机自1201 范云飞 41240171实验概述：【实验目的及要求】本部分的目的在于学习matlab中有关simulink的正确使用及其应用，包括：simulink的基本使用、模型的建立、模型的复制剪切粘贴、命名等、线的基本使用、子系统的建立、属性的设置、参数的设置与应用、simulink仿真运行参数的设置等。通过该实验，要求能够做到不查参考书，能熟练编写基本的simulink应用。实验内容：1 建立如图1所示系统结构的Simulink模型，并用示波器(Scope)观测其单位阶跃和斜坡响应曲线。输入信号为阶跃信号：图 1输入信号为单位斜坡信号：2 建立如图2所示PID控制系统的Simulink模型，对系统进行单位阶跃响应仿真，用plot函数绘制出响应曲线。其中10，3，2。要求PID部分用subsystem实现，参数、通过subsystem参数输入来实现。图 2 plot(aa(:,1),aa(:,2)3 建立如图3所示控制系统的Simulink模型，并用示波器(Scope)观测其单位阶跃响应曲线。图3 4 图4所示为弹簧质量阻尼器机械位移系统。请建立此动态系统的Simulink仿真模型，然后分析系统在外力F(t)作用下的系统响应(即质量块的位移y(t)。其中质量块质量m=5kg，阻尼器的阻尼系数f=0.5，弹簧的弹性系数K5；并且质量块的初始位移与初始速度均为0。说明：外力F(t)由用户自己定义，目的是使用户对系统在不同作用下的性能有更多的了解。图4弹簧质量阻尼器机械位移系统示意图提示：(1)首先根据牛顿运动定律建立系统的动态方程，如下式所示： (2)由于质量块的位移未知，故在建立系统模型时使用积分模块Integrator对位移的微分进行积分以获得位移，且积分器初估值均为0。为建立系统模型将系统动态方程转化为如下的形式： 然后以此式为核心建立系统模型。得到阶跃、速度、加速度、正弦四种信号作用下的示波器显示结果输出。拉氏变换后：输入信号为阶跃信号：输入信号为速度信号：输入信号为加速度信号：输入信号为正弦信号：【小结】初步学会了如何用simulink进行系统响应的仿真，遇到不会的地方通过查书和上网搜索基本明白，对课本上学到的东西理解更加深刻。正确的建立模型很重要。说明：1、 将每一道题的程序、建立的模型放置在该题目下方；2、 小结部分为对本次实验的心得体会、思考和建议。- 5 -