前言
simulink(后文简称SL)在MATLAB的加持下,是非常强大的构架工具。
尝试总结了它的优势如下:
直观(模型和层级模型的可视化)模块化带来的“易替换性”和“高可复用性”可以直接使用数学(语言)表达横跨各种物理学科(使工程学问题的解决变得简单)优秀的工具库,以及第三方库的加持C C++ Fortran的支持可输出性(直接生成产品级代码)完善的用户文档,大量成熟社区
入门范例 1:加速度a 速度v和位移S
已知某质点在平面上做直线运动,初速度
,在
时,加速度
求
时,它的加速度,速度,和位移值分别画出它的速度和位移,对时间
的图形
首先使用传统方法,手动计算得出:
对于速度值
对于位移值
然后,我们在SL中,搭建如下的模型:
备注:
1. “step”单元代表了SL仿真中的时间。我们在该单元上,在
秒时,设置了一个输出(标量:3)
step参数设置
2. 紧跟的“积分单元_v”,代表了对加速度的积分动作。对加速度的积分,只是速度的一般表达式(不含初速度)。所以,我们根据本题的要求,将初速度2,填写在“初始值”中
第一个计分器的设置
3. 之后紧跟的“积分单元_S”,以此类推,就是对速度进行的积分。同样的道理,因为本题的物体在
时刻是没有位移的,因此这个计分器的初始值,就使用默认值“0”
第二个计分器的设置
关于积分器
积分器须考虑初始值对积分器的输入,就是“被积函数项”默认的计分器,都是对时间
的积分
最后我们添加“scope”,并增加一个采样通道
点击运行按钮,得到输出的图形
打开图例,并选择移测量工具。移动第一个标尺到
;移动第二个标尺到
;选择位移曲线(图中黄色)“Integrator_S”得知,两个时刻的位移分别为
和
。
检查得知(对速度曲线的检查略),SL的仿真计算,均符合我们的手工计算结果;同时观察两个曲线的形状,也符合我们的预期。
提示:图形不圆润,可修改‘scope’单元的采样频率,将数值设为0.001秒。
备注:
本次课程介绍了SL的一些基本用法。利用最熟悉的概念,帮助初学者直观理解SL。对于step模块的理解和进阶