2022屆寫作第一節(jié)廣東近三年中考作文詳解廣東屆中考語文復(fù)習(xí)攻略

Matlab和SimulinkMatlab是集數(shù)值計(jì)算、符號運(yùn)算和圖形處理功能于一身的超級科學(xué)計(jì)算語言；與其它計(jì)算語言相比，Matlab在功能、開放性和易學(xué)性等方面獨(dú)占鰲頭；Matlab的核心是數(shù)值計(jì)算，Simulink是建立系統(tǒng)框圖和仿真的環(huán)境；*Battery(s)V0430DC15V;V1390DC15V;*DISCHARGEV_0410PULSE(-1515196ms10us10us20ms200ms);*OFFSETV_150PULSE(5-5.7150ms10us10us50ms200ms);*PIBIASV_210PULSE(10-10190ms2us2us10ms200ms);*Misc.TRAN10us210ms0s10msUIC語句方式框圖方式Matlab和SimulinkMatlab是集數(shù)值計(jì)算、符號SIMULINK仿真基礎(chǔ)在工程實(shí)際中，控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)往往很復(fù)雜，如果不借助專用的系統(tǒng)建模軟件，則很難準(zhǔn)確地把一個(gè)控制系統(tǒng)的復(fù)雜模型輸入計(jì)算機(jī)，對其進(jìn)行進(jìn)一步的分析與仿真。1990年，MathWorks軟件公司命名為SIMULAB，1992年正式將該軟件更名為SIMULINK，使得仿真軟件進(jìn)入了模型化圖形組態(tài)階段。SIMULINK仿真基礎(chǔ)在工程實(shí)際中，控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)往往SIMULINK的名稱表明了該系統(tǒng)的兩個(gè)主要功能：Simu（仿真）和Link（連接），即該軟件可以利用鼠標(biāo)在模型窗口上繪制出所需要的控制系統(tǒng)模型，然后利用SIMULINK提供的功能來對系統(tǒng)進(jìn)行仿真和分析。SIMULINK的名稱表明了該系統(tǒng)的兩個(gè)主要功能：Simu（2022屆寫作第一節(jié)廣東近三年中考作文詳解廣東屆中考語文復(fù)習(xí)PPT攻略SimulinkBasicsclicktheSimulinkbuttontheSimulinkwindowSimulinkBasicsclicktheSimulclickthe“new”buttonthesimulinkmodelwindowSimulinkBasicscreateanewmodeloropenanexistingoneclickthe“new”buttonthesimu第一節(jié)SIMULINK簡介SIMULINK與MATLAB語言的主要區(qū)別在于使用戶把更多的精力投入到系統(tǒng)模型的構(gòu)建，而非語言的編程上。SIMULINK提供了一些按功能分類的基本的系統(tǒng)模塊，用戶只需要知道這些模塊的輸入輸出及模塊的功能，而不必考察模塊內(nèi)部是如何實(shí)現(xiàn)的，通過對這些基本模塊的調(diào)用，再將它們連接起來就可以構(gòu)成所需要的系統(tǒng)模型（以.mdl文件進(jìn)行存?。M(jìn)而進(jìn)行仿真與分析。一、什么是SIMULINK第一節(jié)SIMULINK簡介SIMULINK與MATLA三、SIMULINK的模塊庫介紹SIMILINK模塊庫按功能進(jìn)行分類，主要包括以下8類子庫：Continuous（連續(xù)模塊）Discrete（離散模塊）Function&Tables（函數(shù)和平臺模塊）Math（數(shù)學(xué)模塊）Nonlinear（非線性模塊）Signals&Systems（信號和系統(tǒng)模塊）Sinks（接收器模塊）Sources（輸入源模塊）三、SIMULINK的模塊庫介紹SIMILINK模塊庫按功能1、連續(xù)模塊（Continuous）continuous.mdlIntegrator：輸入信號積分Derivative：輸入信號微分State-Space：線性狀態(tài)空間系統(tǒng)模型Transfer-Fcn：線性傳遞函數(shù)模型Zero-Pole：以零極點(diǎn)表示的傳遞函數(shù)模型Memory：存儲上一時(shí)刻的狀態(tài)值TransportDelay：輸入信號延時(shí)一個(gè)固定時(shí)間再輸出VariableTransportDelay：輸入信號延時(shí)一個(gè)可變時(shí)間再輸出1、連續(xù)模塊（Continuous）continuou2、離散模塊（Discrete）discrete.mdlDiscrete-timeIntegrator：離散時(shí)間積分器DiscreteFilter：IIR與FIR濾波器DiscreteState-Space：離散狀態(tài)空間系統(tǒng)模型DiscreteTransfer-Fcn：離散傳遞函數(shù)模型DiscreteZero-Pole：以零極點(diǎn)表示的離散傳遞函數(shù)模型First-OrderHold：一階采樣和保持器Zero-OrderHold：零階采樣和保持器UnitDelay：一個(gè)采樣周期的延時(shí)2、離散模塊（Discrete）discrete.md3、Function&Tables（函數(shù)和平臺模塊）function.mdlFcn：用自定義的函數(shù)（表達(dá)式）進(jìn)行運(yùn)算MATLABFcn：利用matlab的現(xiàn)有函數(shù)進(jìn)行運(yùn)算S-Function：調(diào)用自編的S函數(shù)的程序進(jìn)行運(yùn)算Look-UpTable：建立輸入信號的查詢表（線性峰值匹配）Look-UpTable(2-D)：建立兩個(gè)輸入信號的查詢表（線性峰值匹配）3、Function&Tables（函數(shù)和平臺模塊）4、Math（數(shù)學(xué)模塊）math.mdlSum：加減運(yùn)算Product：乘運(yùn)算DotProduct：點(diǎn)乘運(yùn)算Gain：比例運(yùn)算MathFunction：包括指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、求平方、開根號等常用數(shù)學(xué)函數(shù)TrigonometricFunction：三角函數(shù)，包括正弦、余弦、正切等MinMax：最值運(yùn)算Abs：取絕對值Sign：符號函數(shù)4、Math（數(shù)學(xué)模塊）math.mdlLogicalOperator：邏輯運(yùn)算RelationalOperator：關(guān)系運(yùn)算ComplextoMagnitude-Angle：由復(fù)數(shù)輸入轉(zhuǎn)為幅值和相角輸出Magnitude-AngletoComplex：由幅值和相角輸入合成復(fù)數(shù)輸出ComplextoReal-Imag：由復(fù)數(shù)輸入轉(zhuǎn)為實(shí)部和虛部輸出Real-ImagtoComplex：由實(shí)部和虛部輸入合成復(fù)數(shù)輸出LogicalOperator：邏輯運(yùn)算5、Nonlinear（非線性模塊）nonlinear.mdlSaturation：飽和輸出，讓輸出超過某一值時(shí)能夠飽和。Relay：滯環(huán)比較器，限制輸出值在某一范圍內(nèi)變化。Switch：開關(guān)選擇，當(dāng)?shù)诙€(gè)輸入端大于臨界值時(shí)，輸出由第一個(gè)輸入端而來，否則輸出由第三個(gè)輸入端而來。ManualSwitch：手動選擇開關(guān)5、Nonlinear（非線性模塊）nonlinea6、Signal&Systems（信號和系統(tǒng)模塊）sigsys.mdlIn1：輸入端。Out1：輸出端。Mux：將多個(gè)單一輸入轉(zhuǎn)化為一個(gè)復(fù)合輸出。Demux：將一個(gè)復(fù)合輸入轉(zhuǎn)化為多個(gè)單一輸出。Ground：連接到?jīng)]有連接到的輸入端。Terminator：連接到?jīng)]有連接到的輸出端。SubSystem：建立新的封裝（Mask）功能模塊6、Signal&Systems（信號和系統(tǒng)模塊）si7、Sinks（接收器模塊）sinks.mdlScope：示波器。XYGraph：顯示二維圖形。ToWorkspace：將輸出寫入MATLAB的工作空間。ToFile(.mat)：將輸出寫入數(shù)據(jù)文件。7、Sinks（接收器模塊）sinks.mdl8、Sources（輸入源模塊）sources.mdlConstant：常數(shù)信號。Clock：時(shí)鐘信號。FromWorkspace：來自MATLAB的工作空間。FromFile(.mat)：來自數(shù)據(jù)文件。PulseGenerator：脈沖發(fā)生器。RepeatingSequence：重復(fù)信號。SignalGenerator：信號發(fā)生器，可以產(chǎn)生正弦、方波、鋸齒波及隨意波。SineWave：正弦波信號。Step：階躍波信號。8、Sources（輸入源模塊）sources.mdl

