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实验十八—离散系统的Simulink仿真
学生实验报告
系别 班级 姓名 学号 电子信息学院 课程名称 实验名称 实验时间 指导教师 报 告 内 容 信号与系统实验 离散系统的 Simulink 仿真 2013 年 12 月 20 日
一、实验目的
1.掌握离散系统的 SIMULINK 建模方法。 2.掌握离散系统响应,频域响应的 SIMULINK 仿真方法。
二、实验原理介绍
离散系统的 SIMULINK 建模、仿真方法与连续连续系统的相似,其系统模型主要有 z 域模型、传输函数模型和 状态空间模型的形式。
现采用图 1 的形式建立系统仿真模型,结合如下仿真的命令,可得到系统的状态空间变量、频率 响应曲线、单位阶跃响应和单位冲激响应的波形
1
系统模型
1
ln1Out1来自Ts,即 0 ~ ) 。Ts 为取样周期,
三、实验内容
1、离散系统时域框图如图 18-9 所示。建立 SIMULINK 模型,求其状态空间矩阵、系统函数表达 式、冲激响应、阶跃响应和频率特性。
图18-9
系统模型 M文件程序: syms z [A,B,C,D]=dlinmod('l18') I=[1 0;0 1]; H=C*inv(z*I-A)*B+D figure(6); subplot(2,1,1);dimpulse(A,B,C,D);grid; subplot(2,1,2);dstep(A,B,C,D);grid; figure(7);grid dbode(A,B,C,D,1,1,0:0.001:2*pi) 系统的状态空间矩阵: A =-0.2500 0 0 0.3333
B = 1.0000 1.0000 C =-0.2500 0.3333 D =2 H =-1/(4*z+1)+1/(3*z-1)+2
四、实验结论与心得
成绩
教师签名
批改时间
年
月
日
图 1 系统响应 Simulink 仿真的综合模型
仿真命令: [A,B,C,D]=dlinmod(‘模型文件名’) %求状态空间矩阵。注意:’模型文件名’不含扩展名 dimpulse(A,B,C,D) %求冲激响应的波形 dimpulse(A,B,C,D,1,N1:N2)%求 k=N1—N2 曲线(步长为 1)的冲激响应 dimpulse(A,B,C,D,1,N1: N :N2)%求冲激响应在 k=N1—N2 曲线(步长为 N )的部分样值 dstep(A,B,C,D) %绘制系统阶跃响应的波形 dstep(A,B,C,D,1,N1: N :N2) dbode(A,B,C,D,Ts); 一般取 Ts=1. dbode(A,B,C,D,Ts,iu:w0: w :w1);%求频率响应(频率范围: w0 w1 ,即 (w0 w1)Ts , :iu 为系统输入端口的编号,系统只有一个输入端口时取 iu=1. w 为频率步长) 以上命令,可以逐条在 MATLAB 命令窗口输入、执行,也可编写成 M 文件并运行,获得所需结果 %求频率响应(频率范围: 0 ~