有情怀的机械男
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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

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_第1张图片

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

由

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

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_第2张图片

 

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

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_第3张图片

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

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_第4张图片

显示初始条件：选中模块——右键——propriet...

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_第5张图片

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_第6张图片

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

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_第7张图片

 

8）纠错

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_第8张图片

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

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_第9张图片

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

 

 

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