（二）模型建立(ex1.mdl)

下面以一個(gè)慣性環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)為例，說明模型的建立過程。要求得到系統(tǒng)G(s)=5/(0.1s+2)的階躍響應(yīng)曲線，用simulink來建立模型。１）雙擊打開SIMULINK模塊庫中的信號源庫（sources）.２）選擇信號源庫中的step模塊，使用鼠標(biāo)右健將其拖入自己的模型窗口，模型窗口中出現(xiàn)了一個(gè)step模塊，設(shè)置它的跳躍時(shí)間、初值和終值。３）雙擊打開SIMULINK的線性系統(tǒng)庫（Continuous）,使用鼠標(biāo)右鍵將其中的傳遞函數(shù)模塊拖入自己的模型窗口。雙擊這一模塊，設(shè)置傳遞函數(shù)的表達(dá)式，如傳遞函數(shù)為5/（0.1s+2），參數(shù)Numerator填入：［５］，參數(shù)Denominator中填入［0.1,2］。（二）模型建立(ex1.mdl)１）打開SIMULINK的顯示庫(sinks),使用鼠標(biāo)右鍵將其中的示波器模塊拖入自己的模型窗口。２）模型外側(cè)的＞和＜分別表示信號的輸出和輸入。為了聯(lián)結(jié)兩個(gè)模塊，使用鼠標(biāo)的任意按鈕，點(diǎn)擊輸入或輸出端口，但鼠標(biāo)變?yōu)椋问綍r(shí)，拖動十字圖標(biāo)到另一個(gè)窗口，然后釋放鼠標(biāo)按鈕，則帶箭頭的連線表示了信號的流向。如上得到的數(shù)學(xué)模型如圖所示。１）打開SIMULINK的顯示庫(sinks),使用鼠標(biāo)右鍵（三）仿真在模型窗口的simulation菜單中選擇start,就開始仿真。雙擊scope模塊，可以看到仿真的結(jié)果。上述慣性環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)仿真結(jié)果如圖所示。（三）仿真（四）模型保存在模型窗口中的file菜單下，有save菜單，使用該菜單可以將模型保存為一個(gè)文件，待下次使用時(shí)打開，也可以使用saveas菜單改名保存文件。MATLAB5.0以后版本保存的文件擴(kuò)展名為.mdl，以前的版本為.m文件。在MATLAB的命令窗口中，鍵入模型文件名，就可以打開模型文件。（四）模型保存仿真題目及圖形

習(xí)題圖所示的系統(tǒng)，求系統(tǒng)在階躍作用下的動態(tài)響應(yīng)，并分析當(dāng)比例系數(shù)K增大時(shí)系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的變化。(ex2.mdl)仿真題目及圖形習(xí)題圖所示的系統(tǒng)，求系統(tǒng)Simulink仿真及結(jié)果如圖Simulink仿真及結(jié)果如圖當(dāng)K=0.01時(shí)如右圖，可以看出輸出是發(fā)散的當(dāng)K=0.01時(shí)如右圖，可以看出輸出是發(fā)散的當(dāng)K=1時(shí)如右圖所示，輸出有延遲且趨于收斂當(dāng)K=1時(shí)如右圖所示，輸出有延遲且趨于收斂當(dāng)K=10時(shí)如右圖，可以看出輸出是收斂、穩(wěn)定的的當(dāng)K=10時(shí)如右圖，可以看出輸出是收斂、穩(wěn)定的的例:求解VanDerpol方程

則可以列寫出如下的狀態(tài)方程模型

functionxdot=vdpol(t,x)u=1;xdot=zeros(2,1);%acolumnvectorxdot(1)=x(2);xdot(2)=-u*(x(1)^2-1)*x(2)-x(1);

