Simulink仿真实例
matlab simulink案例
matlab simulink案例1. 电机传动系统模拟在这个案例中，我们将使用Simulink来模拟一个简单的电机传动系统。
我们将建立一个由电机、负载和控制器组成的系统，并使用Simulink来模拟系统的动态行为。
通过调整输入信号和控制器参数，我们可以观察系统的响应，并优化控制器的性能。
2. PID控制器设计在这个案例中，我们将使用Simulink来设计一个PID控制器，并将其应用于一个简单的控制系统。
我们将建立一个由传感器、控制器和执行器组成的系统，并使用Simulink来模拟系统的动态行为。
通过调整PID控制器的参数，我们可以观察系统的响应，并优化控制器的性能。
3. 机器人路径规划在这个案例中，我们将使用Simulink来进行机器人的路径规划。
我们将建立一个由传感器、路径规划器和执行器组成的系统，并使用Simulink来模拟机器人在不同环境中的路径规划行为。
通过调整路径规划器的算法和参数，我们可以优化机器人的路径规划性能。
4. 电力系统稳定性分析在这个案例中，我们将使用Simulink来进行电力系统的稳定性分析。
我们将建立一个由发电机、负载和传输线路组成的电力系统，并使用Simulink来模拟系统的动态行为。
通过调整系统的参数和控制策略，我们可以评估系统的稳定性，并优化系统的运行性能。
5. 汽车动力学模拟在这个案例中，我们将使用Simulink来进行汽车的动力学模拟。
我们将建立一个由车辆、发动机和传动系统组成的模型，并使用Simulink来模拟车辆在不同驾驶条件下的动力学行为。
通过调整车辆参数和控制策略，我们可以评估车辆的性能，并优化驾驶体验。
6. 无人机飞行控制在这个案例中，我们将使用Simulink来进行无人机的飞行控制。
我们将建立一个由无人机、传感器和控制器组成的系统，并使用Simulink来模拟无人机在不同飞行任务下的控制行为。
通过调整控制器的参数和飞行任务的要求，我们可以优化无人机的飞行性能。
matlab的simulink仿真建模举例 -回复
matlab的simulink仿真建模举例-回复Matlab的Simulink仿真建模举例Simulink是Matlab附带的一款强大的仿真建模工具，它能够帮助工程师们通过可视化的方式建立和调试动态系统模型。
Simulink通过简化传统的数学模型建立过程，使得工程师们能够更加直观地理解和分析复杂的系统。
在本文中，我们将介绍一个关于电机控制系统的Simulink仿真建模的例子。
一、了解电机控制系统在开始建模之前，我们首先需要了解电机控制系统的基本原理。
电机控制系统通常包括输入、电机和输出三个主要部分。
输入通常是来自于传感器或用户的命令信号，例如转速、位置或力矩。
电机是通过接受输入信号并根据特定的控制算法生成输出信号。
输出信号通常是电机的转速、位置或功率等。
控制算法通常采用比例-积分-微分（PID）控制或者其他控制算法。
二、建立Simulink模型1. 创建新的Simulink模型在Matlab主界面中，选择Simulink选项卡下的“New Model”创建一个新的Simulink模型。
2. 添加输入信号在Simulink模型中，我们首先需要添加输入信号模块。
在Simulink库浏览器中选择“Sources”类别，在右侧面板中找到“Step”模块，并将其拖放到模型中。
3. 添加电机模型接下来，我们需要将电机模型添加到Simulink模型中。
Simulink库浏览器中选择“Simscape”类别，在右侧面板中找到“Simscape Electrical”子类别，然后找到“Simscape模型”模块，并将其拖放到模型中。
4. 连接输入信号和电机模型将输入信号模块的输出端口与电机模型的输入端口相连，以建立输入信号与电机模型之间的连接。
5. 添加输出信号模块在Simulink模型中，我们还需要添加输出信号模块。
在Simulink库浏览器中选择“Sinks”类别，在右侧面板中找到“Scope”模块，并将其拖放到模型中。
simulink例子
simulink例子Simulink是MATLAB的一个附加组件，主要用于对动态系统进行模拟和仿真。
以下是一个简单的Simulink示例，描述了一个简单的控制系统：假设我们有一个火车过桥的问题，其中有两根铁轨，一根用于火车顺时针行走，另一根用于火车逆时针行走。
在铁轨的某一点上有一座桥，但是桥的宽度不足以容纳两根铁轨。
因此，当火车通过这座桥时，我们需要控制哪一辆火车可以在特定的时间内通过桥。
为了解决这个问题，我们在桥的两端各放置了一个信号灯。
如果西边的信号灯是绿色的，那么允许一辆从西边驶来的火车进入桥上；如果信号灯是红色的，那么该方向驶来的火车必须等待。
东边的信号灯以同样的方式控制东边驶来的火车。
在Simulink中，我们可以使用模块来表示火车、信号灯和控制器等元素。
