都有较大的变化。第8.2节比较详细地阐述建模的基本操作:通用模块的具体化设置、信号线勾画、标识、模型窗参数设置。这部分内容是进一步深入的前提。从第8.3节起,由浅入深地讲述SIMULINK 对各种数学、工程问题的建模、仿真和分析的基本方法。

本章采用“算例”作为主体,配以适量的归纳性表述。本章包含了34个“尽量简单”又“独立完整”的“典型”算例,而这正是SIMULINK在线PDF文件之所缺。读者通过“手、眼、脑”并用地练习算例,掌握SIMULINK的一般使用规则和操作技法。

鉴于SIMULINK的本质,本节算例必定涉及数学、物理、和若干工程考虑。本书已采取“无量纲记述”、“注释”等措施使算例尽可能易读易懂,读者只要稍微耐心,就可以从这些有背景的内容体验到SIMULINK仿真之细腻和切实,从这些带背景性的算例品出SIMULINK的精妙之处。

本章内容已在MATLAB6.5基础上进行全面更新,变动最大的是第8.4.3节。此外,为适应读者应用水平的提高,新增了第8.8节,论述S函数模块的创建和使用。

8.1.1SIMULINK的安装

图 8.1.1-1 8.1.2SIMULINK入门

图 8.1.2-1

图 8.1.2-2

图 8.1.2-3

图 8.1.2-4 模型创建中的模型窗一

图 8.1.2-5

图 8.1.2-6

图 8.1.2-7 8.1.3SIMULINK库浏览器界面

图 8.1.3-1

8.1.4SIMULINK模型窗的组成

图8.1.4-1 8.2模型的创建

8.2.1模型概念和文件操作

8.2.1.1SIMULINK模型是什么8.2.1.2模型文件的操作

图 8.2.1.2-1

8.2.2模块操作

8.2.2.1模块的基本操作

(1)模块的选定

图 8.2.2.1-1 ●选定单个模块的操作方法:

●选定多个模块的操作方法:

图 8.2.2.1-2

(2)模块的复制

(3)模块的移动

(4)模块的删除

(5)改变模块大小

a )原尺寸

b )拖动边框

(c )新尺寸

图 8.2.2.1-3

(6)模块的旋转

(a )缺省状态

(b )旋转

1800

(c )旋转900

图 8.2.2.1-4

(7)模块名的操作

(8)模块的阴影效果

8.2.2.2 向量化模块和标量扩展

(1)向量化模块 (2)标量扩展

【例8.2.2.2-1】演示“示波”模块的向量显示能力。

图 8.2.2.2-1-1

【例8.2.2.2-2】演示“求和”模块的向量处理能力:输入扩展。

图 8.2.2.2-2-1

【例8.2.2.2-3】演示“增益”模块的向量处理能力:参数扩展。

图 8.2.2.2-3-1

8.2.2.3参数设置

8.2.3信号线操作

8.2.3.1产生连线

(1)水平或垂直连线的产生

(2)斜连线的产生

(3)连线的移动和删除

8.2.3.2信号线的分支和折曲

(1)分支的产生

(2)信号线的折曲

(3)折点的移动

8.2.3.3信号线宽度显示

8.2.3.4彩色显示信号线

8.2.3.5插入模块

图 8.2.3.5-1

8.2.3.6信号线标识(label)

【例8.2.3.6-1】演示:信号线标识的传播

8.2.4对模型的注释

(1)模型注释的创建

(2)注释位置的移动

(3)注释文字的字体控制

8.2.5常用的Sourse库信源

【例8.2.5-1】如何调用MATLAB工作空间中的信号矩阵作为模型输入。本例所需的输入为

?

?

?

?

?

<

<

-

=

else

T

t

T

T

t

t

T

t

t

u2

)

2(

)(2

2

(1)

[sourec 0825_1.m]

function TU=source0825_1(T0,N0,K)

t=linspace(0,K*T0,K*N0+1);

N=length(t);

u1=t(1:(N0+1)).^2;

u2=(t((N0+2):(2*N0+1))-2*T0).^2;

u3(1:(N-(2*N0+2)+1))=0;

u=[u1,u2,u3];

TU=[t',u'];

(2)

图8.2.5-1 (3)

(4)

TU=source0825_1(1,100,4);

(5)

8.2.6常用的Sink库信宿

8.2.6.1库信宿一览表

8.2.6.2示波器

(1)示波器的用途

(2)示波器窗的工具条

(3)示波器纵坐标范围的手工设置

(4)示波器横坐标的设置

(5)把示波器数据送入MATLAB工作空间(6)多信号显示区设置

(7)设置为游离示波器

8.2.7仿真的配置

8.2.7.1解算器参数的设置(Solver)

图8.2.7.1-1

8.2.7.2仿真数据的输入输出设置(Workspace I/O)

图8.2.7.2-1

8.2.7.3仿真中异常情况的诊断(Diagnostics)

图 8.2.7.3-1

8.3 连续系统建模

8.3.1 线性系统

8.3.1.1 积分模块的功用

【例8.3.1.1-1】复位积分器的功用示例。

图8.3.1.1-1

8.3.1.2 积分模块直接构造微分方程求解模型

【例8.3.1.2-1】假设从实际自然界(力学、电学、生态等)或社会中,抽象出有初始状态为0的二阶微分方程)(2.04.02.0t u x x x =+'+'',)(t u 是单位阶跃函数。本例演示如何用积分器直接构搭求解该微分方程的模型。 (1) (2)

图8.3.1.2-1-1

(3)仿真操作

(4)保存在MATLAB 工作空间中的数据

clf

tt=ScopeData.time;

xx=ScopeData.signals.values;

[xm,km]=max(xx);

plot(tt,xx,'r','LineWidth',4),hold on

plot(tt(km),xm,'b.','MarkerSize',36),hold off

strmax=char('最大值',['t = ',num2str(tt(km))],['x = ',num2str(xm)]);

02

468101214161820

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

最最最

t = 4.9567

x = 0.80201

t

x

8.3.1.3传递函数模块

【例8.3.1.3-1】直接利用传递函数模块求解方程(8.3.1.3-1)。

(1)

图8.3.1.3-1

(2)

8.3.1.4状态方程模块和单位脉冲输入的生成

【例8.3.1.4-1】假设式(8.3.1.4-1)中的输入函数u是单位脉冲函数)(t ,研究该系统的位移变化。本例演示:(A)状态方程模块的使用;(B)脉冲函数的生成方法。

(1)

(2)

图8.3.1.4-1-1

(3)

图8.3.1.4-1-2

8.3.2非线性系统

8.3.2.1建立非线性仿真模型的基本考虑

【例8.3.2.1-1】物理背景:如图8.3.2.1-1-1所示喷射动力车的定位控制问题。

图8.3.2.1-1-1

(1)

