在本文中,作者郭老师分享了一些使用MATLAB/Simulink进行连续系统建模时遇到的常见问题以及解决策略。首先,郭老师关注的是Simulink中的Scope模块,这是仿真过程中不可或缺的部分,用于观察仿真结果。
问题1:关于Scope中的sin()函数曲线有棱有角
当模拟时间范围较小时,sin()曲线看起来正常,但随着范围增大,出现了不连续的棱角。这源于Scope的采样方式,默认采用了步长固定的采样频率。解决方法是调整采样步长,如设置为0.01秒,以避免锯齿状效果。
问题2:曲线显示不完整,仅能看到后半部分
当simulationStopTime设置过大时,Scope默认只显示最后5000个点的连线,导致前半部分数据丢失。解决这个问题只需取消limitDataPointsToLast的勾选,以便查看完整曲线。
问题3:“破坏世界和平的直线”现象
遇到的另一个问题是,Scope在某些情况下显示的曲线在模拟结束后的短暂时间里是直线,这是由于采样步长和时间范围之间的关系,当采样步长固定且时间范围较短时,会产生这种效果。解决办法是在查看数据时频繁使用AutoScale功能或调整TimeRange为自动。
在更具体的建模技巧方面,郭老师提到如何将微分方程转换成Simulink模型。例如,对于简单的运动微分方程,可以通过积分环节来表示。他提供了实例,展示了如何将一个抽象的微分方程转化为直观的图形化模型,帮助读者理解如何操作。
问题4:恒为0的直线
遇到一条恒为0的直线,分析显示可能是初始条件设置错误或模型结构不合理,因为如果初始值为0,线性系统的输出也将保持不变,除非模型中有其他动态影响。
总结来说,本文详细介绍了在使用Simulink进行建模过程中遇到的Scope相关问题及其解决方法,包括采样频率的调整、数据可视化的设置以及微分方程模型的构建技巧。通过这些经验和实例,读者可以更好地理解和应用Simulink进行有效的系统仿真。