Simulink图形化建模与动态系统仿真详解

Simulink是MATLAB中的一个重要工具，它是一种集成了建模与仿真的图形化环境。相较于传统的命令行仿真方式，Simulink简化了工作流程，使得用户无需记忆大量的命令和复杂的使用技巧，仅需理解系统的基本概念并利用直观的图形界面进行操作。它的优势在于支持动态系统的建模，特别是对于复杂系统的处理能力。 在第七章中，专注于动态系统的Simulink建模与仿真，着重讲解如何通过系统框图来构建Simulink模型。例如，对于直流电机的双闭环调速系统，该系统通常用功能框图形式描述，这与Simulink模型结构类似。通过分析系统的框图，可以设计电流调节器ACR（如PI控制器）和转速调节器ASR（也采用PI控制器），并将其转化为Simulink模型。 在建立Simulink模型时，首先从高层次模型开始，将ASR和ACR作为空白子系统模块，如图7-2所示。系统输入（例如给定速度R(t)）通过信号源模块的阶跃信号生成，可以通过调整阶跃信号的幅值控制双闭环调速系统的给定输入电压，范围通常在-10V到10V。负载部分则需要根据实际应用进行设定。 在建模过程中，先断开转速环进行ACR参数的整定，然后逐步加入转速环并调整ASR参数，同时兼顾电流环的参数设置。这种方法确保了仿真模型的准确性和可调性，使得工程师能够有效地测试和优化控制系统的性能。 通过本章的学习，读者不仅能掌握如何用Simulink对动态系统进行建模，还能学习到如何通过参数整定来实现对系统的精细控制，这对于实际工程项目的仿真分析具有重要的指导意义。Simulink的可视化特性使得复杂系统的模拟变得直观易懂，从而提高了设计和调试的效率。