图8.3.2.1-1-2

(2)

(3)

图8.3.2.1-1-3

(4) (5) (6)

subplot(1,2,1),plot(xout(:,2),xout(:,1)) grid on,axis([-0.2,1,-1,0.2]),axis square

xlabel('\fontsize{14}位移'),ylabel('\fontsize{14}速度'), subplot(1,2,2),plot(xout(:,2),xout(:,1))

grid on,axis([-0.1,0.05,-0.05,0.1]),axis square

-0.2

00.20.40.60.8-1-0.8-0.6-0.4-0.2

00.2最最

最最

-0.1

-0.0500.05

-0.05

0.05

0.1

8.3.2.2 任意非线性函数模块及其应用

【例8.3.2.2-1】轿车沿直线山坡路向前行驶。要求设计一个简单的比例放大器,使轿车能以指定的速度运动。本例演示:(A )仿真系统的创建。(B )非线性模块的使用。(C )任意函数模块的应用。(D)体现“自下而上”的建模方式。(E )本例将作为下面章节多个

算例的基础,读者切莫跳略此题。

(1)

图8.3.2.2-1-1 (2)

图8.3.2.2-1-2

(2)

图8.3.2.2-1-3 (3)

图8.3.2.2-1-4

(4)

8.4子系统的创建、装帧及受控执行

8.4.1简装子系统及其应用

8.4.1.1创建简装子系统的“先有内容后套包装”法

【例8.4.1.1-1】题目的背景和参数与例8.3.2.2-1完全相同,要求创建利用比例控制器使轿车的运动速度稳定在期望车速的分层仿真模型。本例演示:如何从非分层模型获得分层模型;创建简装子系统的“先有内容后套包装”法。

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

图8.4.1.1-1

8.4.1.2创建简装子系统的“先有包装后置内容”法

【例8.4.1.2-1】本例演示:如何自上而下构造分层模型;产生简装子系统的“先有包装后置内容”法。

(1)

图 8.4.1.2-1

(2)

(3)

(4)

(5)

8.4.2精装子系统

8.4.2.1精装子系统的制作过程

8.4.2.2装帧示例

【例8.4.2.2-1】目标:把图8.4.1.1-1所示轿车速度控制模型中的轿车动态模型简装子系统变成精装子系统。

(1)

(2)

图8.4.2.2-1-1 (3)

(4)

(5)

(6)

图 8.4.2.2-1-2

(7)

图 8.4.2.2-1-3

(8)

图8.4.2.2-1-4

8.4.2.3精装子系统的使用特点

【例8.4.2.3-1】本例演示:精装子系统参数对话窗的来源和外形特点;如何打开精装子系统自身的“下层”结构模型;精装子系统如何从外界获得参数。

(1)

图8.4.2.3-1-1

(2)

(3)

8.4.3 条件执行子系统 8.4.3.1 使能子系统

【例8.4.3.1-1】利用使能原理构成一个半波整流器。本例演示使能子系统的创建及工作机理。 (1) (2) (3) (4)

图8.4.3.1-1-1

图8.4.3.1-1-2

【例8.4.3.1-2】本例演示:在使能子系统中插入滤波模块8

.058

.0)(+=

s s G 。

图8.4.3.1-2-1

(1) (2)

Matlab中的Simulink和SimMechanics做仿真

这里我们利用Matlab中的Simulink和SimMechanics做仿真,那么先来看看相关的资料。 SimMechanics ——机械系统建模和仿真 SimMechanics 扩展Simscape? 在三维机械系统建模的能力。用户可以不进行方程编程,而是借助该多刚体仿真工具搭建模型,这个模型可以由刚体、铰链、约束以及外力组成。自动化3-D动画生成工具可做到仿真的可视化。用户也可通过从CAD系统中直接导入模型的质量、惯量、约束以及三维几何结构。Real-Time Workshop可以对SimMchanics模型进行自动化C代码生成,并在硬件在回路仿真过程中可以使用生成的代码而不是硬件原型测试嵌入式控制器。 SimMechanics可以用于开发悬架、机器手臂、外科医疗设备、起落架和大量的其它机械系统。用户也可以在SimMechanics环境下集成其它的MathWorks物理建模工具,这样做可以实现更加复杂跨领域的物理建模。 特点: ?提供了三维刚体机械系统的建模环境 ?包含了一系列分析机械运动和设计机械元件尺寸的仿真技术 ?三维刚体可视化仿真 ?SimMechanics Link utility,提供Pro/ENGINEER 和SolidWorks CAD平台的接口并且也提供了API函数和其它CAD平台的接口

?能够把模型转化为C代码(使用Real-Time Workshop) ?由于集成在Simulink环境中,因此可以建立高精度、非线性的模型以支持控制系统的开发和测试。 强大功能: 搭建机械系统模型 使用SimMechanics用户仅需要收集物理系统信息即可建立三维机械系统模型。使用刚体、坐标系、铰链和作用力元素定义和其它Simulink模型直接相连的部分。这个过程可以重用Simulink模型以及扩展了SimMechanics工具的能力。用户还可把Simulink模型和SimMechnics模型集成为一个模块,并可封装成可在其它模型中复用的子系统。 机械系统建模仿真和分析 SimMechanics包含如下子系统: ?使用Simulink查表模块和SimMechanics传感器和作动器定义的非线性的弹性单元 ?用来定义航空器件压力分布的空气动力学拖曳模块,例如副翼和方向舵 ?车辆悬架系统,例如防侧翻机械装置和控制器 ?轮胎模型

建筑工程学院虚拟仿真实验室建设方案要求

建筑工程学院虚拟仿真实验室建设方案要求 一、硬件设备及功能要求 在针对BIM设计/办公场景评估并实现能够替代PC电脑/工作站方案,降低学校设备运维成本,优化使用体验,提升设计/教学效率和效果。结合目前学校现状、需求及挑战,建设一个完善的软件定义的BIM云平台,最终将达到以下目标: 1、统一的BIM云平台 根据BIM业务需要建设统一的基础设施云平台(IaaS),整合计算、存储、GPU和网络资源,将业务应用整合,云化部署迁移到数据中心的云计算平台,在实现数据统一的基础上通过统一的云平台管理界面进行资源的调度和管理。通过集中管理的桌面云提供随时随地的桌面访问、灵活的教育教学和统一的后端运维管理,同时实现更高的安全性、控制能力并节省IT运维费用。 2、资源全面池化 将计算、存储、GPU、网络资源整合成为可以统一管理、弹性调度、灵活分配的资源池,每个应用系统不再占用独立的物理服务器、存储和网络资源,而是与其他应用系统一起,共享基础平台的资源,以虚拟机的形式独占其中部分逻辑资源。 3、提供标准化的资源服务 合理划分计算存储网络等资源,针对各类业务需求提供标准化且可按需调整的支撑资源配置,进行自动化部署和维护,快速提供标准、安全和稳定的资源服务。统一管理各种资源,并根据业务系统对计算能力、存储I/O、网络带宽等需求,提供不同级别的资源服务。 4、随需分配和回收资源 未来新建应用系统或扩容、迁移应用系统,只需根据需求从资源池中直接获取资源即可快速完成,而不必额外申请购买硬件设备。在业务系统生命周期完结后,也可释放资源回到资源池。这样既提升了业务部署效率,又提升了资源利用率,降低了运维复杂度,从而降低了总体拥有成本。

simulink 仿真教程(从入门到入土)+报告(真)

