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第五章 Simulink建模与仿真
第五章 Simulink 彭吉龙

一、系统与模型
1、系统
系统是指具有某些特定功能,相互联系、相互作用的元素集合。
系统的两个基本特征:整体性、相关性
对系统的研究从以下三个方面入手:
1)实体:组成系统的元素,对象
2)属性:实体的特征
3)活动:系统状态变化的过程
系统仿真是研究系统的一种重要手段,而系统模型是仿真所研究的直接对象。
2、系统模型
实体模型:根据相似性建立
模型
数学模型:原始系统数学模型;仿真系统数学模型
动态模型:描述系统动态变化过程
静态模型:平衡状态下系统特性值之间的关系
二、计算机仿真
1、仿真的概念
以相似性原理、控制理论、信息技术及相关领域的有关知识为基础,以计算机和各种专用物理设备为工具,借助系统模型对真实系统进行实验研究的一门综合性技术。
2、仿真分类
实物仿真:建造实体模型
数学模型:将数学语言编制成计算机程序
半实体模型:数学物理仿真
实时仿真:需要专用的实时仿真硬件
欠实时仿真:比实际时钟慢
超实时仿真:比实际时钟快
3、计算机仿真
根据相似性原理,利用计算机逼真模拟研究对象。
模拟机、模拟数字机、数字通用机、仿真专用机。
三、仿真的作用
1)优化系统设计
2)系统故障再现
3)验证系统设计的正确性
4)对系统,子系统进行性能评估
5)训练系统操作员
6)为管理、技术决策提供支持
四、仿真软件
仿真软件是一类面向仿真用途的专用软件,它可以是面向通用的仿真,也可能是面向某个领域的仿真。
功能:1)为仿真提供算法支持
2)模型描述,建立计算机仿真模型
3)仿真实验的执行、控制
4)仿真数据的记录、分析
5)仿真数据管理
仿真软件的三个层次:
1)仿真程序库:由一组完成特定功能的程序组成的集合,专门面向某一问题或一个领域。
2)仿真语言:在高级语言的基础上,为面向专门问题而开发的。
3)集成仿真环境
五、计算机仿真的一般过程
仿真问题和仿真目的描述
确定仿真方案
系统描述
建立系统数学模型
建立仿真数学模型
编写仿真程序
验证模型
是否符合要求
进行仿真研究
修改方案
修改模型
修改程序
是否符合要求
是否符合要求
是否符合要求
simulink与matlab仿真
一、simulink仿真
对动态系统进行建模、仿真的软件包。功能:
1、交互式、图形化建模环境
2、专用模块库(blocksets)
simulink的专用软件工具包
dsp fixed-point powersystem
dials&munications
CDMA reference nonlinear control
motorola(TI) DSP developer’s kit
Toolboxes piler
Blockset simulink RTW
Stateflow coder
3、提供仿真库的扩充和定制功能
4、应用领域
通信与卫星系统航空航天
生物系统船舶系统
汽车系统金融系统
5、simulink在matlab家族中的位置