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SIMULINK仿真的运行

导读: 构建好一个系统的模型之后,接下来的事情就是运行模型,得出仿真结果。运行一个仿真的完整过程分成三个步骤:设置仿真参数,启动仿真和仿真结果分析。

  构建好一个系统的模型之后,接下来的事情就是运行模型,得出仿真结果。运行一个仿真的完整过程分成三个步骤:设置仿真参数,启动仿真和仿真结果分析。
  一、设置仿真参数和选择解法器
  设置仿真参数和选择解法器,选择Simulation菜单下的Parameters命令,就会弹出一个仿真参数对话框,它主要用三个页面来管理仿真的参数。
  Solver页,它允许用户设置仿真的开始和结束时间,选择解法器,说明解法器参数及选择一些输出选项。
  Workspace I/O页,作用是管理模型从MATLAB工作空间的输入和对它的输出。
  Diagnostics页,允许用户选择Simulink在仿真中显示的警告信息的等级。
  1、Solver页
  此页可以进行的设置有:选择仿真开始和结束的时间;选择解法器,并设定它的参数;选择输出项。
  仿真时间:注意这里的时间概念与真实的时间并不一样,只是计算机仿真中对时间的一种表示,比如10秒的仿真时间,如果采样步长定为0.1,则需要执行100步,若把步长减小,则采样点数增加,那么实际的执行时间就会增加。一般仿真开始时间设为0,而结束时间视不同的因素而选择。总的说来,执行一次仿真要耗费的时间依赖于很多因素,包括模型的复杂程度、解法器及其步长的选择、计算机时钟的速度等等。
  仿真步长模式:用户在Type后面的第一个下拉选项框中指定仿真的步长选取方式,可供选择的有Variable-step(变步长)和Fixed-step(固定步长)方式。变步长模式可以在仿真的过程中改变步长,提供误差控制和过零检测。固定步长模式在仿真过程中提供固定的步长,不提供误差控制和过零检测。用户还可以在第二个下拉选项框中选择对应模式下仿真所采用的算法。
  变步长模式解法器有:ode45,ode23,ode113,ode15s,ode23s,ode23t,ode23tb和discrete。
  ode45:缺省值,四/五阶龙格-库塔法,适用于大多数连续或离散系统,但不适用于刚性(stiff)系统。它是单步解法器,也就是,在计算y(tn)时,它仅需要最近处理时刻的结果y(tn-1)。一般来说,面对一个仿真问题最好是首先试试ode45。
  ode23:二/三阶龙格-库塔法,它在误差限要求不高和求解的问题不太难的情况下,可能会比ode45更有效。也是一个单步解法器。
  ode113:是一种阶数可变的解法器,它在误差容许要求严格的情况下通常比ode45有效。ode113是一种多步解法器,也就是在计算当前时刻输出时,它需要以前多个时刻的解。
  ode15s:是一种基于数字微分公式的解法器(NDFs)。也是一种多步解法器。适用于刚性系统,当用户估计要解决的问题是比较困难的,或者不能使用ode45,或者即使使用效果也不好,就可以用ode15s。ode23s:它是一种单步解法器,专门应用于刚性系统,在弱误差允许下的效果好于ode15s。它能解决某些ode15s所不能有效解决的stiff问题。
  ode23t:是梯形规则的一种自由插值实现。这种解法器适用于求解适度stiff的问题而用户又需要一个无数字振荡的解法器的情况。
  ode23tb:是TR-BDF2的一种实现, TR-BDF2 是具有两个阶段的隐式龙格-库塔公式。
  discrtet:当Simulink检查到模型没有连续状态时使用它。固定步长模式解法器有:ode5,ode4,ode3,ode2,ode1和discrete。
  ode5:缺省值,是ode45的固定步长版本,适用于大多数连续或离散系统,不适用于刚性系统。
  ode4:四阶龙格-库塔法,具有一定的计算精度。
  ode3:固定步长的二/三阶龙格-库塔法。
  ode2:改进的欧拉法。
  ode1:欧拉法。
  discrete:是一个实现积分的固定步长解法器,它适合于离散无连续状态的系统。步长参数:对于变步长模式,用户可以设置最大的和推荐的初始步长参数,缺省情况下,步长自动地确定,它由值auto表示。

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