Simulink仿真 摘要:simulink作为matlab的衍生模组,具有强大的仿真能力。原则上你可以将任意具有明确映射关系的物理量进行仿真模拟。对于相互间关系不明确的物理量,则可以通过输入输出数据的采集,然后通过模糊控制的方案替代明确的映射关系。本文主要针对的是以电焊机电路为主,其他仿真为辅的教程性质的文章。关键词:matlab Simulink 仿真电焊机教程 第一章初识软件 (2) 1.1 simulink 简介 (2) 1.2 simulink基础页面 (2) 1.3 常用库的介绍 (3) 1.3.1 simulink库 (4) 1.3.1.1 常用模块库 (4) 1.3.1.2 其他常用子库模块 (6) 1.3.2 电气库Simscape (7) 1.3.2.1 Electrical库 (7) 1.3.2.2 Specialized Technology库 (8) 1.4模块连接 (9) 第二章简单仿真系统的建立 (11) 2.1传递函数S信号仿真 (11) 2.1.1 运放环节的等效替代 (11) 2.1.2 等效变换 (12) 2.1.3 逻辑仿真 (13) 2.2电气库仿真 (13) 2.3子系统和模块的建立 (15) 2.3.1 子系统的建立 (15) 2.3.2 模块的建立 (16) 第三章复合仿真 (18) 3.1 m函数模块 (18) 3.1.1 简单编程 (18) 3.1.2 部分函数介绍 (19) 3.2 整体模型 (21) 3.3 仿真注意事项 (22) 3.3.1 注意事项1 (22) 3.3.2 注意事项2 (23) 3.3.3 注意事项3 (24) 3.3.4 注意事项4 (24) 结语 (25)

08-SIMULINK交互式仿真集成环境

第八章 SIMULINK交互式仿真集成环境 8.1引导 SIMULINK是一个进行动态系统建模、仿真和综合分析的集成软件包。它可以处理的系统包括:线性、非线性系统;离散、连续及混合系统;单任务、多任务离散事件系统。 在SIMULINK 提供的图形用户界面GUI上,只要进行鼠标的简单拖拉操作就可构造出复杂的仿真模型。它外表以方块图形式呈现,且采用分层结构。从建模角度讲,这既适于自上而下(Top-down)的设计流程(概念、功能、系统、子系统、直至器件),又适于自下而上(Bottum-up)逆程设计。从分析研究角度讲,这种SIMULINK模型不仅能让用户知道具体环节的动态细节,而且能让用户清晰地了解各器件、各子系统、各系统间的信息交换,掌握各部分之间的交互影响。 在SIMULINK环境中,用户将摆脱理论演绎时需做理想化假设的无奈,观察到现实世界中摩擦、风阻、齿隙、饱和、死区等非线性因素和各种随机因素对系统行为的影响。在SIMULINK环境中,用户可以在仿真进程中改变感兴趣的参数,实时地观察系统行为的变化。由于SIMULINK环境使用户摆脱了深奥数学推演的压力和烦琐编程的困扰,因此用户在此环境中会产生浓厚的探索兴趣,引发活跃的思维,感悟出新的真谛。 在MATLAB6.x版中,可直接在SIMULINK环境中运作的工具包很多,已覆盖通信、控制、信号处理、DSP、电力系统等诸多领域,所涉内容专业性极强。本书无意论述涉及工具包的专业内容,而只是集中阐述:SIMULINK 的基本使用技法和相关的数值考虑。 节8.1虽是专为SIMULINK初学者写的,但即便是熟悉SIMULINK以前版本的读者也值得快速浏览这部分内容,因为新版的界面、菜单、工具条、模块库都有较大的变化。第8.2节比较详细地阐述建模的基本操作:通用模块的具体化设置、信号线勾画、标识、模型窗参数设置。这部分内容是进一步深入的前提。从第8.3节起,由浅入深地讲述SIMULINK 对各种数学、工程问题的建模、仿真和分析的基本方法。 本章采用“算例”作为主体,配以适量的归纳性表述。本章包含了34个“尽量简单”又“独立完整”的“典型”算例,而这正是SIMULINK在线PDF文件之所缺。读者通过“手、眼、脑”并用地练习算例,掌握SIMULINK的一般使用规则和操作技法。 鉴于SIMULINK的本质,本节算例必定涉及数学、物理、和若干工程考虑。本书已采取“无量纲记述”、“注释”等措施使算例尽可能易读易懂,读者只要稍微耐心,就可以从这些有背景的内容体验到SIMULINK仿真之细腻和切实,从这些带背景性的算例品出SIMULINK的精妙之处。 本章内容已在MATLAB6.5基础上进行全面更新,变动最大的是第8.4.3节。此外,为适应读者应用水平的提高,新增了第8.8节,论述S函数模块的创建和使用。 8.1.1SIMULINK的安装

MATLAB Simulink系统建模与仿真 实验报告

MATLAB/Simulink 电力系统建模与仿真 实验报告 姓名:****** 专业:电气工程及其自动化 班级:******************* 学号:*******************

实验一无穷大功率电源供电系统三相短路仿真 1.1 无穷大功率电源供电系统仿真模型构建 运行MATLAB软件,点击Simulink模型构建,根据电路原理图,添加下列模块: (1)无穷大功率电源模块(Three-phase source) (2)三相并联RLC负荷模块(Three-Phase Parallel RLC Load) (3)三相串联RLC支路模块(Three-Phase Series RLC Branch) (4)三相双绕组变压器模块(Three-Phase Transformer (Two Windings)) (5)三相电压电流测量模块(Three-Phase V-I Measurement) (6)三相故障设置模块(Three-Phase Fault) (7)示波器模块(Scope) (8)电力系统图形用户界面(Powergui) 按电路原理图连接线路得到仿真图如下: 1.2 无穷大功率电源供电系统仿真参数设置 1.2.1 电源模块 设置三相电压110kV,相角0°,频率50Hz,接线方式为中性点接地的Y形接法,电源电阻0.00529Ω,电源电感0.000140H,参数设置如下图:

