MATLABSIMULINK最常见问题-PPT.pptx

MATLABSIMULINK最常见问题二、关于刚性问题二、关于刚性问题(stiff)什么就是刚性问题？在用微分方程描述得一个变化过程中,若往往又包含着多个相互作用但变化速度相差十分悬殊得子过程,这样一类过程就认为具有“刚性”。描述这类过程得微分方程初值问题称为“刚性问题”。生活中生活中宇航技术宇航技术宇航飞行器自动控制系统一般包含两个相互作用但效应速度相差十分悬殊得子系统一个就是控制飞行器质心运动得系统,当飞行器速度较大时,质心运动惯性较大,因而相对来说变化缓慢;另一个就是控制飞行器运动姿态得系统,由于惯性小,相对来说变化很快,因而整个系统就就是一个刚性系统。电力电子电力电子三、关于求解器(solver)一个适当算法得选择,可以有效得缩短仿真时间与提供仿真得精度。求解器求解器ODE类型型特点特点说明明ode45非非刚性性单步法步法;4,5 阶 R-K 方法方法;累累计截断截断误差差为(x)3大部分大部分场合得首合得首选方方法法ode23非非刚性性单步法步法;2,3 阶 R-K 方法方法;累累计截断截断误差差为(x)3使用于精度使用于精度较低得情低得情形形ode113非非刚性性多步法多步法;Adams算法算法;高低精高低精度均可到度均可到 10-310-6计算算时间比比 ode45 短短ode23t适度适度刚性性采用梯形算法采用梯形算法适度适度刚性情形性情形ode15s刚性性多步法多步法;Gears 反向数反向数值微分微分;精度中等精度中等若若 ode45 失效失效时,可可尝试使用使用ode23s刚性性单步法步法;2 阶Rosebrock 算法算法;低精度低精度当精度当精度较低低时,计算算时间比比 ode15s 短短ode23tb刚性性梯形算法梯形算法;低精度低精度当精度当精度较低低时,计算算时间比比ode15s短短如果模型全部就是离散得,则对于变步长与定步长,解法都采用discrete方式。ode45与ode23实际上都就是采用Runge-Kutta法,而ode23达到同样得精度时要比ode45步长小。ode23s与ode15s可以解Stiff方程。ode113就是变阶得Adams法,可以多步预报校正。四、关于仿真参数配置仿真时间仿真时间:注意这里得时间概念与真实得时间并不一样,只就是计算机仿真中对时间得一种表示,比如10秒得仿真时间,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,那么实际得执行时间就会增加。“Type”:设置微分(差分)方程求解类型,”Variable-step”表示采用变步长算法。”Fixed-step”表示采用定步长算法。大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静继续保持安静当求解类型就是”Variable-step”时,有以下选项:1”Max step size”最大步长,若为auto,则最大步长位(Stop time-Start time)/50。2”Min step size”最小步长。3”Initial step size”初始步长。4”Relative tolerance”设置相对容许误差限。5”Absolute tolerance”设置绝对容许误差限。Initial step size(初始步长参数):一般建议使用“auto”默认值即可。仿真精度得定义(对于变步长模式)Relative tolerance(相对误差):它就是指误差相对于状态得值,就是一个百分比,缺省值为1e-3,表示状态得计算值要精确到0、1%。Absolute tolerance(绝对误差):表示误差值得门限,或者就是说在状态值为零得情况下,可以接受得误差。如果它被设成了auto,那么simulink为每一个状态设置初始绝对误差为1e-6。在变步长算法中,步长大小与信号变化快慢反向相关。容许误差限得作用就是控制计算精度。当误差超过容许误差限时会自动修正步长。在迭代得每一步(不妨设就是第i次迭代),程序都会将计算出来得值与期望值相见得出一个误差e(i),若e(i)满足:e(i)=max(相对容许误差限*|y(i)|,绝对容许误差限),则表明第i次迭代就是正确得,否则,程序会自动将步长减小,再来验证上述不等式就是否成立。重复上述过程,直到上述不等式成立为止。continuous与discrete两种状态得主要差别在于她们取值得时间问题,既在continuous中,理论就是无间隔 时间,计算机得做法可能就是很短时间内更新一次值,而discrete则就是很长时间更新一次值,这个很短与很长得概念就是她两相对来说得。离散系统采用差分方程表示,与前一时刻得状态有关,所以必须知道先前状态连续系统采用微分方程描述。五、关于两种信号Simulink 与PSB 两种信号,前者得连线代表着信号流得方向,后者则仅代表电气上得连接两种模块连接时必须要进行信号得转换,可用电压测量模块与受控电流源模块来实现两种信号之间得转换。六、示波器多曲线识别Displaying Multiple Signals with the Scope BlockWhen displaying a vector or matrix signal on the same axis,the Scope block assigns colors to each signal element,in this order:示波器中得显示顺序YellowMagenta紫红,洋红色Cyan蓝绿,青色RedGreenDark Blue