利用simulink仿真求定积分

实验九：利用Simulink仿真

一、实验目的

熟悉Simulink基本用法。

二、实验仪器

1、计算机

2、MATLAB 软件环境

三、实验内容

1、求解二阶微分方程x’’(t)+’(t)+(t)=(t)的方程解，其中u(t)是脉冲信号。需要使用Simulink求解x(t)。

2、使用传递函数模块求解二阶微分方程x’’(t)+’(t)+(t)=(t)的方程解，其中u(t)是脉冲信号。需要使用Simulink求解x(t)。

3、求解非线性微分方程(3x-2x^2)x’-4x=4x’’。其中x和x’都是x(t)和x’(t)，其初始值，x’(0)=0,x(0)=2。求解该方程的数值解，并绘制函数的波形。需要使用Simulink求解x(t)。

四、实验过程

1、求解二阶微分方程x’’(t)+’(t)+(t)=(t)的方程解，其中u(t)是脉冲信号。需要使用Simulink求解x(t)。

使用Simulink创建微分方程：

设置“Pulse Generator”模块的属性

设置“SUM

”模块的属性

仿真结果：

2、使用传递函数模块求解二阶微分方程x’’(t)+’(t)+(t)=(t)的方程解，其中u(t)是脉

冲信号。需要使用Simulink求解x(t)

。

使用Simulink创建传递

一、符号积分

符号积分由函数int来实现。该函数的一般调用格式为：

int(s)：没有指定积分变量和积分阶数时，系统按findsym函数指示的默认变量对被积函数或符号表达式s求不定积分；

int(s,v)：以v为自变量，对被积函数或符号表达式s求不定积分；

int(s,v,a,b)：求定积分运算。a,b分别表示定积分的下限和上限。该函数求被积函数在区间[a,b]上的定积分。a和b可以是两个具体的数，也可以是一个符号表达式，还可以是无穷(inf)。当函数f关于变量x在闭区间[a,b]上可积时，函数返回一个定积分结果。当a,b中有一个是inf时，函数返回一个广义积分。当a,b中有一个符号表达式时，函数返回一个符号函数。

例：

求函数x^2+y^2+z^2的三重积分。内积分上下限都是函数，对z积分下限是sqrt(x*y)，积分上限是x^2*y；对y积分下限是sqrt(x)，积分上限是x^2；对x的积分下限1，上限是2，求解如下：

>>syms x y z %定义符号变量

>>F2=int(int(int(x^2+y^2+z^2,z,sqrt(x*y),x^2*y),y,sqrt(x),x^2),x,1,2) %注意定积分的书写格式

F2 =

1610027357/65

Simulink动态仿真仿真

Simulink简介：Simulink是MATLAB的重要组成部分，提供建立系统模型、选择仿真参数和数值算法、启动仿真程序对该系统进行仿真、设置不同的输出方式来观察仿真结果等功能。 1、

启动方法：单击图标或在窗口输入simulink

在启动Simulink模块库浏览器后再单击其工具栏中的New model命令按钮，会弹出名字为untitled的模型编辑窗口。

在MATLAB主菜单中，选择File菜单中New菜单项的Model命令，也可打开模型编辑窗口。利用模型编辑窗口，可以通过鼠标的拖放操作创建一个模型。 2、

Simulink的退出

为了退出Simulink，只要关闭所有模型编辑窗口和Simulink模块库浏览器窗口即可。 3、 4、 5、

Simulink的基本模块

掌握模块的编辑：添加，选取，复制删除。 掌握模块的连接

举例

： 建立系统仿真

x1=x2*t X2=x2*e(-0.5*t)

操作步骤

1) 在MATLAB主菜单中，选择File菜单中New菜单项的Model命令，打开一个模型编

辑窗口。

(2) 将所需模块添加到模型中。

(3) 设置模块参数并连接各个模块组成仿真模型。

设置模块参数后，用

Simulink是Simulation和link仿真链接。是一个附加组件，为用户提供了一个建模与仿真的工作平台，由于许多功能是基于MATLAB平台的。必须在MATLAB环境中运行，也把他称为一个MATLAB的工具箱。

以前MATLAB仿真编程是在文本窗口中进行的。输入函数是命令和MATLAB函数，在simulink 中与用户的交互接口是基于windows的模型化图形输入，用户可以通过单击拖动鼠标的方式绘制和组织系统，并完成对系统的仿真。因此对于我们来说只需知道这些功能模块的输入输出、功能以及图形界面的使用方法。就可以用鼠标和键盘进行仿真。 三种方法进入Simulink

1、在MATLAB菜单栏中单击FILE,在下拉菜单的NEW选项中单击MODEL.

2、在MATLAB工具栏中单击彩色图标，然后在打开的模型库浏览器窗口中单击‘新建文件‘

3、在MATLAB命令窗口中输入Simulink，然后在打开的模型库浏览器窗口中单击‘新建文件‘。 一、模块的提取

左键拖曳 右键add to

二、模块的移动放大和缩小

移动 ：左键拖曳 选中后用方向键 脱离线移动按住shift 然后拖曳 缩放 : 点击模块 四个角拖曳

三、复制粘贴和删除 和windows一

一、设计目的

1．掌握PID控制规律及控制器实现。

2．掌握用Simulink建立PID控制器及构建系统模型与仿真方法。 二、使用设备

计算机、MATLAB软件 三、设计原理

在模拟控制系统中，控制器中最常用的控制规律是PID控制。PID控制器是一种线性控制器，它根据给定值与实际输出值构成控制偏差。PID控制规律写成传递函数的形式为

E(s)1KiG(s)??Kp(1??Tds)?Kp??KdsU(s)Tiss 式中，KP为比例系数；Ki为积分系数；Kd为微分系数；

Ti?KpKi为积分时间常

Td?数；

KdKp为微分时间常数；简单来说，PID控制各校正环节的作用如下：

（1）比例环节：成比例地反映控制系统的偏差信号，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减少偏差。

