Simulink仿真软件在自动控制原理教学中的应用.docx

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1、Simulink仿真软件在自动控制原理教学中的应用Simulink仿真软件在自动控制原理教学中的应用hesp导语：首先简单介绍了自动控制原理传统的实验方法，并对Matlab和Simulink做了概括介绍。b1引言/b（自动控制原理）这门课程涉及到控制系统的模型建立、系统分析、系统设计的根本理论和相关技术。其特点是概念抽象,数学含量大,计算繁杂,以致学生难于理解,而实验课是学生很好地把握（自动控制原理）理论课的重要组成局部，是更好地实现理论和实际有机结合的桥梁。搞好实验教学，不仅可以使学生对所学理论知识有更深入的理解和把握，有效地提高教学质量，同时可以进步学生的动手才能和设计程度，更好地知足社会

2、对人才的要求。传统的自动控制实验一般采用自控实验箱，在实验箱面板上连接相应的典型环节，通过对应的计算机软件观察系统的响应曲线及各项指标。固然这种方式可以一定程度地进步学生的动手才能，加深对课堂所学内容的理解，但观察效果不理想，学生仅根据实验模拟电路图接线，缺少主动性和积极性。假如实验开场阶段先让学生利用Matlab软件进展仿真，得到完全理论分析的响应，进而对实验箱操纵起到正确的指导作用。学生一旦把握这门语言，就可以很轻易地利用软件的相关命令函数做出所需的各种图形，对自动控制理论课程学习有极大的促进作用。b2Matlab/bMatlab语言是集数值计算、符号运算和图形处理等强大功能于一体的科学计

3、算语言,适用于工程应用领域的分析、设计和复杂计算,而且易学易用,不要求使用者具备高深的数学知识和编程技巧,现已成为大学教学和科研中最常用的工具,把握该工具将大大进步课程教学、解题作业、分析研究的效率13。b3Simulink与建模拟真/bSimulink是一种用于实现计算机仿真的软件工具。他是Matlab的一个附加组件，用来提供一个系统级的建模与动态仿真工作平台。用模块组合的方法使用户可以快速、准确地创立动态系统的计算机模型4。Simulink模型可以用来模拟几乎所有可碰到的动态系统，如模拟线性或者非线性、连续或者离散或两者的混合系统。同时，Simulink是开放式的，允许用户定制自己的模块和

4、模块库，而且他比拟详实的帮助系统便于应用5。对于建模，Simulink提供了一个图形化的用户界面GUI,可以直接用鼠标点击和拖拉模块的图标建模。这是以前需要用编程语言明确地用公式表达微分方程的仿真软件包所无法比较的。Simulink包括一个由信号源、承受器、线性和非线性组件以及中间的连接器件组成的模块库，同时可以根据用户自己的需要创立相应的模块。目前，随着软件的不断晋级和计算机技术的飞速开展，Simulink已经在学术和工业领域得到了广泛的应用，世界上很多知名的大公司已经使用Simulink作为产品设计和开发的工具。因此，在教学经过中参加Simulink的内容，不仅可以鼓励学生不断地提出新问题

5、，并对问题进展建模分析，同时使他们的知识可以学有所用。b4利用Simulink进展自动控制原理实验的仿真/b把仿真实验和实际的实验箱操纵实验结合在一起，可以激发学生设计意识，有利于学生理论和理论相结合。同时仿真实验可以弥补实际实验操纵中的某些局限和误差。4.1二阶系统的阶跃响应实验其模拟电路如图1所示。由式3可知，改变比值R2/R1，可以改变二阶系统的阻尼比，改变RC值可以改变无阻尼自然频率n。二阶系统电路的构造如图2所示。.2仿真利用Simulink建立仿真框图如图3所示。或表示为如图4所示。根据阻尼比在不同的范围内取值，二阶系统的单位阶跃响应对应的运动规律如下6，7：1其中，b5结语/b通

6、过把Simulink仿真实验和实际操纵实验结合，不仅更好地激发了学生的学习兴趣，同时培养了学生解决问题的才能，即先仿真分析方案的可行性和可能产生的结果，然后再进展实际实验经过，减少了盲目性，进步了学习效率。b参考文献/b1陈怀琛.Matlab及在电子信息课程中的应用M.北京:电子工业出版社,2002.2李国勇.控制系统数字仿真与CADM.北京:电子工业出版社,2003.3何衍庆.控制系统分析、设计和应用Matlab语言的应用M.北京:化学工业出版社,2003.4王沫然，陈怀琛.Simulink4建模及动态仿真M.北京:电子工业出版社,2002.5蔡启仲.控制系统计算机辅助设计M.重庆:重庆大学出版社，2003.6王划一.自动控制原理M.北京:国防工业出版社,2001.7翁思义.自动控制原理M.北京:中国电力出版社,2001.编辑：何世平