解選擇狀態(tài)變量

根據(jù)該狀態(tài)方程編寫一個(gè)m函數(shù)vdpol.m例:求解VanDerpol方程則可以列寫出如下的狀態(tài)方>>t0=0;tf=20;tol=1e-6;y0=[-0.2;-0.7];>>[t,y]=ode45('vdpol',[020],y0);>>subplot(1,2,1);plot(t,y),legend('y1','y2'),>>subplot(1,2,2);plot(y(:,1),y(:,2))>>t0=0;tf=20;tol=1e-6;y0=[-0Simulink模型舉例mu=1;x01=1;x02=-2;%輸入?yún)?shù)的值和變量的初值plot(tout,yout),figure,plot(yout(:,1),yout(:,2))%畫出時(shí)間響應(yīng)曲線和相平面曲線Simulink模型舉例mu=1;x01=1;x02=-VanDerpol方程的Simulink的表示VanDerpol方程的Simulink的表示VanDerpol方程的仿真結(jié)果VanDerpol方程的仿真結(jié)果帶x-y示波器的Simulink模型帶x-y示波器的Simulink模型x-y示波器的顯示x-y示波器的顯示帶示波器的Simulink模型帶示波器的Simulink模型默認(rèn)示波器顯示默認(rèn)示波器顯示Simulink搭建數(shù)字邏輯電路Simulink中的數(shù)學(xué)函數(shù)模塊組中提供了“邏輯算子”（Logicoperator）模塊，可以搭建數(shù)字邏輯電路。例：利用Simulink搭建下面的邏輯關(guān)系式：Simulink搭建數(shù)字邏輯電路Simulink中的數(shù)學(xué)函數(shù)2022屆寫作第一節(jié)廣東近三年中考作文詳解廣東屆中考語文復(fù)習(xí)PPT攻略subplot(311),plot(tout,yout(:,1)),set(gca,'ylim',[-0.1,1.1],'Box','off')subplot(312),plot(tout,yout(:,2)),set(gca,'ylim',[-0.1,1.1],'Box','off')subplot(313),plot(tout,yout(:,3)),set(gca,'ylim',[-0.1,1.1],'Box','off')subplot(311),plot(tout,yout(ZABZAB例：對采樣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，要求利用Simulink得到信號階躍響應(yīng)曲線。ZOH—u(t)y(t)零階保持器T

采用Discrete模塊庫中的零階保持器，并設(shè)置其采樣周期為0.1。

仿真完成后，可以由Matlab命令stairs(tout,yout)得出信號階躍響應(yīng)曲線。例：對采樣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，要求利用Simulink得到信號階躍2022屆寫作第一節(jié)廣東近三年中考作文詳解廣東屆中考語文復(fù)習(xí)PPT攻略

采樣系統(tǒng)階躍響應(yīng)采樣系統(tǒng)階躍響應(yīng)對含有磁滯回環(huán)非線性環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)的仿真例：對下圖含有磁滯回環(huán)非線性環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)利用Simulink求得階躍響應(yīng)曲線。u(t)y(t)—

磁滯回環(huán)非線性環(huán)節(jié)采用非線性模塊庫中的Backlash模塊表示，仿真之前給磁滯寬度c1賦值：c1=1，并設(shè)置終止仿真時(shí)間為3，啟動仿真過程，仿真結(jié)束，在Matlab空間自動生成兩個(gè)變量——tout，youtplot(tout,yout,’color’,’r’)對含有磁滯回環(huán)非線性環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)的仿真例：對下圖含有磁滯回2022屆寫作第一節(jié)廣東近三年中考作文詳解廣東屆中考語文復(fù)習(xí)PPT攻略c1=1c1=1不同的c1值c1=2c1=1c1=0.5不同的c1值c1=2c1=1c1=0.5輸入幅值為3輸入幅值為0.6不同的幅值輸入幅值為3輸入幅值為0.6不同的幅值2022屆寫作第一節(jié)廣東近三年中考作文詳解廣東屆中考語文復(fù)習(xí)PPT攻略例：系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型如下，利用Simulink求得系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的數(shù)值解，分別用歐拉法和4階RK法。(ex3.dml)利用Simulink求得系統(tǒng)的數(shù)值解例：系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型如下，利用Simulink求得系統(tǒng)的階2022屆寫作第一節(jié)廣