Simulink入门指南:动态建模与仿真详解
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Simulink建模仿真实例详解是一本详细指南,旨在帮助读者快速理解和入门Simulink建模技术。本书首先从计算机仿真技术和仿真建模的基本概念出发,为读者提供了一个全面的视角来理解建模和仿真的核心概念。Simulink是MathWorks公司开发的一款强大的仿真与模型构建工具,它特别适用于动态系统的模拟。
1.1 动态系统的计算机仿真
动态系统是指随时间变化的系统,它包括控制系统、通讯系统、股市系统、交通系统和生物系统等各种各样的系统。系统模型是这些复杂系统的一种简化和抽象,通过数学或物理模型来捕捉其主要特征和运动规律。模型可以分为静态、动态、连续和离散类型,分别对应于不同的系统特性,如实体模型(如建筑模型)和数学模型(原始系统数学模型与仿真系统数学模型)。
1.1.2 计算机仿真
计算机仿真是一种利用相似性原理、控制理论、信息技术等多领域知识,借助计算机和物理设备来模拟真实系统的行为。它主要分为实物仿真(物理仿真)、数学仿真和半实物仿真(数学物理仿真)三类:
- 实物仿真(物理仿真):通过构建实体模型来模拟系统行为,虽然直观但成本高、周期长且不易调整参数,灵活性较差。
- 数学仿真:通过数学语言描述系统并编写计算机程序进行模拟,优点是灵活且计算效率高,但可能不完全反映物理现实。
- 半实物仿真:结合了数学模型和物理模型,提高仿真准确性和处理复杂系统的灵活性。
Simulink的安装和使用是本书的重要部分,它涵盖了如何安装Simulink软件,以及如何通过简单的步骤创建第一个模型,如设置基本的模型结构。这个阶段的目标是让读者熟悉Simulink界面和基本操作流程,以便为后续更深入的学习打下坚实的基础。
通过本章的学习,读者不仅能掌握动态系统仿真的一般概念,还能掌握如何运用Simulink进行建模,以及如何利用该工具来模拟各种类型的系统,包括连续和离散的动态系统,集中参数和分布参数系统,以及涉及微分方程、偏微分方程、差分方程和代数方程的模型。无论是初学者还是希望提升Simulink技能的专业人士,这本书都将提供一个实用且深入的指南。
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