matlab simulink笔记06 —— 利用simulink求解微分方程/simulink框图与控制系统框图的区别

目录

1.利用integrator求解微分方程

1.1求解步骤

1.2例子

2.simulink框图与控制系统框图的区别

本人刚开始学习simulink,总是会将simulink框图和控制系统框图混淆,导致最后不能正确的根据simulink框图得到相应的微分方程或者不能根据微分方程画出相应的框图,深受其害,因此写了这个文章,希望对大家有所帮助~

1.利用integrator求解微分方程

1.1求解步骤

1)先将微分方程中阶数最高的项移到等式左边,其余项移动到等式的右边(若分离不出来则试试更低次的项);

2)确定微分方程中的变量的个数,一般变量都含有时间变量,若有N个变量,则有N-1条主线

3)绘制出主线

4)根据主线和微分方程分别绘制出smulink框图

5)将N-1条主线根据一定的关系合并

6)将最后的结果进行输出

1.2例子

求以下微分方程

1)先将微分方程中阶数最高的项移到等式左边,其余项移动到等式的右边(若分离不出来则试试更低次的项);

2)确定微分方程中的变量的个数,一般变量都含有时间变量,若有N个变量,则有N-1条主线

可知方程含有三个变量,分别是x,y,t,其中t为横坐标,要求y的函数,所以有两条主线,分别为x,y

3)绘制出主线

主线的导数阶数最高是多少该主线一般就需要多少个积分模块

4)根据主线和微分方程分别绘制出smulink框图

5)将N-1条主线根据一定的关系合并

6)将最后的结果进行输出

在主线上根据微分方程的每一项将框图补充完整,最后用sum或者add函数将其连接起来

添加初始条件:双击积分模块进行设置

注:初始值表示的是积分模块输出的初始值

显示初始条件:选中模块——右键——propriet...

通过scope进行显示结果绘制

其他例子参考:转载自华山论健《simulink建模之求解微分方程》

7)仿真:点击run进行运行仿真,双击scope进行结果的查看

8)纠错

因为新版本不支持直接使用t,所以我们将t改成其他的即可

fun模块只能用u作为变量的名字

2.simulink框图与控制系统框图的区别

simulink框图强调的是变量的传递关系,没有传递函数一说,回路就是单纯地将线的起始点的变量表达式传到线的终端去:

而控制系统框图,其表达式是通过输出 = 输入 X 传递函数 得到的

本案例的simulink框图six文件见附录