1.2.2 变压器模块 变压器模块参数采用标幺值设置,功率20MVA,频率50Hz,一次测采用Y型连接,一次测电压110kV,二次侧采用Y型连接,二次侧电压11kV,经过标幺值折算后的绕组电阻为0.0033,绕组漏感为0.052,励磁电阻为909.09,励磁电感为106.3,参数设置如下图: 1.2.3 输电线路模块 根据给定参数计算输电线路参数为:电阻8.5Ω,电感0.064L,参数设置如下图: 1.2.4 三相电压电流测量模块 此模块将在变压器低压侧测量得到的电压、电流信号转变成Simulink信号,相当于电压、电流互感器的作用,勾选“使用标签(Use a label)”以便于示波器观察波形,设置电压标签“Vabc”,电流标签“Iabc”,参数设置如下图:

虚拟仿真实验平台在土木工程的应用

虚拟仿真实验平台在土木工程的应用 摘要:开展虚拟仿真教学是国家教育信息化的具体体现,是未来高校实践教学发展的必由之路。首先,本文总结土木工程专业课程相关教学实验的特点,阐述进行虚拟仿真实验平台建设的必要性。其次,分析虚拟仿真实验平台在土木工程教学中的优势及作用,并提出虚拟仿真实验平台用于土木专业教学的具体举措。最后,阐述虚拟仿真教学存在的共性问题及解决策略,为今后高校土工工程专业课程开展虚拟仿真实验平台建设提供参考。 关键词:虚拟仿真;教育信息化;土木工程;实践教学 土木工程具有十分鲜明的行业背景和特点,随着社会的发展和技术进步,工程结构越来越大型化、复杂化,超高层建筑、特大型桥梁、巨型大坝、复杂的地铁系统不断涌现,满足了人们的生活需求,同时也演变为社会实力的象征。在土木工程专业的人才培养中,实验教学对学生实践能力、工程素质和创新精神的培养占有非常重要地位,由于开展实习、实践、实验等教学活动所需场地、时间和经费等诸多因素的制约,传统的实验形式单一、内容较少、知识分散,不能很好地适应工程建设快速发展对人才培养提出的新要求,迫切需要开展虚拟仿真实验,以弥补实体实验教学的不足。同时,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》指出,"信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以髙度重视";。为此教育部加强了对实验教学信息化工作的宏观指导,先后出台《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》《2017年教育信息化工作要点》《关于2017-2020年开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设的通知》和《教育部关于开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作的通知》等相关文件,旨在深入推进信息技术与高等教育实验教学的深度融合,拓展实验教学内容广度和深度,延伸实验教学时间和空间,提升实验教学质量和水平,其迫切性和重要性毋庸置疑。 一、土木工程专业实验的特点 土木工程是基于实践经验发展而来的学科,其核心课程如《混凝土结构设计原理》《桥梁工程》《钢结构设计基本原理》《隧道工程》《基础工程》《工程结构抗震》等,所涉及的教学实验普遍存在以下特点。 1.实验构件体量大、周期长 实体的房屋建筑、桥梁、隧道等工程,一般体量都很大,如高层结构中的剪力墙、大跨度桥梁的墩柱等,对这些大体量的结构或构件,在实验室完成其实体实验几乎是不可能的,同时,土木工程专业实验还存在成本髙、实验周期长等特点,如钢筋混凝土梁、柱构件实体实验模型,从试件设计,钢筋下料、模板制作、混凝土浇筑、养护直至加载试验不仅耗费大量资源,实验周期也很长,制约了学生的全程直接参与。

实验一KeilC集成开发环境的使用练习仿真调试和蜂鸣器驱动实验

实验一Keil C51集成开发环境的使用练习、仿真、调试 和蜂鸣器驱动实验 第一部分Keil C51集成开发环境的使用练习、仿真与调试 一、实验目的 1、熟悉Keil C51集成开发环境的使用方法 2、熟悉Keil C51集成开发环境调试功能的使用和DP-51PROC单片机综合仿真实验仪的使用。 二、实验设备及器件 1、IBM PC机一台 2、DP-51PROC单片机综合仿真实验仪一台 三、实验步骤 1、用40针排线把DP-51PROC实验仪上的A1区J76接口和A2区J79接口相连,然后使用排线把A2区的J61接口与D1区的J52接口相连。 2、用串口通信电缆连接TKSMonitor51仿真器的RS-232串行通信口,另一端连接PC机的串行口,把TKSMonitor51仿真器上的开关拨到LOAD模式,即下载状态下,用户应将TKSMonitor51仿真器的仿真头插入DP-51PROC单片机综合仿真实验仪的U13锁紧座上;然后ISP跳线JP14跳开(即不短接),按下复位按键“RESET”。此时,DP-51PROC单片机综合仿真实验仪即进入下载状态。对DP-51PROC实验仪上电,然后按照本书的第2章的2.5.1小节设置TKSMonitor5仿真器和使用软件DPFLASH把MON51监控程序下载到TKSMonitor5仿真器。 3、关闭DPFLASH软件。把TKSMonitor5仿真器的工作模式选择开关切换到RUN处,然后按一下复位键(RST),MON51程序就开始运行了。此时,TKSMonitor5仿真器进入调试状态。 4、新建工程文件和文件的编译、链接 (一)新建工程文件 1)打开“keil uvision2”软件,点击工具栏Project选项,在下拉菜单中选择New Project命令,弹出项目文件保存对话框,输入项目名后,点击保存按钮。 2)在工程建立完毕以后,uVision会弹出器件选择窗口,选择相应的器件型号。 例如:philips公司的p80/p87c52x2型单片机。 3)点击工具栏File选项,选中New命令,新建文件,输入源程序。 例如: ORG 8000H LJMP Main ORG 80F0H Main: MOV R7, #0 Loop: MOV R6, #0 DJNZ R6, $ DJNZ R6, $ DJNZ R6, $

虚拟仿真施工技术

1虚拟仿真施工技术 (1)主要技术内容 虚拟仿真施工技术是虚拟现实和仿真技术在工程施工领域应用的信息化技术。虚拟仿真技术在工程施工中的应用主要有以下几方面: A.施工工件动力学分析:如应力分析、强度分析; B.施工工件运动学仿真:如机构之间的连接与碰撞 C.施工场地优化布置:如外景仿真、建材堆放位置, D.施工机械的开行、安装过程; E.施工过程结构内力和变形变化过程跟踪分析; F.施工过程结构或构件及施工机械的运动学分析; G.施工过程动态演示和回放。 (2)技术指标 虚拟仿真施工主要包含以下技术体系: A.三维建模技术 运用三维建模和建筑信息模型(BIM)技术,建立用于进行虚拟施工和施工过程控制、成本控制的施工模型。该模型能将工艺参数与影响施工的属性联系起来,以反应施工模型与设计模型之间的交互作用,施工模型要具有可重用性,因此必须建立施工产品主模型描述框架,随着产品开发和施工过程的推进,模型描述日益详细。通过BIM技术,保持模型的一致性及模型信息的可继承性,实现虚拟施工过程各阶段和各方面的有效集成。 B.仿真技术 计算机仿真是应用计算机对复杂的现实系统经过抽象和简化形成系统模型,

