Simulink动态系统建模与仿真详解：图形化工具与案例演示

动态系统Simulink建模与仿真是一种高效、直观的工具，它作为MATLAB中的核心组件，极大地简化了传统命令行仿真的复杂性。Simulink以其图形化界面和模块化设计，使得工程师无需记忆大量的命令，只需理解系统的基本概念，通过拖放操作构建模型并配置参数，即可实现动态系统的仿真。 在第七章中，主要关注如何基于系统框图构建Simulink仿真模型。控制系统的概念通常用功能框图表示，这种形式与Simulink模型结构相匹配，使得从系统描述转换到仿真模型变得直观。例如，以直流电机的双闭环调速系统为例，首先需要设计电流调节器ACR和转速调节器ASR，这两个都是基于PI调节器的控制器。 建模仿真过程分为两步：首先，断开转速环，针对电流环进行参数整定，使用Simulink中的空白子系统来表示这两个调节器。然后，连接信号源模块，如Step（阶跃）信号模块，作为给定速度输入R(t)，通过调整阶跃信号的幅值，模拟不同的外部条件，如负载变化。 图7-1展示了直流双闭环调速系统的框图，而图7-2则展示了实际的Simulink仿真模型，其中各部分如信号源、调节器子系统等都有明确的对应关系。这个过程不仅可以用于理论研究，也适用于实际工程应用中对动态系统性能的预测和优化。 动态系统Simulink建模与仿真提供了强大的工具，使得工程师能够快速构建和测试复杂的控制系统的响应，这对于提升设计效率和准确性具有重要意义。通过学习和实践，用户可以熟练掌握如何利用Simulink进行动态系统仿真，从而在实际工作中发挥更大的作用。