例如，我们可以使用一个“Source”模块来表示火车的行驶，使用“Logic”模块来表示信号灯的状态，使用“Sink”模块来表示火车的输出等。
具体来说，我们可以按照以下步骤来建立这个控制系统的Simulink模型：1. 打开Simulink，并创建一个新的模型。
2. 在模型中添加一个“Sine Wave”模块作为火车的源，设置其频率和幅度等参数。
3. 添加一个“Logic Switch”模块作为信号灯的状态转换器，设置其输入和输出等参数。
4. 添加一个“Scope”模块作为输出显示，设置其采样时间和显示范围等参数。
5. 使用线连接各个模块的输入和输出端口，形成完整的控制系统模型。
6. 设置模型的仿真时间、步长等参数，并运行仿真。
7. 查看仿真结果，包括信号灯的状态和火车的输出等。
以上是一个简单的Simulink示例，用于描述一个控制系统的模拟和仿真。
Simulink具有丰富的模块库和强大的仿真功能，可以用于研究和设计各种动态系统。
simulink仿真pid案例
simulink仿真pid案例摘要：I.引言- 介绍Simulink软件和PID控制器II.PID控制器原理- PID控制器的基本原理和组成部分- PID控制器在工程中的应用III.Simulink仿真PID案例- 建立PID控制器模型- 设定参数并进行仿真- 分析仿真结果IV.结论- 总结Simulink仿真PID案例的重要性和应用价值正文：I.引言Simulink是一款由MathWorks公司开发的用于模拟和仿真的软件，它可以用于各种领域，如控制系统、信号处理、通信等。
PID控制器是控制系统中常用的一种控制器，它具有结构简单、可靠性高等特点，被广泛应用于工业控制中。
本文将通过一个具体的Simulink仿真PID案例，介绍如何使用Simulink进行PID控制器的仿真。
II.PID控制器原理PID控制器是一种比例-积分-微分（Proportional-Integral-Derivative）控制器，它通过计算控制误差的比例、积分和微分值，得到控制器的输出。
PID控制器由比例单元、积分单元和微分单元三部分组成，其中比例单元用于放大控制误差，积分单元用于消除系统的稳态误差，微分单元用于预测控制误差的变化趋势。
PID控制器在工程中有着广泛的应用，如温度控制、流量控制、位置控制等。
通过调整PID控制器的参数，可以实现对系统的稳定性和响应速度的调节。
III.Simulink仿真PID案例为了演示如何使用Simulink进行PID控制器的仿真，我们建立一个简单的PID控制器模型。
首先，打开Simulink软件，从工具栏中选择“新建模型”，创建一个新的模型。
接下来，从Simulink库中添加以下模块：一个输入模块（用于接收控制信号）、一个比例单元模块、一个积分单元模块和一个微分单元模块。
然后，将这四个模块按照PID控制器的结构连接起来，形成一个完整的PID控制器模型。
在建立好PID控制器模型后，我们需要设定一些参数，如比例系数、积分时间和微分时间等。
第七章Simulink仿真案例
自动化与电气工程学院 许春磊
第七章 Simulink仿真
• • • • 7．1 Simulink基础 7．2 Simulink模型操作和仿真系统设置 7．3 系统建模实例 7．4 仿真系统中的子系统
• Simulink是MATLAB软件的一个软件包，能 够对动力学系统进行建模、仿真以及各种分 析。Simulink仿真模拟支持完全的图形化界 面。 • Simulink提供了图形用户界面，使得构建模 型变的更直观、简单，只需要鼠标的点击与 拖放。Simulink模块是分层次结构的，为用 户寻找需要的模块提供了方便，提高了工作 效率。所以Simulink是MATLAB软件一个非 常重要的组成部分。
4. Simulink模型窗口
• 模型窗口含有菜单栏、工具栏、编辑框和状态栏等部分
5. Simulink建模仿真示例
• • • • • • 例7.1 用Simulink模拟正弦信号产生与输出。 创建Simulink的步骤： (1) 创建新模型界面 (2) 添加正弦信号产生模块和波形显示模块 (3) 模块属性设置 (4) 运行仿真系统
• 创建Simulink仿真系统模型步骤如下： • (1) 将Sources模块库中Signal Generator模块拖入模型窗口；将 Continuous模块库中State-Space模块拖入模型窗口；将Sinks模块库中 Scope模块拖入模型窗口。 • (2) 连线，设置模块属性。Signal Generator模块，Wave form设置为 square，Amplitude设置为25；State-Space模块，Parameters A设置为 [-1/0.02, -0.3/0.02; 0.3/0.0001, -0.000005/0.0001]，B设置为[1/0.02; 0] ，C设置为[0, 1]，D设置为0，Initial conditions设置为[1, 10]。结果如图 7.40所示。 • (3) 将上面仿真系统模型保存为EXAMP07006，Stop time设置为2秒。
