基于MATLAB控制系统的仿真与应用毕业论文设计

3 Simulink环境中运行模块 4 Simulink环境中进行模块保存

例 已知单位负反馈系统开环传递函数为Simulink仿真模型并进行仿真。

建立上述模型的基本步骤如下：

(1) 4-3所示 (2)

选择所需要的Simulink模块，传递函数模型需要建立一个空白的Simulink仿真模型窗口，如下图

102?，试建立其2s?2s?5s?42.5s?1?1Continuous(连续系统)模块库的Transfer Fcn模块，单位阶跃信号所需要Sources模块库中的Step模块，此外还需要Math Opwrations模块库的Add模块及Sinks模块库的Scope模块，并将他们复制到图所示的空白模型中，如图4-4所示。 (3)

建立传递函数的模型如图4-2所示，有已知条件

可知开环传递函数由3部分组成，因此首先建立传递函数模型部分

图4-2 传递函数模型

（4）连接模块如图4-5所示，其模型由4个部分组成，即传递函数Step,Scope和Add组成。其中传递函数有三个部分组成，G1和G2串联然后和G3并联。Scope模块是示波器，可以讲仿真运行数据生成二维曲线，且只能以仿真时间t作为横坐标，其中Step是阶跃波信号，设置其仿真参数，然后运行。结果如图4-6所示

图4-3 Simulink仿真模型窗口

图4-4 系统模块

图4-5 连接模块

图4-6 系统仿真结果

仿真结果分析: 通过Simulink得出了系统传递函数的特性曲线，其输入是阶跃信号作为测试信号，从仿真结果中可以得出：达到峰值时间需要2.6s，最大超调量为4.6%，上升时间1.4s,延迟时间为1.6s，调节时间为3.8s。超调量是对动态偏差的度量，同时又反映系统响应过程的平稳性，其超调量在25%-2.5%之间系统是在比较理想的状态，所以可知系统是比较理想的。延迟时间，上升时

间和峰值时间均表征系统响应初始段的快慢，是一种敏感性指标，可知系统的系统响应初始段的速度比较快。调节时间表示过渡过程持续的时间，调节时间为3.8s，时间相对较长，所以过渡时间比较长，综上所述系统可认定为稳定系统。