然后在分析的基础上运行此模型,从而得到系统一系列的统计性能。基本步骤为;研究系统→收集数据→建立系统模型→确定仿真算法→建立仿真模型→运行仿真模型→输出结果,包括数值仿真、可视化仿真和虚拟现实VR仿真。 C.优化技术 优化技术将现实的物理模型经过仿真过程转化为数学模型以后,通过设定优化目标和运算方法,在制定的约束条件下,使目标函数达到最优,从而为决策者提供科学的、定量的依据。它使用的方法包括:线性规划、非线性规划、动态规划、运筹学、决策论和对策论等。 D.虚拟现实技术 虚拟建造是在虚拟环境下实现的,虚拟现实技术是虚拟建造系统的核心技术。虚拟现实技术是一门融合了人工智能、计算机图形学、人机接口技术、多媒体工业建筑技术、网络技术、电子技术、机械技术等高新技术的综合信息技术。目的是利用计算机硬件、软件以及各种传感器创造出一个融合视觉、听觉、触觉甚至嗅觉,让人身临其境的虚拟环境。操作者沉浸其中并与之交互作用,通过多种媒体对感官的刺激,获得对所需解决问题的清晰和直观的认识。 (3)适用范围 工业与民用建筑、市政工程、土木工程施工方案编制。

matlab的Simulink简介

Simulink是MATLAB最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中,无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。 Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具,是一种基于MATLAB的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包,被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模,它也支持多速率系统,也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型,Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ,这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成,它提供了一种更快捷、直接明了的方式,而且用户可以立即看到系统的仿真结果。 Simulink;是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。对各种时变系统,包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统,Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。. 构架在Simulink基础之上的其他产品扩展了Simulink多领域建模功能,也提供了用于设计、执行、验证和确认任务的相应工具。Simulink与MATLAB® 紧密集成,可以直接访问MATLAB大量的工具来进行算法研发、仿真的分析和可视化、批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定义。 丰富的可扩充的预定义模块库 交互式的图形编辑器来组合和管理直观的模块图 以设计功能的层次性来分割模型,实现对复杂设计的管理 通过Model Explorer 导航、创建、配置、搜索模型中的任意信号、参数、属性,生成模型代码 提供API用于与其他仿真程序的连接或与手写代码集成 使用Embedded MATLAB?模块在Simulink和嵌入式系统执行中调用MATLAB算法 使用定步长或变步长运行仿真,根据仿真模式(Normal,Accelerator,Rapid Accelerator)来决定以解释性的方式运行或以编译C代码的形式来运行模型 图形化的调试器和剖析器来检查仿真结果,诊断设计的性能和异常行为 可访问MATLAB从而对结果进行分析与可视化,定制建模环境,定义信号参数和测试数据 模型分析和诊断工具来保证模型的一致性,确定模型中的错误 平面连杆机构 英文名称: planar linkage mechanism

土木工程虚拟仿真实验教学体系探索与构建.docx

土木工程虚拟仿真实验教学体系探索与构建摘要:西安建筑科技大学土木工程虚拟仿真实验教学中心坚持以学生为主体,统筹协调理论教学和实验教学、虚拟教学与实体教学、虚拟技术与现实技术的结合,构建多层次、立体化、开放式、虚实结合的虚拟仿真实验教学体系。创新虚拟仿真实验教学新理念,开拓虚拟仿真实验教学的三维立体教学思路,促进了学生知识、能力、素质的全面发展,实现虚拟仿真实验教学的新发展,为实验教学的发展做出新的贡献。 关键词:土木工程;虚拟仿真;实验教学体系; 作者简介:李彬彬(1979-),男,西安建筑科技大学土木工程虚拟仿真实验教学中心工程师,博士,研究方向为实验教学与技术;;苏明周(1971-),男,西安建筑科技大学土木工程虚拟仿真实验教学中心主任,博士,研究方向为实验教学与管理。 一、引言 虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容,是学科专业与信息技术深度融合的产物[1]。虚拟仿真实验教学以全面提高高校学生创新精神和实践能力为宗旨,以共享优质实验教学资源为核心,以建设信息化实验教学资源为重点,持续推进实验教学信息化建设,推动高等学校实验教学改革与创新[2]。 西安建筑科技大学土木工程虚拟仿真实验教学中心坚持以学生为主体,全面促进学生知识、能力、素质协调发展,理论、实践、创新全面提高,理论教学和实验教学统筹协调,实验教学环节突出基础、突出综合、突出开放、突出创新,突出课内课外一体教学,虚拟教学与实体教学相结合,虚拟对象与实体对象相结合,虚拟技术与现实技术相结合,形成以“基础—综合—研究创新”为主线的等多次、立体化、开放式、虚实结合的教学体系。 二、虚拟仿真实验教学体系内涵 虚拟实验教学旨在培养学生的实践能力、研究能力、创新能力和综合素质等方面,是学科专业与信息技术深度融合的产物,是高等院校培养高素质合格人才的重要实践性环节。西安建筑科技大学土木工程虚拟仿真实验教学中秉承“科学规划、共享资源、突出重点、提高效益、持续发展”的理念,以共享优质实验教学资源为核心,以建设信息化实验教学资源为重点,持续推进实验教学信息化建设,全面提升我校学生创新精神和实践能力。 1.基本概况 西安建筑科技大学土木工程虚拟仿真实验教学中心成立于2010年6月,是在土木工程仿真实验室(建于1982年)的基础上建立的,依托于土木工程国家级实验

Simulink建模与仿真

《通信系统仿真》实验报告 姓名杨利刚班级A0811 实验室203 组号28 学号28 实验日期 实验名称实验三Simulink建模与仿真实验成绩教师签字 一、实验目的 1、了解simulink的相关知识 2、掌握Matlab/simulink提供的基本模块库和常用的模块 3、掌握simulink建模仿真的基本方法 二、实验原理 Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具,是一种基于MATLAB的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包,被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模。它也支持多速率系统,也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率,并且提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。 Simulink基本库是系统建模中最常用的模块库,原则上一切模型都是可以由基本库中的模块来构建,为了方便专业用户使用,Simulink还提供了大量的专业模块库,如为通信系统和信号处理而提供的CDMA参考库、通信模块库和DSP模块库等,但是,建议初学者不宜过多使用这些专业库,而应当从所建摸的系统原理入手,利用基本模块来构建系统,以深入理解系统运行情况。 Simulink的常用库模块有12个: (1)连续时间线性系统库;(2)非连续系统库;(3)离散系统库;(4)查表操作模块;(5)数学函数库;(6)模型检查和建模辅助工具;(7)端口和子系统;(8)信号路由库;(9)信号属性转换库;(10)信号源库;(11)信宿和仿真显示仪器库;(12)用户自定义函数库。 Simulink的建模主要是子系统的建模,子系统建模完成后,再对其进行封装,即完成了一个基本模型的建立。 三、实验内容 1、现有对RLC充放电电路进行仿真的模型。请参照仿真模型,进行Simulink的建模仿真,相关参数按照例题中的参数设置。

