图5. 利用
SIMULINK仿
4. 建立如图11-54所示的仿真模型，其中PID控
制器采用Simulink子系统封装形式，其内部
结构如图11-31（a)所示。

试设置正弦波信号
幅值为5、偏差为0、频率为10πHz\始终相位
为0，PID控制器的参数为Kp=10.75、
Ki=1.2、Kd=5，采用变步长的ode23t算法、
仿真时间为2s，对模型进行仿真。

（6)观察仿真结果。

系统放着结束后，双击仿真模型中的示波器模块，得到仿真结果。

单击示波器窗口工具栏上的Autoscale按钮，可以自动调整坐标来
使波形刚好完整显示，这时的波形如图所示。

图3
2. 题操作步骤如下：
(1） 打开一个模型编辑窗口。

(2） 将所需模块添加到模型中。

在模块库浏览器中单击Sources,将 Clock（时钟）拖到模型编辑窗口。

同样，在User-Defined Functions（用户定义模块库）中把Fcn(函数模块）拖到模型编辑窗口，在Continuous（连续系统模块库）中把
Integrator（积分模块）拖到模型编辑窗口，在Sinks中把Display模块编辑窗口。

(3） 设置模块参数并连接各个模块组成仿真模型。

双击Fcn模块，打开Function Block operations中把Add模块拖到模型编辑窗口，在Sinks中把Scope模块拖到模型编辑窗口。

（3） 设置模块参数并连接各个模块组成仿真模型。

先双击各个正弦源，打开其Block Parameters对话框，分别设置Frequency（频率）为2*pi、
6*pi、10*pi、
14*pi、18*pi，设置Amplitude（幅值）为1、1/3、1/5、1/7和1/9，其余参数不改变。

对于求和模块，將符号列表List of signs设置为
+++++。

（4） 设置系统仿真参数。

单击模型
Parameters:Fcn对话框，在Expression文本框中输入u*log(1+u），如图所示。

其余模块参数不用设
置。

图4
设置模块参数后，用连线将各个模块连接起来组成仿真模型，如图所示。

图5
5. 题操作步骤如下：
该题与1题很像，这里不再叙说。

但需要注意：因为没有余弦波，所以需要将正弦波的相位修改pi/2。

x(t)仿真模型：如图9，仿真结果：如图10
图9编辑窗口SIMULINK 菜单中的Configuration Parameters命令，打开仿真参数设置对话框，选择Solver 选项卡。

在Start time和Stop time 两个编辑框内分别设置起始时间为0，停止时间为1秒。

把算法选择中的Type设为Fixed-step（固定补步长算法），并在其左右栏的具体算法框选择
ode5（Dermand-Prince），即5阶Runge-Kutta算法，再把Fixed step size设置为0.001秒。

（5） 开始系统仿真。

单击模型编辑窗口中的Start simulation按钮或选择模块编辑窗口
图10
6. 题操作步骤如下：
经整理得传递函数：
在Continuous模块库中有标准的传递函数（Tranfer Fcn)模块可供调用。

于是，就可以构建求解微分方程的模型并仿真。

（1） 根据系统传递函数构建如图9所示的仿真模
型。

图11
模型中各个模块说明如下：
①u（t)模块：设置Step time为0.
②G(s)模块：双击Transfer Fcn模块，弹出其参数设置对话框，在分子、分母栏中填写所需的系列，如图10所示。

SIMULINK菜单中的Start命令开始系统仿真。

2
（4）设置系统仿真参数。

单击模型编辑窗口SIMULINK 菜单中的Configuration Parameters命令，打开仿真参数设置对话框，选择Solver 选项卡。

在Start time和Stop time 两个编辑框内分别设置起始时间为0，停止时间为1秒。

把算法选择中的Type设为Fixed-step（固定补步长算法），并在其左右栏的具体算法框选择
ode5（Dermand-
Prince），即5阶Runge-Kutta算法，再把Fixed step size设置为0.001秒。

(5)开始系统仿真。

单击模型编辑窗口中的Start simulation按钮或选择模块编辑窗口SIMULINK菜单中的Start命令开始系统仿真。

（6）观察仿真结果。

系统仿真结束后，显示模块Display显示仿真结果为0.25。

3.题操作步骤如下：
先建立PID控制器的模型，如图6所示。

注意，模型中含有3个变量Kp、Ki和Kd，仿真时这些变量应该在MATLAB工作空间中赋值。

选中模型中所有
模块，使用模型编
辑窗口Edit菜单中
的
CreateSubsystem
命令建立子系统，
模型将被一个Subsystem模块取
代，如图所示。

若
双击该Subsystem
模块，则打开原来
的子系统内部结构
窗口，如图7所
示。

图6 图7
4.题操作步骤如
下：
先建立PID控制
器的模型，如图1
所示。

注意，模型
中含有3个变量
Kp、Ki和Kd，仿真
时这些变量应该在MATLAB工作空间中
赋值。

点击Start simulation，在点击scope查看结果，如下：
图8
（2）设置系统参数，这里不再说明。

（3）启动仿真，可在示波器窗口中如下所示结果。

【实验心得】
通过本次实验我了解了SIMULINK 动态仿真和具体操作，通过本实验我
对SIMULINK的基本模块有了一定的认识，在此基础上，通过对各个模块的操作，我会对一些实例进行仿真。

其实验的一般步骤①启动SIMULINK并打开模型编辑窗口②将所需模块添加到模型中③设置模块参数并连接各个模块组成仿真模型④设置系统参数等。

在做实验时，当模块的规模较大或者较复杂时，需要把几个模块组合成一个新模块，这样便于管理。

在做实验时，要做到足够的细心，否则一不留意就会出错。

上机的实验，加深了我对MATLAB这款软件的认识。

通过我不断反复修改，终于全做完了，本次实
验增加了我纠错改正的能力，这将为以后的学习奠定了一定的基础。