例10.1 設(shè)系統(tǒng)的微分方程為

1、例10.1 設(shè)系統(tǒng)的微分方程為：試建立系統(tǒng)仿真模型。例10.2 利用Simulink構(gòu)建函數(shù)曲線y=5t2+16。例10.3 利用Simulink仿真求I=。例10.4 有初始狀態(tài)為0的二階微分方程x"+0.2x'+0.4x=0.2u (t), 其中u(t)是單位階躍函數(shù)，試建立系統(tǒng)模型并仿真。例10.5 PID控制器是在自動(dòng)控制中經(jīng)常使用的模塊，在工程應(yīng)用中其標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型為其中采用了一階環(huán)節(jié)來近似純微分動(dòng)作，為保證有良好的微分近似的效果，一般選N10。試建立PID控制器的模型并建立子系統(tǒng)。例10.6 利用使能子系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)正弦半波整流器。例10.7 利用觸發(fā)子系統(tǒng)將一鋸齒

2、波轉(zhuǎn)換成方波。例10.8 采用S函數(shù)實(shí)現(xiàn)模塊y=nx，即模塊的功能是把一個(gè)輸入信號n倍以后再輸出。(1) 利用MATLAB語言編寫S函數(shù)。程序如下：%*%S函數(shù)timesn.m，其輸出是輸入的n倍%*function sys,x0,str,ts=timesn(t,x,u,flag,n)switch flag,case 0 %初始化sys,x0,str,ts=mdlInitializeSizes;case 3 %計(jì)算輸出量sys=mdlOutputs(t,x,u,n);case 1,2,4,9 %未使用的flag 值sys=;otherwise %出錯(cuò)處理error('Unhandle

3、flag=',num2str(flag);end%*%mdlInitializeSizes：當(dāng)flag為0 時(shí)進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的初始化%*function sys,x0,str,ts=mdlInitializeSizes(T)%調(diào)用函數(shù)simsizes以創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體sizessizes=simsizes;%用初始化信息填充結(jié)構(gòu)體sizessizes.NumContStates=0; %無連續(xù)狀態(tài)sizes.NumDiscStates=0; %無離散狀態(tài)sizes.NumOutputs=1; %有一個(gè)輸出量sizes.NumInputs=1; %有一個(gè)輸入信號sizes.DirFeedthro

4、ugh=1; %輸出量中含有輸入量sizes.NumSampleTimes=1; %單個(gè)采樣周期%根據(jù)上面的設(shè)置設(shè)定系統(tǒng)初始化參數(shù)sys=simsizes(sizes);%給其他返回參數(shù)賦值。x0=; %設(shè)置初始狀態(tài)為零狀態(tài)str=; %將str變量設(shè)置為空字符串ts=-1,0; %假定繼承輸入信號的采樣周期%初始化子程序結(jié)束%*%mdlOutputs：當(dāng)flag值為3時(shí)，計(jì)算輸出量%*function sys=mdlOutputs(t,x,u,n)sys=n*u;%輸出量計(jì)算子程序結(jié)束。(2) 模塊的封裝與測試。例10.9 采用S函數(shù)來構(gòu)造非線性分段函數(shù)。(1) 利用MATLAB語言編寫S函

5、數(shù)。程序如下：function sys,x0,str,ts=sfunction(t,x,u,flag)switch flag,case 0, sys,x0,str,ts=mdlInitializeSizes;case 3, sys=mdlOutputs(t,x,u);case 1,2,4,9 sys=;otherwise error('Unhandled flag=',num2str(flag);endfunctionsys,x0,str,ts=mdlInitializeSizessizes= simsizes;sizes.NumContStates= 0;sizes.NumDiscStates= 0;sizes.NumOutputs= 1;sizes.NumInputs= 1;sizes.DirFeedthrough= 1;sizes.NumSampleTimes= 1;sys=simsizes(sizes);x0=;str=;ts=0 0;function sys=mdlOutputs(t,x,u)if u<1 sys=3*sqrt(u);elseif u>=1&u<3 sys=3;elseif u>=3&u<4 sys=3-(u-3)2;els