Simulink交互式仿真

第 8 章S imulink交互式仿真 Simulink是一个进行动态系统建模、仿真和综合分析的集成软件包。它可以处理的系统包括:线性、非线性系统;离散、连续及混合系统;单任务、多任务离散事件系统。 Simulink有两大特征:一,建模借助鼠标交互实现;二,模型运作以时间流方式进行。所以即使比较熟悉MATLAB工作环境和编程模式的读者,在初入Simulink领地时,也不免感到生疏。为帮助读者亲身跨过Simulink门槛,本章第2节以算例形式对建模的数学基础、基本器件、操作手法、工作平台进行了细节性的描述。就详细程度而言,尤以本章第一个算例为最,初学者切莫跳过。 像MATLAB编程需要函数、子函数、条件分支、循环控制一样,Simulink建模,尤其是创建较复杂的模型,就必须有简装子系统、精装子系统、使能子系统、触发子系统、循环子系统。本章的第3、4、5节就专门阐述这些子系统创建、工作机理、以及应用示例。 从时间角度分,Simulink模型有连续和离散之分。本章除第6节用于专述纯离散系统和采样离散系统建模外,其余章节所涉的内容对连续、离散两种系统都适用。 已建Simulink模型的运行、仿真分析,即可以通过鼠标手工操纵,也可以借助一组指令自动操控。鼠标操纵法的特点是:该法只能在Simulink模型窗中实施,参数的设置必须由“人”通过对话窗进行。而指令自动操控法可以摆脱Simulink模型窗,在执行过程中无须人工参与。本章第7节的内容就是为Simulink模型的指令自动操控而设计的。 本章第8节是出于Simulink模型解算的数值问题而编写的。该节还给出了消减仿真模型中“代数环困扰”的具体方法。 就像MATLAB编程中用户常常需要编写“供自己专用的模块化函数”那样,在Simulink 建模中,用户也会需要创建一些“供自己专用的模块”,即S函数模块。有关S函数模块的创建在本章的最后一节介绍。 在这引言结束之前,本书读者再次诚恳地建议读者:对待本章的算例,一定要“眼、脑、手”并用,一定要在机器具体运作,切忌停留于“翻阅”。为读者参照需要,本章所有算例中带exm前缀的MDL模型文件和相关的M文件都存放在随书光盘的mfile目录上。 8.1引导 8.1.1Simulink模型本质和一般结构 (1)Simulink块图模型的本质 (2)Simulink模型的一般结构 8.1.2创建块图模型的方法和基本环境 (1) (2)

2013年国家级虚拟仿真实验教学中心

国家级虚拟仿真实验教学中心入选名单 申报学校中心名称学校所属北京大学地球科学虚拟仿真实验教学中心教育部中国人民大学基于大数据文科综合训练虚拟仿真实验教学中心教育部清华大学材料科学与工程虚拟仿真实验教学中心教育部北京交通大学交通运输国家级虚拟仿真实验教学中心教育部北京化工大学化工过程虚拟仿真实验教学中心教育部北京邮电大学电子信息虚拟仿真实验教学中心教育部中国农业大学机械与农业工程虚拟仿真实验教学中心教育部中央美术学院艺术、设计与建筑虚拟仿真实验教学中心教育部华北电力大学电力工业全过程仿真实验教学中心教育部南开大学经济虚拟仿真实验教学中心教育部天津大学化学化工虚拟仿真实验教学中心教育部大连理工大学化学虚拟仿真实验教学中心教育部东北大学机械装备虚拟仿真实验教学中心教育部吉林大学地质资源立体探测虚拟仿真实验教学中心教育部东北师范大学生物学虚拟仿真实验教学中心教育部东北林业大学森林工程虚拟仿真实验教学中心教育部同济大学力学虚拟仿真实验教学中心教育部上海交通大学机电学科虚拟仿真实验教学中心教育部华东理工大学石油和化工过程控制工程虚拟仿真实验教学中心教育部东华大学管理决策虚拟仿真实验教学中心教育部南京大学社会经济环境系统虚拟仿真实验教学中心教育部东南大学机电综合虚拟仿真实验教学中心教育部河海大学力学与水工程虚拟仿真实验教学中心教育部南京农业大学农业生物学虚拟仿真实验教学中心教育部中国药科大学药学虚拟仿真实验教学中心教育部浙江大学化工类虚拟仿真实验中心教育部厦门大学机电类虚拟仿真实验教学中心教育部山东大学医学虚拟仿真实验教学中心教育部武汉大学电力生产过程虚拟仿真实验教学中心教育部武汉理工大学水路交通虚拟仿真实验教学中心教育部华中师范大学心理与行为虚拟实验教学中心教育部

