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1、 西安郵電學(xué)院
《Matlab》
實(shí)驗(yàn)報(bào)告
（四）
2011- 2012 學(xué)年第 1 學(xué)期
專(zhuān)業(yè)：
自動(dòng)化
班級(jí)：
自動(dòng)0903
學(xué)號(hào)：
姓名：
2011 年 11 月 10 日
第四次SIMULINK仿真實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
1.熟悉Simulink的操作環(huán)境并掌握繪制系統(tǒng)模型的方法。
2.掌握Simulink中子系統(tǒng)模塊的建立與封裝技術(shù)。
3.對(duì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)所給出的數(shù)學(xué)模型能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)仿真模型并進(jìn)行仿真分析。
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及條件
計(jì)算機(jī)一臺(tái)（帶有MATLAB6.5以上的軟件環(huán)境）。
2、
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.建立下圖5-1所示的Simulink仿真模型并進(jìn)行仿真，改變Gain模塊的增益，觀(guān)察Scope顯示波形的變化。
圖5-1 正弦波產(chǎn)生及觀(guān)測(cè)模型
2．利用simulink仿真來(lái)實(shí)現(xiàn)攝氏溫度到華氏溫度的轉(zhuǎn)化：（范圍在-10℃～100℃），參考模型為圖5-2。
圖5-2 攝氏溫度到華氏溫度的轉(zhuǎn)化的參考模型
3．利用Simulink仿真下列曲線(xiàn)，取。
。
仿真參考模型如下圖5-3，Sine Wave5模塊參數(shù)設(shè)置如下圖5-4，請(qǐng)仿真其結(jié)果。
圖5-3 的仿真參考模型圖 圖5-4 Sine Wave5模塊參數(shù)
3、設(shè)置圖
4.如圖5-5所示是分頻器仿真框圖，其組成僅有三臺(tái)設(shè)備：脈沖發(fā)生器，分頻器和示波器。分頻器送出一個(gè)到達(dá)脈沖，第一路cnt（計(jì)數(shù)），它的數(shù)值表示在本分頻周期記錄到多少個(gè)脈沖；第二路是hit（到達(dá)），就是分頻后的脈沖輸出，仿真出結(jié)果來(lái)。
圖5-5 分頻器仿真框圖
5. Simulink 綜合演示實(shí)驗(yàn) ---懸吊式起重機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真
懸吊式起重機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
1. 懸吊式起重機(jī)動(dòng)力學(xué)方程
小車(chē)水平方向受力方程
吊繩垂直方向受力方程
小車(chē)的力矩平衡方程
式中，mt、mp、I、c、l、F、x、q 分別為起重機(jī)的小車(chē)質(zhì)量、吊重、吊重慣量、等價(jià)粘性摩擦系數(shù)
4、、鋼絲繩長(zhǎng)（不計(jì)繩重），小車(chē)驅(qū)動(dòng)力、小車(chē)位移以及鋼絲繩的擺角。
由（2）、（3）式去掉P，則有
2. 懸吊式起重機(jī)動(dòng)力學(xué)Simulink仿真
為便于建模，將起重機(jī)動(dòng)力學(xué)方程改寫(xiě)為：
由以上二式可建立如圖所示的起重機(jī)Simulink模型 ：
圖中：lmp=mpl
在運(yùn)行仿真模型前，須先計(jì)算出k1、k2和lmp。設(shè)mt =50kg，mp=270kg，l=4m，c=20N/m×s，在MATLAB指令窗輸入以下指令
l=4;
c=20;
mp=270;
mt=50;
I=mp*l^2; %計(jì)算吊重轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
lmp=l*mp;
k1=1/(mt+mp);
k2=mp*l/(I+mp*l^2);
設(shè)置仿真時(shí)間為200s，啟動(dòng)Simulink仿真，則由小車(chē)位移示波器和吊重?cái)[角示波器，可觀(guān)察到系統(tǒng)在初始狀態(tài)x(0)=0, ,q(0)=0.01rad/s, 作用下x、q 的變化過(guò)程曲線(xiàn)：
懸吊式起重機(jī)小車(chē)位移
懸吊式起重機(jī)吊重?cái)[角
Matlab SIMULINK仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告
