Simulink Manual

Система моделирования СИМУЛИНК и ее возможности
1. Назначение СИМУЛИНК
2. Мнемоника СИМУЛИНК. Общая характеристика блоков.
3. Блоки базового пакета СИМУЛИНК: дифференцирование, интегрирование, блоки
математических операций, блоки пользовательских функций, блоки отображения
результатов связь с рабочей областью МАТЛАБ.
Практические занятия
п 1 Вычислить значение интегралов


sin x
2
ln sin xdx  -0.2722
0 1  sin x


sin 3 x
2
ln sin xdx  -0.0767
0 1  sin x
 ln cos x

0
x2
dx   1.57

tgx
ln cos x dx   1.0888
x
0


x
x
2
2 e e
x
dx  4.5797

2
x
0
e 1




xdx
x
x
1
0e e


xe  x dx
x
x
1
0e e
  2 x
e
  2
0
  x

 1.17195
 0.311821
 dx
   0.5724
x x
1 e 
1
e
1  dx


  0.2254
 2
x x
1

e

0
4. Решение простейших ОДУ. Основные приемы.
5. Решение уравнений первого порядка с использованием блока интегратор.
п2. Решить дифференциальные уравнения первого порядка
6. Дифференциальные уравнения высших порядков. Метод решения путем сведения к
системе уравнений первого порядка.
п3. Решить Дифференциальные уравнения второго порядка
п3.1 Уравнение колебаний математического маятника
d 2
dt 2
  2 ctg 
g
sin   0,  (0)   / 3
l
п.3.2 Уравнение Ван-дер Поля
 dx 1  dx 3 
         x  0, x (0)  0.1, x (0)  0,   0.1, 0.5, 1
2
 dt 3  dt  
dt


d 2x
п.3.3 Уравнение Дюффинга
d 2x
dt
2



dx
 x  x 3  cos t , x (0)  0,   1, 0,  1
dt
п.3.4 Уравнение затухающих колебаний (Месснер)
d 2x
 dx 
 F    x  0, x (0)  0, x (0)  10 , r  0.25, 0.5,1
 dt 
dt 2
 r x  0
F ( x )  
 r x  0
п.3.5 Уравнение плазменных колебаний электронов
d 2x
4ne 2
3kT

x  0, x (0) 
, T  50000, n  1020
2
m
m
dt
п.3.6 Уравнение деформационных колебаний при соударении шаров
d 2x
dt
2
 kx 3 / 2  0, k  4  104 , x (0)  10
п.3.7 Уравнение деформационных колебаний при упругопластическом соударении шаров
d 2x
dt
2
 kx 3 / 2  0, k  4  10 4 exp( 105 x ), x (0)  10
П.4 С помощью блока "Передаточная функция " получить осциллограмму напряжения в
указанных точках следующих схем
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
П.5
Построить модель рельсового ускорителя твердых тел с питанием от емкостного
накопителя энергии
Система уравнений, описывающая процессы в ускорителе состоит из группы уравнений
электромагнитных переходных процессов
C
L
dU c
 i ,
dt
di
d
 Ri 
 Uc ,
dt
dt
где C, L, R - емкость, индуктивность и активное сопротивление накопителя, Uc напряжение на батарее конденсаторов, i - ток в цепи накопителя,
магнитный поток в рельсовом ускорителе и уравнений движения,
ускорения ,
 xh
 0 ib
- размеры канала
dv 1 2 d  
 i
 ,
dt 2 dx  i 
dx
v,
dt
m
где
m, x, v - масса, координата и скорость ускоряемого тела.
При разработке модели систему следует преобразовать к каноническому виду и
использовать блоки типа интегратор. Для прекращения моделирования в момент выхода
тела из канала ускорения использовать блок "stop".
Варианты заданий
№
1
2
3
4
5
6
7
С, Ф
10-4
4*10-4
10-3
5*10-3
2*10-3
10-5
8*10-6
L, Гн
10-6
10-6
10-5
10-5
10-6
10-6
10-6
R, Ом
10-3
10-3
10-4
10-4
10-3
10-3
10-3
Uc(0), кВ
7
5
10
12
10
7
7.5
m, кг
0.01
0.01
0.1
0.1
0.05
0.009
0.009
П6 Использование пакетов расширения (SimPowerSystem)
1. Зарядка емкости
l, м
0.2
1
1
2
0.75
0.15
0.5
h/b
1
1
1
1
1
1
1
2. Релаксационный генератор