基于软件集成环境下的焊接模拟仿真

基于软件集成环境下的焊接模拟仿真 摘要:在焊接工艺仿真过程中,由于多种软件之间数据转化比较困难,且每一条焊缝均需要设定一个工况,使得有限元前处理过程复杂,而且效率较低。根据PRO/E,Hyper Mesh和MSC Marc软件的特点,综合运用软件各自优势,并辅助一定的二次开发功能,完成MAG焊接从几何建模、网格划分、模型设定、分析计算到结果处理的整个过程,实现不同软件之间的数据交互。平板对接实例表明,通过软件集成进行焊接过程的仿真研究,充分利用了现有软件的优势,减少了CAE前处理工作量,提高了分析效率。 关键词:二次开发;TCL/TK;软件集成;焊接仿真 中图分类号:TG456.2文献标识码:A文章编号: 0 引言 有限元法作为求解复杂工程问题的重要方法,应用非常广泛[1]。随着计算机技术的发展,越来越多的科技工作者从事工艺仿真过程的研究,以期达到优化设计和工艺参数,减少试验成本,提高生产效率及产品质量的目的。在焊接领域中,利用数值模拟优化工艺已经取得了许多进展[2]。但是在模型的前处理过程中,每个焊道都必须对应着一个工况,同时还需要对焊接路径,焊道填充以及边界条件等进行设定。当进行整个结构件的焊接过程时,效率极低。 在工程应用中,各类专用有限元的软件在几何建模、网格划分、分析计算等方面各有特色。虽然很多情况下只需要一种软件就能完成整个模型的分析过程,但是模型的前处理比较复杂,效率不高且容易出错[3]。因此,充分利用各软件的优势,对软件的环境进行集成显得尤为必要。 本文通过利用TCL/TK语言将PRO/E,Hyper Mesh及MSC. Marc进行集成,并说明如何利用现有的软件资源,建立软件的集成环境,这一方法大大减少了MSC. Marc 进行焊接仿真分析前处理的工作量,为利用MSC. Marc强大的非线性功能进行焊接工艺及方法的研究奠定了基础。 1 焊接仿真分析的流程 采用热弹塑性有限元方法进行焊接仿真分析的流程见图1所示[4]。首先将几何模型转化成网格模型,然后输入焊接热源参数及材料参数,并且施加热边界条件,进行求解后完成焊接温度场的计算。在焊接结构分析中,以温度场及结构约束为边界条件,进行焊接变形及焊接残余应力的分析。 图1 焊接仿真分析流程 Fig. 1 Analysis process of welding simulation 2 软件集成方法研究 基于上述的分析流程,笔者采用 TCL/TK语言为媒介,对Hyper Mesh进行二次开发,通过耦合和集成各软件,按照一定的顺序,通过执行相应的命令完成如图2所示的数据流动,并利用*createbutton及 *beginmacro等命令将TCL/TK命令文件在Hyper Mesh中定义为宏按钮,以便程序的调用,形成如图3所示的程序开发界面[5]。软件的执行流程如图4所示。 图2 数据流动图 Fig. 2 Diagram of data flow

XX大学土木工程施工工艺虚拟仿真教学软件采购

XX大学土木工程施工工艺虚拟仿真教学软件采购我校拟采购土木工程施工工艺虚拟仿真教学软件1套(70个节点),相关要求如下:技术要求: (1)实现先进教学管理模式,分教师、学生、管理员三种角色登陆,同时提供教学活动、实训活动、信息资源、综合管理的统一操作入口,帮助完善整个教学环节,方便教师管理。 (2)实现三维仿真环境模拟实际工程现场,视角可以实现旋转、缩放功能。每个工艺应可以使学习者实现人机交互式体验,结合屏幕画面仿真实物实施教学引导操作。 (3)每个施工工艺教学操作过程中,需要配套全过程施工工艺的仿真视频。 (4)学生任务操作能全过程记录,智能评定成绩,有辅助学习的试题库。 (5)支持网络在线学习。 (6)施工工艺清楚,知识点明确,讲解准确,场景有统一制作风格,画面清晰美观; (7)提供可以更新和增加工艺的接口以供使用者后续开发。 (8)提供免费升级。 施工工艺基本内容至少应包括: a.基础工程施工工艺仿真系统:土方工程、桩基础工程、深基坑支护、 轻型井点降水、打入桩施工、地下连续墙施工、钻孔灌注桩施工、人工挖孔灌注桩施工、深基坑支护等; b.混凝土工程施工工艺仿真系统:模板工程、钢筋工程、混凝土工程。 大模板施工、组合模板施工、钢筋连接、混凝土浇筑与养护、大体积混凝土施工; c.砌体工程施工工艺仿真系统:脚手架工程、砌体施工。 内外脚手架施工、砌砖工艺(两平一侧、梅花丁、全丁、全顺); d.装饰工程施工工艺仿真系统:抹灰工程、饰面工程、涂饰工程、裱糊工程、门窗工程、吊顶工程、幕墙工程。 e.预应力混凝土施工工艺仿真系统:先张法施工、后张法施工、无粘结预应力混凝

土施工。 f.结构安装工程施工工艺仿真系统:单层工业厂房结构吊装工艺、钢结构施工安装工艺。 g.防水工程施工工艺仿真系统:屋面防水施工工艺、地下防水施工工艺。 h.路桥工程施工工艺仿真系统:路基施工工艺、路面施工工艺、桥梁基础施工工艺、桥墩施工工艺、桥梁悬臂拼装施工工艺、桥梁转体施工工艺、桥梁顶推施工工艺、钢桥施工工艺。 j. 塔吊安装、自升与拆除工艺仿真演示系统:固定自升式塔吊、附着式塔吊、内爬式塔吊; 技术咨询:曹老师*********** 罗老师*********** 报名联系:李老师*********** ***-********

MATLAB教程 SIMULINK仿真

第 7 章 S IMULINK 交互式 仿真集成环境 SIMULINK 是MATLAB 最重要的组件之一,它向用户提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在这环境中,用户无须书写大量的程序,而只需通过简单直观的鼠标操作,选取适当的库模块,就可构造出复杂的仿真模型。SIMULINK 的主要优点: ● 适应面广。可构造的系统包括:线性、非线性系统;离散、连续及混合系统;单任务、 多任务离散事件系统。 ● 结构和流程清晰。它外表以方块图形式呈现,采用分层结构。既适于自上而下的设计 流程,又适于自下而上逆程设计。 ● 仿真更为精细。它提供的许多模块更接近实际,为用户摆脱理想化假设的无奈开辟了 途径。 ● 模型内码更容易向DSP ,FPGA 等硬件移植。 基于本书定位,为避免内容空泛,本节对于SIMULINK 将不采用横断分层描述,即不对SIKULINK 库、模块、信号线勾画标识等进行分节阐述。本节将以四个典型算例为准线,纵向描述SIMULINK 的使用要领。 7.1 连续时间系统的建模与仿真 7.1.1 基于微分方程的SIMULINK 建模 本节将从微分方程出发,以算例形式详细讲述SIMULINK 模型的创建和运行。 【例7.1-1】在图7.1-1所示的系统中,已知质量1=m kg ,阻尼2=b N.sec/m ,弹簧系数100=k N/m ,且质量块的初始位移05.0)0(=x m ,其初始速度0)0(='x m/sec ,要求创建该系统的SIMULINK 模型,并进行仿真运行。 图7.1-1 弹簧—质量—阻尼系统 (1)建立理论数学模型 对于无外力作用的“弹簧—质量—阻尼”系统,据牛顿定律可写出

MATLAB实验六《SIMULINK交互式仿真》

《计算机仿真及应用》实验教案 实验六 SIMULINK 交互式仿真 一、实验目的 1、熟悉 SIMULINK交互式仿真集成环境。 2、掌握连续时间系统建模的方法。 二、实验主要仪器与设备 装配有 MA TLAB7.6软件的计算机 三、预习要求 做实验前必须认真复习第七章SIMULINK交互式仿真集成环境。四、实验内容及实验步骤 示的 SIMULINK模块库浏览器。