simulink仿真简单实例
simulink仿真简单实例
一、模拟环境
1、MATLAB/Simulink 设计环境：
在MATLAB中开发Simulink模型，仿真模拟系统，开发系统塑造都可以在这个环境下进行。
2、LabVIEW 设计环境：
LabVIEW允许你以基于可视化技术的开发环境（VI）来创建测试，模拟，监控系统，以及自动化系统的可视化界面。
二、仿真实例
1、基于MATLAB/Simulink的仿真实例：
（1）传统的PID控制器
这是一个利用PID控制器控制速度的例子。
首先，建立一个简单的Simulink模型，包括PID控制器、电机和反馈器件。
之后，你可以调整PID参数，以提高系统的控制能力。
（2）智能控制
这是一个基于智能控制算法的实例。
通过使用神经网络，试图根据输入自动调整PID参数，使系统具有更强的控制能力。
2、基于LabVIEW的仿真实例：
（1）叉车仿真
这是一个使用LabVIEW来模拟电动叉车运行过程的实例。
你可以模拟叉车的启动过程，叉车行驶过程，并开发出任意的叉车控制算法。
（2）汽车仿真
这是一个使用LabVIEW进行汽车模拟的实例。
你可以模拟汽车的动力性能，并开发出任意类型的汽车控制算法，如路径规划算法，自动驾驶算法等。
4 Simulink仿真举例
Simulink仿真举例例1：DC电机控制直流电机的结构原理图下图是简化的电机模型方块图电机的物理参数为R=2 ，L=0.5H，Km=Kb=0.1，Kf=0.2NmS，J=0.02Kgm2s-2构建以[V a,Td]为输入的状态空间模型>> R=2; L=0.5; Km=0.1; Kb=0.1; Kf=0.2; J=0.02;>> h1=tf(Km,[L R]); h2=tf(1,[J Kf]);>> dcm=ss(h2)*[h1,1]; % w=h2*(h1*V a+Td)>> dcm=feedback(dcm,Kb,1,1);>> step(dcm(1));前馈控制系统的结构前馈控制增益>>Kff=1/dcgain(dcm(1));dcgain()用于计算线性时不变系统模型的稳态增益。
为了评价在负载扰动下前馈控制的性能，我们对忽加负载（在t=5s 到t=10s 之间引入Td=-0.1Nm 的负载）条件下，系统的输出响应进行仿真。
>> t=0:0.1:15;>> Td=-0.1*(t>5&t<10); >> u=[ones(size(t)); Td]; >> cl_ff=dcm*diag([Kff,1]); >> lsim(cl_ff,u,t);051015Linear Simulation ResultsTime (sec)A m p l i t u d e扰动条件下的前馈转速跟踪控制显然，前馈控制在不能有效的消除扰动对转速调节影响。
控制器采用积分控制器C(s)=K/sK 为积分增益系数。
反馈控制系统的结构图为确定增益系数K ，采用根轨迹的方法，首先绘制开环系统的根轨迹： rlocus(tf([1], [1 0])*dcm(1)) 选择K=5；Real AxisI m a g i n a r y A x i s系统的开环根轨迹将这种反馈控制方法与上面的前馈控制方法进行比较 >>K=5;>>C=tf(K,[1,0]);>>cl_rloc=feedback(dcm*append(C,1),1,1,1); >>lsim(cl_ff,cl_rloc,u,t);051015Linear Simulation ResultsTime (sec)A m p l i t u d e反馈控制与前馈控制的比较显然在负载扰动条件下反馈控制优于前馈控制（3）LQR 控制为了进一步提高闭环控制性能，我们设计一个线性二次型调节器（LQR ）来实现对DC 电机的闭环控制，LQR 闭环控制系统的结构如下图所示LQR 闭环控制系统的结构除了采用积分误差之外，LQR 控制还使用状态变量x=[i, w]来综合一个控制量V aV a=K1*w+K2*w/s+K3*i其中i 是电枢电流。
试验四-SIMULINK仿真模型建立及仿真
实验四SIMULINK仿真模型的建立及仿真（一）一、实验目的：1、熟悉SIMULINK模型文件的操作。
2、熟悉SIMULINK建模的有关库及示波器的使用。
3、熟悉Simulink仿真模型的建立。
4、掌握用不同的输入、不同的算法、不同的仿真时间的系统仿真。
二、实验内容：1、设计SIMULINK仿真模型。
2、建立SIMULINK结构图仿真模型。
3、了解各模块参数的设定。
4、了解示波器的使用方法。
5、了解参数、算法、仿真时间的设定方法。
例7.1-1已知质量m=1kg，阻尼b=2N.s/m。
