第10章 SIMULINK系统设计与应用.ppt

《第10章 SIMULINK系统设计与应用.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第10章 SIMULINK系统设计与应用.ppt（28页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第第1010章章 SIMULINKSIMULINK系统设计与应用系统设计与应用MATLAB内置了SIMULINK仿真工具SIMULINK是一种图形化的仿真工具00:54三江学院电气与自动化工程学院第第1010章章 SIMULINKSIMULINK系统设计与应用（续）系统设计与应用（续）本章讲述的内容SIMULINK中系统的设计。00:54三江学院电气与自动化工程学院第第1010章章 SIMULINKSIMULINK系统设计与应用（续）系统设计与应用（续）10.1 引言10.2 SIMULINK的PID设计与封装10.3 SIMULINK的专业模块库介绍10.4 SIMULINK中专业库中PID

2、模块的使用10.5 SIMULINK与M语言设计比较10.6 频域内的验证10.7小结00:54三江学院电气与自动化工程学院10.1 引言引言qSIMULINK是MATLAB软件的扩展，它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包，它与MATLAB语言的主要区别在于，其与用户交互接口是基于Windows的模型化图形输入，其结果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建，而非语言的编程上。qSIMULINK两个显著的功能q SIMULATION（仿真）q LINK（连接）00:54三江学院电气与自动化工程学院引言（续）引言（续）q所谓模型化图形输入是指SIMULINK提供了一些按功能分类的基本的系

3、统模块，用户只需要知道这些模块的输入输出及模块的功能，而不必考察模块内部是如何实现的，通过对这些基本模块的调用，再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型（以.mdl文件进行存取），进而进行仿真与分析。00:54三江学院电气与自动化工程学院引言（续）引言（续）q用SIMULINK建立系统模型图后，可以通过改变模块的参数进行系统的设计和仿真。q还可以与M文件相结合，实现系统的进一步的分析。00:54三江学院电气与自动化工程学院第第1010章章 SIMULINKSIMULINK系统设计与应用（续）系统设计与应用（续）10.1 引言10.2 SIMULINK的PID设计与封装10.3 SIMULIN

4、K的专业模块库介绍10.4 SIMULINK中专业库中PID模块的使用10.5 SIMULINK与M语言设计比较10.6 频域内的验证10.7小结00:54三江学院电气与自动化工程学院10.2 SIMULINK的PID设计与封装 在控制系统中，控制器最常用的控制规律是PID控制。系统由PID控制器和被控对象组成。00:54三江学院电气与自动化工程学院10.2 SIMULINK的PID设计与封装(续)PID的控制规律为或写成传递函数形式其中kp为比例系数，TI为积分时间常数，TD为微分时间常数。00:54三江学院电气与自动化工程学院10.2 SIMULINK的PID设计与封装(续)00:54三江

5、学院电气与自动化工程学院10.2 SIMULINK的PID设计与封装(续)00:54三江学院电气与自动化工程学院10.2 SIMULINK的PID设计与封装(续)00:54三江学院电气与自动化工程学院10.2 SIMULINK的PID设计与封装(续)00:54三江学院电气与自动化工程学院10.2 SIMULINK的PID设计与封装(续)00:54三江学院电气与自动化工程学院10.2 SIMULINK的PID设计与封装(续)例10.1根据对象，设计PID控制器并进行封装，要求超调量小于20%。00:54三江学院电气与自动化工程学院第第1010章章 SIMULINKSIMULINK系统设计与应用（

6、续）系统设计与应用（续）10.1 引言10.2 SIMULINK的PID设计与封装10.3 SIMULINK的专业模块库介绍10.4 SIMULINK中专业库中PID模块的使用10.5 SIMULINK与M语言设计比较10.6 频域内的验证10.7小结00:54三江学院电气与自动化工程学院10.3 SIMULINK的专业模块库介绍00:54三江学院电气与自动化工程学院第第1010章章 SIMULINKSIMULINK系统设计与应用（续）系统设计与应用（续）10.1 引言10.2 SIMULINK的PID设计与封装10.3 SIMULINK的专业模块库介绍10.4 SIMULINK中专业库中PI

7、D模块的使用10.5 SIMULINK与M语言设计比较10.6 频域内的验证10.7小结00:54三江学院电气与自动化工程学院10.4 SIMULINK中专业库中PID模块的使用使用SIMULINK中的专业库是系统设计的捷径。以PID控制器为例，在库中有模块。00:54三江学院电气与自动化工程学院10.4 SIMULINK中专业库中PID模块的使用（续）例10.2根据对象，设计PID控制器并进行封装，要求超调量小于20%。00:54三江学院电气与自动化工程学院第第1010章章 SIMULINKSIMULINK系统设计与应用（续）系统设计与应用（续）10.1 引言10.2 SIMULINK的PI

8、D设计与封装10.3 SIMULINK的专业模块库介绍10.4 SIMULINK中专业库中PID模块的使用10.5 SIMULINK与M语言设计比较10.6 频域内的验证10.7小结00:54三江学院电气与自动化工程学院10.5 SIMULINK与M语言设计比较nSimulink形象直观，对编程要求低，使用者容易掌握，但盲目性较大。nM文件仿真需要编写程序，可以对某一范围内的参数进行扫描，选择最佳的参数。n两者经常结合起来使用。00:54三江学院电气与自动化工程学院第第1010章章 SIMULINKSIMULINK系统设计与应用（续）系统设计与应用（续）10.1 引言10.2 SIMULINK

9、的PID设计与封装10.3 SIMULINK的专业模块库介绍10.4 SIMULINK中专业库中PID模块的使用10.5 SIMULINK与M语言设计比较10.6 频域内的验证10.7小结00:54三江学院电气与自动化工程学院10.6 频域内的验证q对一个控制系统来说，我们经常需要分析其频域特性，特别是增益裕量、相角裕量和相应的截止频率。常用的函数有bode,margin,nyquist等。qMargin:给定模型，margin返回增益裕量、相角裕量和相应的截止频率。当缺省输出变量时，它绘制标明裕量和截止频率的伯德图。比如；km,pm,wp,wg=margin(Gc*Gp*H)00:54三江学

10、院电气与自动化工程学院10.6 频域内的验证00:54三江学院电气与自动化工程学院10.6 频域内的验证（续）例10.3对例10.2的系统，求其增益裕量、相角裕量和相应的截止频率，以及伯德图。00:54三江学院电气与自动化工程学院10.6 频域内的验证q对一个控制系统来说，我们经常需要分析其频域特性，特别是增益裕量、相角裕量和相应的截止频率。常用的函数有bode,margin,nyquist等。qMargin:给定模型，margin返回增益裕量、相角裕量和相应的截止频率。当缺省输出变量时，它绘制标明裕量和截止频率的伯德图。比如；km,pm,wp,wg=margin(Gc*Gp*H)00:54三江学院电气与自动化工程学院第第1010章章 SIMULINKSIMULINK系统设计与应用（续）系统设计与应用（续）10.1 引言10.2 SIMULINK的PID设计与封装10.3 SIMULINK的专业模块库介绍10.4 SIMULINK中专业库中PID模块的使用10.5 SIMULINK与M语言设计比较10.6 频域内的验证10.7小结00:54三江学院电气与自动化工程学院