（2）积分环节：主要用于消除静差，提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti，Ti越大，积分作用越弱，反之则越强。

（3）微分环节：反映偏差信号的变化趋势（变化速率），并能在偏差信号变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。 四、上机过程

1、在MATLAB命令窗口中输入“Simulink”进入仿真界面。 2、构建PID控制

第四节 广义积分

在一些实际问题中，我们常遇到积分区间为无穷区间或被积函数为无界函数的积分，它们已经不属于前面所说的定积分，因此，我们需要对定积分作两种推广，从而形成了广义积分的概念. 一. 无穷区间上的广义积分

1.引例1.求下述广义曲边梯形的面积.

（1）由曲线y?e?x，及x轴、y轴所围成的图形的面积（作图） 解：A?limb????b0?x?b??1 edx?lim?1?e?b????（2）由曲线y?ex，及x轴、y轴所围成的图形的面积（作图） 解：A?lima????0axa??1. edx?lim?1?e?a????2．定义1.设函数f?x?在区间?a,???上连续，取b?a.如果极限 lim存在，则称此极限为函数f?x?在区间?a,???上的广义积分，记作?即：???a??b????f?x?dxab

af?x?dx.

f?x?dx?lim??b????f?x?dxab ————（1）

这时，也称广义积分?惯上称为广义积分???aaf?x?dx收敛；如果上述极限不存在，函数f?x?在区间?a,???上的广义积分就没有意义，习

f?x?dx发散.

定义2.设函数f?x?在区间???,b?上连续，取a

课程安排：2学期，周学时 4 , 共 96 学时. 主要内容：定积分的计算 要求：听课 、复习 、 作业 本次课题（或教材章节题目）：第五章 定积分 第一节 定积分的概念与性质 教学要求： 1.了解定积分的概念 2.掌握定积分的性质 重 点：定积分的性质 难 点： 1.定积分的概念 2.定积分的性质 教学手段及教具：讲授为主 讲授内容及时间分配： 1 复习 5分钟 2 定积分问题举例 15分钟 3 定积分定义 15分钟 4 定积分的性质 30分钟 5 例题及练习 25分钟 课后 作业 参考 资料 定积分的概念与性质 一、复习不定积分的概念 二、定积分问题举例 曲边梯形的面积 曲边梯形由连续曲线y?f(x)(f(x)?0)、y?f(x)(f(x)?0)、x?b所围成（如图1）. 图1 提问：怎样

1电子信息系统仿真与设计课程设计报告

利用simulink实现8线3线编码器的设计仿真 1 问题描述（8线3线编码的设计的数学建模）

在数字电路中，编码器、译码器的应用极为广泛。所谓编码，就是在选定的一系列二值代码中赋予每个代码以固定的含义，执行编码功能的电路统称为编码器。

实现8线3线编码器，它的功能是对输入端的8个信号进行编码，输出三位二进制数。要求输入信号每次只有一个事0，其余7个是1。其中0值是待编码信号。我们将用MATLAB的simulink软件包实现这种常用的数字组合逻辑电路，并进行仿真。 2. 系统模型及建模分析

根据前面介绍的8线3线编码器的功能，可列出下面得真值表：

有了真值表之后，就可以写出输入输出间的逻辑函数式如下：

在写出逻辑表达式之后，我们就可以用与非门来实现这个表达式。 3. 仿真实现；

在进行仿真时，将在8个输入端依次加一个低电平，然后用3个示波器观察3个输出波形。 用simulink实现这个数学电路系统一共分三个步骤：

第一步：添加模块，在MATLAB中运行simulink，打开模块浏览器，然后新建一个模型。接下来把本次仿真需要的模块添加到模型中。这里共需要三种模

基于simulink的MSK仿真

学 院班 级姓 名学 号指导教师 计算机与通信工程 通信工程 王 帆 20081619 白 媛

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目 录

一、引言…………………………………………………………………2 1.1绪论………………………………………………………………… 2 1.2数字调制方式的发展状况 …………………………………………2 1.3设计目的及任务要求 ………………………………………………3 1.4设计的意义 …………………………………………………………3 二、Matlab基础理论……………………………………………………4 2.1 MATLAB 简介………………………………………………………4 2.2 MATLAB 的特点及优势……………………………………………5 2.3 Simulink简介 ………………………………………………………6 2.4 MATLAB在通信系统仿真中的应用………………………………6 2.4.1 通信仿真的概念………………………………………………6 2.4.2 通信仿真的一般步

毕业设计（论文）原创性声明

本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文），是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本研究做出过重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明并表示了谢意。

论文作者签名：

日期： 年 月 日

摘 要

混沌在现代科学与工程学领域的应用十分广泛，混沌现象存在于自然界各个领域，包括通讯领域、气象学领域、生物学领域、医学诊断疾病等方面。学习混沌理论在未来的发展过程对我们是很有帮助的。在非线性的世界里，通过混沌理论洞察所有的非线性运动,对其进行控制和掌握。通过非线性电路对混沌系统进行分析和理解，进而构造出符合二阶混沌系统的非线性电路和函数模型。Duffing方程就是典型的二阶非线性方程。运用MATLAB/Simulink对其混沌系统进行仿真实现，验证混沌系统的基本特性。

关键词：混沌；非线性；Duffing方程; MATLAB/Simulink

ABSTRACT

Chaos widely u