弹簧系数k=100N/m，且质量块的初始位移x（0）=0.05m，其初始速度x’（0）=0m/s，要求创建该系统的SIMULINK 模型，并进行仿真运行。
步骤：1、打开SIMULINK模块库，在MATLAB工作界面的工具条单击SIMULINK图标，或在MATLAB指令窗口中运行simulink，就可引出如图一所示的SIMULINK模块浏览器。
图一：SIMULINK模块浏览器2、新建模型窗，单击SIMULINK模块库浏览器工具条山的新建图标，引出如图二所示的空白模型窗。
图二：已经复制进库模块的新建模型窗3、从模块库复制所需模块到新建模型窗，分别在模块子库中找到所需模块，然后拖进空白模型窗中，如图二。
4、新建模型窗中的模型再复制：按住Ctrl键，用鼠标”点亮并拖拉”积分模块到适当位置，便完成了积分模块的再复制。
5、模块间信号线的连接，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入口靠近到一定程度，单十字变为双十字；放开鼠标左键，“虚连线”变变为带箭头的信号连线。
如图三所示：图三：已构建完成的新模型窗6、根据理论数学模型设置模块参数：①设置增益模块＜Gain＞参数，双击模型窗重的增益模块＜Gain＞,引出如图四所示的参数设置窗，把＜Gain＞增益栏中默认数字改为2,单击［OK］键，完成设置;—CainEl erne IL+_1.71 se gaiiL (7 = K. or mat riz 巴ain (7 = K*u or 7 = u*K).Ma i n Si cruil Ait ri but es | Parameter At t ribu+ es ]G-a i n:p -Mui t iplication: |E1 ement —1.71 ze(K. ：t：uJ-Sample time (-1 for iritLeritedj :OK Cancel Help Apply图四：参数已经修改为2的＜6@也＞增益模块设置窗②参照以上方法把＜Gain1＞增益模块的增益系数改为100；③修改求和模块输入口的代数符号，双击求和模块，引出如图五所示的参数设置窗，把符号栏中的默认符号（++）修改成所需的代数符号（--），单击［OK］键，完成设置;图五：改变输入口符号的求和模块参数设置窗④对积分模块＜Integrator1＞的初始状态进行设置：双击积分模块＜Integrator1＞，引出如图六所示的参数设置窗，把初始条件Initial condition 栏中的默认0初始修改为题目给定的0.05,单击［OK］键，完成设置。
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Simulink仿真实例
仿真曲线为
2014年4月19日星期六
基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例
假设未伸长时绳索的端部距地面为50m, 为了得到更真实的曲线，将50减去输出位置
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基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
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其运动方程式为
M f bx x
拉力作用时间为2s，建构的模型为
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因有摩擦力存在，箱子最终将会停止前 进。
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v v0 gt , v0 15m / s h v 0.5 gt , h0 10m
2
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其中， v 为球的速度， v0 为球的初始速 度， g 为重力加速度， h 为球从起始位置开 始的高度， h0 为球的初始高度，即球距地面 的高度，因此球距地面的实际高度为 h h0 。
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运动方程式为
kx bx 0 M x
构建的模型为
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因有阻尼器存在，故箱子最终会停止运 动。
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例题4，下图所示简单的单摆系统,假 设杆的长度为L,且质量不计,钢球的质量为 m.单摆的运动可以以线性的微分方程式来 近似,但事实上系统的行为是非线性的,而 且存在粘滞阻尼,假设粘滞阻尼系数为 bkg/ms-1.
