系统建模与仿真实验.docx

系统建模与仿真报告院系，信息与电气工程专业，电气工程学号，14S130031姓名，鲁晓彤指导教师，任倩2015年01月05日F.1.1实验目的通过实险，了解采用面向方程的数值积分方法仿其的方法，掌握四阶龙格库塔法具体编程应用，加深理解四阶龙格库塔法的原理及稳定域。F.1.2实验内容对如下系统进行仿其1 .线性定常系统y-2(X)O2 .非线性系统-"W)at=/)-/，AV)NDa1.其中，r=O.1.,=21.”,X(O)=12000,S=0,01,A=Ix1.O*,y(0)=600oF.1.3预习要求(1)根据实验内容,写出程序流程图,编写有关仿真程序。(2)为保证仿真的稳定性，分析线性定常系统，其最大仿真步长是多少？(3)写出实哙步骤F.1.4实验要求改变仿真步长，观察上述两个系统步长为多大时仿真变得不稳定？仿真步长多大为宜(即进一步减小步长，精度没有显著提高)？F.1.5实验报告1.线性定常系统(1)预习报告。首先对状态方程求拉氏变换，那么：SX(三)=AX(三)+BU(三):Y(三)=CX(三)+DU(三):传递函数为:G(三)=C(sI-A)(-I)B+D4阶龙格-库塔法选择步长，h(-2.78.0),2.78I1.1.=0.01389883.(2)实验步骤及说明。S1.eP1.求传递函数SICP2.计算步长Step3.编程仿真S1.eP4.仿真结果分析(3)实验所用的仿真程序清单.num-00);den-12204000600;a,b,c,d)-tf2ss(m/den);a-2010;0-2001;-60000);b=0;0;600;c-1.00;X1-(0;0;0);t-O;Y1.-O;X=0;u=1.;Y2-0;Y3-0;X2-(0;0;0);×三0;h=0.0139;tO-O;tf-100;t1.-0;t2-0;t3-0;N=<tf-tO)h;fori-1.:Nk1.-aX1.>b;k2三b÷a*<h*k1.2+X1.);k3=b÷a*<h*k22+X1.);k4-b÷a*(h*k3+X1.);X1.-X14h*(k1.÷2*k2÷2*k3÷k4)/6;Y1.三(Y1.rC*X1.;t1.=t1.rt1.(i)+h;endp1.ot(t1.,Y1.,tr)(4)实验结果及分析，2.非线性系统(1)实验所用的仿真程序消单.c1.earx0=12000r600;tspan-0j200;(tr×)-ode45(,fn1.-2',tspanz×0);p1.t(tr×(zr1.)r,bt.×(2>rrq-)1.egendx1.,x2,);function×dot-fun1._2(tz×)×dt1.(1)=0.001*×(1)-2*10a(-6)*×(1>*×(2);xdot1.(2)=(-0.01)*x<2)-1*10a(-6)*x(1)*x(2);xdotxdot1.,;end(2)实险结果及分析.E2面向结构图的离散相似法仿真F.2.1实验目的掌握时域离散相似法的仿真模型实现，学习含有非线性环节.的仿真方法,加深理解离敢相似法的原理及特点.F.2.2实验内容对如下小功率陨动系统进行仿真研究。（I）线性系统（如附图1所示）。仿真4=10（，）作用下,步长为0025s时,输出4的跟踪过程。附图1小功率随动系统（2）非线性系统号虑如上线性系统中,第四个环节后仃个回环（间隙）非线性环节，仿真g=o作用下4的跟踪过程。非线性环节的参数如附图2所示。F.2.3预习要求（1）根据实验内容，写出程序流程图.（2）编写仿页程序。写出实验步骤。F.2.4实验报告仿真模型和结果如下：线性系统在参加非线性环节变为非线性系统后，在相同的仿真参数卜.，系统产生.自激振荡，振荡频率约为0.09Hz,振荡幅值约为0.3“