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实验三 SIMULINK环境下典型环节阶跃响应仿真及分析

实验三 SIMULINK 环境下典型环节阶跃响应仿真及分析

一、实验目的

1、初步了解MATLAB 中SIMULINK 的使用方法

2、了解SIMULINK 下实现典型环节阶跃响应方法。

3、 定性了解各参数变化对典型环节动态特性的影响。

二、基础知识

1、熟悉SIMULINK

(1) 进入MATLAB：点击WIN 窗口中MATLAB 图标。

(2) 进入SIMULINK：在MATLAB 窗口中键入SIMULINK 命令，即可弹出SIMULINK

模块库。

(3)建立自己的实验文件：

FILENEW。

FILESAVEAS。 (键入自己的文件名，文件名第一个字符必须是英文字母且不支持汉

字文件名。)

(4)从SIMULINK 模块库中挑选所需的模块：

在SIMULINK 窗中打开SOURCES模块库。

从SOURCES库(信号源模块库)中拖出STEPINPUT (单位阶跃输入)模块至自己的实验

窗口。

从SINKS库中拖出scope 模块。

从continuous 库中拖出tranfer fun (传递函数)等模块。

(5)通过tranfer fun 模块构造积分、惯性、振荡环节。

双击tranfer fun 模块，弹出如图6-1的对话框，其

中Numerator 为分子多项式的系数 ， Denominator 为分

母多项式的系数，通过修改多项式的系数实现不同环节的

转变。举例如下：

s  2

例3-1：要实现传递函数 ，则令

2s 2  3s  4

Numerator 为[1，2]；

Denominator 为[2，3，4]；

1

例3-2：要将传递函数变为积分环节： ，则令Numerator

S

为[1]；

Denominator 为[1，0]；

1

例3-3：要将传递函数变为振荡环节： 2 ，则令Numerator 为[1]；

s  s  1

Denominator 为[1，1，1]；

(在此传函中阻尼系数ζ为0.5)

s

例3-4：要将传递函数变为实际微分环节： ，则令Numerator 为[1，0]；

s  1

Denominator 为[1，1]；

K T s

实际微分环节的传递函数为: d d

1 T s

d

K s

分子分母同除以T ,则为 d

d

s  1/T

d

因此,上式中分子s 的系数即为K 值,分母中常数项为T 的倒数．

d d

(6)用鼠标将step、transfer fcn 及scope 模块连接。如下图所示：

(7)设仿真过程参数：SIMULATION 菜单PARAMETERS菜单项。

其中：

StartTime 为仿真开始时间，

Stop time 为仿真终止时间，

Mix Step Size为仿真最小步长。

Max Step Size为仿真最大步长。，

Tolerance 为仿真精度。

仿真开始前应对Stop Tim