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基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
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单摆系统的运动方程式为
mL mgsin bL
选取b=0.03,g=9.8,L=0.8,m=0.3,所构 建的模型
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基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
例题7，模型和模块的属性中包含回调函 数。下图是蹦极跳的模型方块图，当运行这 个模型时，并不需要设置参数，这是因为蹦 极模型文件中先执行回调函数。
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基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
2014年4月19日星期六 基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
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kx, x 0 b( x ) 0, x 0
设m为物体的质量，g是重力加速度， a1,a2是空气阻尼系数，系统方程可以 表示为
mg b( x) a1 x a2 x x m x
Simulink仿真实例
例题3，力-弹簧-阻尼系统，假设箱子与地面无 摩擦存在，箱子质量为M(1kg)，箱子与墙壁间有线 性弹簧(k=1N/m)与阻尼器(b=0.3N/ms-1)。阻尼器主 要用来吸收系统的能量，吸收系统的能量转变成热 能而消耗掉。现将箱子拉离静止状态2cm后放开， 试求箱子的运动轨迹。
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例题8，建立一个积分器，输入为1，初 始条件为-50，如果输出超过20，则重置为100。
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例题5:蹦极跳系统：当你系着弹力 绳从桥上跳下来时，会发生什么？这里， 以蹦极跳作为一个连续系统的例子。 自由下落的物体满足牛顿运动定 律：F=ma.假设绳子的弹性系数为k， 它的拉伸影响系统的动力响应，如果 定义人站在桥上时绳索下端的初始位 置为0位置，x为拉伸位置，那么用b(x) 表示绳子的张力。
仿真曲线为
可以看到，眺跃者已经撞到了地上。
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例题6，通过例题5的仿真，可以看 到，跳跃者的身体碰到了地面上！现在 想选择一个安全的绳索，编写一个脚本 文件尝试不同的弹性常数，以保证90千 克重的身体安全的最小弹性常数值。 首先在例1模型中添加一个output模 块，并将模型文件保存为bungee_cmd， 然后建立一个脚本文件试验不同的k值， 当地面的距离为正时停止仿真。
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在MATLAB中建立这个方程的Simulink模 型，这里需要使用两个积分器。
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一旦x和它的导数已经搭好，就可以使用 一个增益模块表示空气阻力比例系数，使用 Function模块表示空气阻力中的非线性部分。
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b(x)是通过门槛为0的x条件式确定的， 可以使用一个Switch模块来实现判断条件。
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最终系统Simulink模型方块图为
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例题2，力-质量系统，要拉动一个箱子 （拉力f=1N)，箱子质量为M(1kg)，箱子与地 面存在摩擦力[(b=0.4N(/m/s)],其大小与车 子的速度成正比。
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例题1,使用Simulink创建系统,求解非 4 x 4 .其初始 线性微分方程 (3x 2 x 2 ) x x 值为 x (0) 0, x(0) 2 ,绘制函数的波形. 创建仿真系统为
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基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真Simulink仿真实例来自2014年4月19日星期六
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例题9，重置弹力球。一个弹力球以 15m/s的速度从距水平设置10m的高度抛向空 中，球的弹力为0.8，当球到达球面时，重新 设置其初始速度为0.8x，x是重置时刻球的速 度，即积分器的状态。 球的抛物线运动满足下列公式
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仿真过程中，设绳索长度-30m，起始速 度为0；物体质量为90kg，g为9.8m/s2,弹性 系数k为20，a1和a2均为1.
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