图 7.2 SIMULINK模块库浏览器 4、开启空白(新建)模型窗 单机 Simulink 模块库浏览器工具条上的图标“”;或在选择下拉菜单项{File : New} ,引出如图 7.3 所示的空白模型窗(注:窗中的模块是后一个步骤复制进 去的)。 5、从模块库复制所需模块到空白(新建)模型窗(见图7.3) 把连续模块子库中的积分器“拖”进空白模型窗; 再用鼠标点亮该模块,选中下拉菜单项{Format : Flip Block} ,使增益模块翻转 180 度。把 Simulink\Math Operations 子库中的求和模块 “拖”进空 白模型窗;再把 Simulink\Sink\Scope> 示波器模块“拖”进空白模型窗。

7.3制进库模块的新建模型窗 6、新建模型窗中的模型再复制 在该新建模型窗中,可以通过再复制,产生建模所需的 2 个积分模块和 2 个增益模块。具体操作方法是:按住[Ctrl] 键,用鼠标“点亮并拖拉”积分模块到适当的位置,便完成积分模块的复制,而这被再复制的积分模块会自动改名为 , 以作区分。 见一个所需的增益模块,可采用类似方法获得。 7、模块连接线的形成方法随信号起始端位置不同而不同,具体如下。 起始端位于模块输出口的信号线生成法。使光标靠近模块输出口;待光标变 为“单线十字叉”时,按下鼠标左键;移动十字叉,拖出一根“虚连线” ;光标与另 一个模块输出口靠近到一定程度,单十字叉变为双十字叉;放开鼠标左键,”虚连线” 便变为带箭头的信号连线。 起始端位于其他信号线上的信号线生成法。使光标置于已经存在的其他信号线 之上;按下鼠标右键,光标变为“单线十字叉” ;运动鼠标,引出”虚连线”;当鼠标与待连接模块输入口靠得足够近,单十字叉变为双十字叉;放开鼠标右键,“虚连线” 便变为带箭头的信号连线。 双击相应的信号线,给信号线作标注,如x’’,x’,x 等。

基于keilc51集成开发环境的仿真与调试

基于Keil C51 集成开发环境的仿真与调试 一.实验目的 熟悉Keil C51 集成开发环境调试功能的使用和DP-51PRO 单片机综合仿真实验仪的使用。二.实验设备及器件 IBM PC 机一台 DP-51PRO 单片机综合仿真实验仪一台 三.实验内容 调试仿真功能是指DP-51PRO 单片机综合仿真实验仪运行单片机P87C52X2 内部的MON51 监控程序,把用户的应用程序装载到外部SRAM 中,从而实现运用Keil C51 集成开发环境所提供的所有调试命令来调试用户的应用程序或仿真用户的应用系统,然后按照以下内容建立文件并编译仿真调试。 ORG 8000H LJMP Main ORG 80F0H Main: MOV R7, #0 Loop: MOV R6, #0 DJNZ R6, $ DJNZ R6, $ DJNZ R6, $ DJNZ R6, $ DJNZ R7, Loop ;延时 CPL P1.0 ; P 1 .0 取反 CPL P1.1 ; P 1 .1 取反 CPL P1.2 ; P 1 .2 取反 CPL P1.3 ; P 1 .3 取反 CPL P1.4 ; P 1 .4 取反 CPL P1.5 ; P 1 .5 取反 CPL P1.6 ; P 1 .6 取反 CPL P1.7 ; P 1 .7 取反 SJMP Main ; END 四.实验要求 熟练掌握结合DP-51PRO 单片机综合仿真实验仪和Keil C51 集成开发环境进行仿真调试。五.实验步骤 1.用40 针排线把DP-51PRO 实验仪上的A1 区J76 接口和A2 区J79 接口相连,然后使用导线把A2 区的J61 接口与D1 区的J52 接口相连。 2.对DP-51PRO 实验仪上电,首先,在A1 区,把JP13 中的SRAM_E 和FLASH_E 两个跳线座的短路器拔走(即不短接),把MOD_SW1 开关拨到LOAD 模式,即在下载状态

基于Simulink的模拟通信 系统仿真—采用AM调制系统

科信学院 通信系统仿真二级项目设计说明书 (2012/2013学年第二学期) 课程名称:通信系统仿真二级项目 题目:基于Simulink的模拟通信 系统仿真—采用AM调制系统 专业班级:通信工程11-2班 学生姓名:刘璐李庭敏李梦璐孙玉 学号:110312203 110312205 110312208 110312209 指导教师:侯华、任丹萍、张龙 设计周数:1周 设计成绩: 2013年7月12日

目录 1 项目目的 (3) 2 项目设计平台 (3) 3 项目设计内容 (3) 3.1 双边带幅度调制及解调原理 (3) 3.1.1 AM信号的表达式、频谱及带宽 (3) 3.1.2 AM信号的解调——相干解调 (4) 3.2 数学模型 (5) 3.3 基于Simulink的仿真模块 (5) 3.4 参数设定 (6) 3.5 仿真结果 (7) 4 项目总结 (7) 5 心得体会 (7) 6 参考文献 (8)

1 项目目的 本课程设计是在MATLAB集成环境下,设计一个AM调制与相干解调通信系统,并在Simulink平台上仿真,并把运行仿真结果输入显示器,拿解调输出的波形与基带信号进行比较,根据显示结果分析所设计的系统性能。它以数字电路、模拟电子线路(低频部分和高频部分)、信息论与编码等课程为基础,将学生所学理论有机地结合起来,树立通信系统的概念,建立通信系统的模型,并通过仿真软件实现通信系统的模拟仿真。加强学生利用仿真软件进行系统的设计、参数调整等基本技能的训练,培养学生科学运算、绘图及分析能力、提高理论联系实践的水平。通过本项目的设计让学生掌握利用仿真软件进行通信系统的构建及调试的方法。 2 项目设计平台 Simulink是Matlab环境下的一部分,它通过使用框图的方式编辑建模,比较直观。Simulink 是一种基于MATLAB的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包,被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。 Simulink是Matlab最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中,无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。 Simulink是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。对各种时变系统,包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统,Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。 Simulink是一种可视化工具。构架在Simulink基础之上的其他产品扩展了Simulink多领域建模功能,也提供了用于设计、执行、验证和确认任务的相应工具。Simulink与MATLAB; 紧密集成,可以直接访问MATLAB大量的工具来进行算法研发、仿真的分析和可视化、批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定义。 3 项目设计内容 3.1 双边带幅度调制及解调原理 3.1.1 AM信号的表达式、频谱及带宽 若假设滤波器为全通网络(=1),调制信号叠加直流后再与载波相乘,则输出的信号就是常规双边带调幅AM调制器模型如图1所示。 图1常规双边带调幅AM调制器模型

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