Matlab SIMULINK仿真实验报告

2011 年 11 月 10 日

第四次SIMULINK仿真实验 一、实验目的 1.熟悉

Simulink的操作环境并掌握绘制系统模型的方法。 2.掌握Simulink中子系统模块的建立与封装技术。 3.对简单系统所给出的数学模型能转化为系统仿真模型并进行仿真分析。 二、实验设备及条件 计算机一台（带有MATLAB6.5以上的软件环境）。 三、实验内容 1.建立下图5-1所示的Simulink仿真模型并进行仿真，改变Gain模块的增益，观察Scope显示波形的变化。 图5-1 正弦波产生及观测模型 92．利用simulink仿真来实现摄氏温度到华氏温度的转化：（

图

fcc5），参考模型为图

5-2。 范围在-10℃～100℃

5-2 摄氏温度到华氏温度的转化的参考模型 3．利用

仿真下列曲线，取。

21111。

3579

Simulink

仿真参

考模型如下图5-3，Sine Wave5模块参数设置如下图5-4，请仿真其结果。 图5-3 的仿真参考模型图 图5-4 Sine Wave5模块参数设置图 x(t)

4.如图5-5所示是分频器仿真框图，其组成仅有

三台设备：脉冲发生器，分频器和示波器。分频器送

出一个到达脉冲，第一路cnt（计数），它的数值表示在本分频周期记录到多少个脉冲；第二路是hit（到达），就是分频后的脉冲输出，仿真出结果来。 图5-5 分频器仿真框图

5. Simulink 综合演示实验 ---悬吊式起重机动力学仿

向受力方程

真 悬吊式起重机结构简图 1. 悬吊式起重机动力学方程 2小车水平方

pt2dt 2d

pp2

p2dt

吊绳垂直方向受力方程 dt2d 小车

的力矩I、c、l、F、x、

平衡方程 式中，mt、mp、

分别为起重机的小车质量、吊重、

吊重惯量、等价粘性摩擦系数、钢丝绳长（不计绳重），小车驱动力、小车位移以及钢丝绳的摆角。 由（2）、（3）式去掉P，则有

2. 悬吊式起重机动力学

Simulink仿真 为便于建模，将起重机动力学方程改写为：

，在

p由以上二式可建立如图所示的起重机

Simulink模型 ： 1图中：lmp=mpl

在运行仿真模型前，须先计算出k1、k2和lmp。

设mt =50kg，mp=270kg，l=4m，

MATLAB指令窗输入以下指令 l=4; c=20; mp=270; mt=50; I=mp*l^2; %计算吊重转动惯量 lmp=l*mp;

k1=1/(mt+mp); k2=mp*l/(I+mp*l^2); 设置仿真时间为200s，启动Simulink仿真，则由小车位移示波器和吊重摆下x、

角示波器，可观察到系统在初始状态

作用

的变化过程曲线：

悬吊式起重机小车位移 摆角

悬吊式起重机吊重