Chapter 9. Simulink系统仿真

题目来自《MATLAB程序设计与应用》第二版 刘卫国 Chapter 9 Simulink系统仿真

课后习题解答

1. Simulink仿真基础

课堂讨论 利用Simulink对函数曲线进行仿真

利用 Simulink 仿真下列曲线。

给出仿真模型和仿真结果

simulink91;	 

2. 子系统的创建与封装

课堂讨论 画波形图

已知一个子系统的模型和内部结构分别如图（a）和图（b）所示，启动仿真模型后，得到示波器2的输出如图（c）所示，试画出示波器1的图形（要求和示波器2图形对比）。

simulink92;	 

3. S 函数的设计与应用

课堂讨论 设计 S 函数

已知

其中，$x$x 为输入，$k$k 为待定参数，试设计 S 函数，然后封装和应用相应的 S 函数模块。

k = 5;
simulink93;	 

function [sys,x0,str,ts,simStateCompliance] = system93(t,x,u,flag,k)
switch flag
  case 0
      [sys,x0,str,ts,simStateCompliance]=mdlInitializeSizes;
  case 1
    sys=mdlDerivatives(t,x,u);
  case 2
    sys=mdlUpdate(t,x,u);
  case 3
    sys=mdlOutputs(t,x,u,k); % sys = k * sqrt(u)
  case 4
    sys=mdlGetTimeOfNextVarHit(t,x,u);
  case 9
    sys=mdlTerminate(t,x,u);
  otherwise
    DAStudio.error('Simulink:blocks:unhandledFlag', num2str(flag));
end

function [sys,x0,str,ts,simStateCompliance]=mdlInitializeSizes
sizes = simsizes;
sizes.NumContStates  = 0;
sizes.NumDiscStates  = 0;
sizes.NumOutputs     = 1;
sizes.NumInputs      = 1;
sizes.DirFeedthrough = 1;
sizes.NumSampleTimes = 1;
sys = simsizes(sizes);
x0  = [];
str = [];
ts  = [0 0];
simStateCompliance = 'UnknownSimState';
 
function sys=mdlDerivatives(t,x,u)
sys = [];
 
function sys=mdlUpdate(t,x,u)
sys = [];
 
function sys=mdlOutputs(t,x,u,k)
sys = k * sqrt(u);
 
function sys=mdlGetTimeOfNextVarHit(t,x,u)
sampleTime = 1;
sys = t + sampleTime;
 
function sys=mdlTerminate(t,x,u)
sys = [];

4. Simulink 仿真应用举例

课堂讨论 二阶微分方程建模与仿真

有初始状态为0的二阶微分方程 $y'' + 1.5y' + 10y = 2u(t)$y′′+1.5y′+10y=2u(t)，其中u(t)是单位阶跃函数，试建立系统模型并输出响应曲线。
（给出建立的仿真模型和得到的仿真曲线）

simulink94;	 

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