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如何利用Matlab/Simulink对简单控制系统进行建模仿真,求解系统的阶跃响应特性?

浏览量:3489 时间:2024-07-02 13:07:46 作者:采采

在电气工程中,控制系统是一种将输出信号与输入信号联系起来的技术。例如,恒温器可以通过感测室内温度并调节加热器自动控制房间温度。为了设计和测试这些系统,需要使用建模和仿真工具。Matlab/Simulink 是一个流行的建模和仿真软件,可以帮助我们快速地检查控制系统的性能。

要使用Matlab/Simulink进行建模仿真,首先需要打开软件并输入Simulink命令。此时,会弹出Simulink窗口。接下来,在Simulink Library Browser 中点击 New Model 图标,创建一个空白的模型窗口。然后,在新弹出的空白模型窗口中,点击 Save 图标,保存模型文件(本例的模型命名为 jieyue)。

现在开始向模型窗口中添加各种模块。首先,将Simulink子库Sources中的 Step 模块拖到空白的模型窗口中,用于模拟阶跃信号。接着,将Simulink子库Commonly Used blocks中的 Sum 模块拖到模型窗口中。再将Simulink子库continuous中的传递函数 Transfer Fcn 模块拖到模型窗口中。最后,还需要将Simulink子库Commonly Used blocks中的 Scope 模块拖到模型窗口中。

接下来,需要将各模块按照下图所示的连接方式进行连接。双击Sum模块图标,在弹出的面板中,进行下图所示设置。同样的,双击Transfer Fcn模块图标,在弹出的面板中,进行下图所示设置。经过参数设置后,该模型的结构如下图所示。

完成模型搭建及参数设置后,需要设置仿真参数。如下图,将仿真终止时间由默认的10更改为30,按OK按钮确定。随后,点击模型窗口 Start simulation 图标,开始仿真。

当仿真完成后,双击Scope模块图标,即可显示系统的阶跃响应曲线。通过观察曲线,可以得出系统的阶跃响应特性。Matlab/Simulink为控制系统的设计和测试提供了非常便捷的方法,使得控制工程师能够更加高效地完成工作。

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