第一篇:ADVISOR二次開發的混合動力系統設計與仿真研究論文
引言
環境保護部最近發布的《2013年中國機動車污染防治年報》顯示,機動車的尾氣排放已成為我國空氣污染的重要來源。混合動力汽車和電動車是當前改善或解決汽車尾氣污染的一個行之有效的方法之一。計算機仿真是研究混合動力汽車的重要手段,有利于縮短研發周期,降低研發成本。目前,國內外研究者研究混合動力汽車使用的計算機仿真軟件主要有CRUISE、CarSim、PSAT和ADVISOR,其中ADVISOR是在MATLAB/SIMULINK環境下采用模塊化的編程語言,最大的優點在于其代碼完全公開,便于使用者自主掌握和二次開發。ADVISOR是由美國NationalRenewableEnergyLaboratory開發,采用后向仿真為主、前向仿真輔助的混合仿真方法,主要可以實現車輛總成參數匹配與優化、車輛動力性能與經濟性仿真分析、車輛能量管理策略評價等功能。但是,ADVISOR軟件也有自身的缺陷,它提供的汽車仿真模型是有限的,只適合于單軸前輪驅動的車輛仿真。本文針對某后輪驅動的混合動力城市客車,以MATLAB/SIMULINK為平臺,利用其開放的代碼和內部通用的子模塊,對ADVISOR軟件進行二次開發,建立整車仿真模型,并進行仿真分析,為該車的研制提供了有力的依據。ADVISOR混合動力仿真系統二次開發
1.1 混合動力系統結構與工作原理
文中所研究的混合動力汽車是一后輪驅動的城市公交車,其動力系統采用并聯式結構,系統結構組成如圖1所示。動力系統中采用了ISG電機,ISG是起動發電一體機,在混合動力汽車有較多的應用。動力系統可以實現多種工作模式,如:1)在車輛起步或低速運轉,且蓄電池的荷電狀態SOC值大于下限值時,發動機關閉,由蓄電池組給ISG電機供電驅動車輛;2)當車輛在中高速運轉時,發動機效率較高,蓄電池組停止工作,由發動機單獨驅動車輛;3)當需求轉矩大于發動機能提供的轉矩時,發動機與蓄電池組同時工作,共同提供轉矩驅動車輛;4)車輛在怠速、制動、下坡時,機械能經ISG電機產生電能并存儲于蓄電池組中。
1.2 混合動力系統仿真模型的二次開發
混合動力系統采用的是后輪驅動形式,而ADVISOR軟件原有的仿真模型只有前輪驅動,差異性較大。為了達到研究目的,因此需要對ADVISOR中相關的仿真模塊進行二次開發。
ADVISOR中前驅仿真模型的建立思路是,首先建立并求解出車輛在坡度路面的動力學方程,再依據動力學方程創建SIMULINK模型。下面對坡度路面的后輪驅動車輛進行受力分析,如圖2所示,假設此時車輛是極限附著,車輛初始速度為V0,在最大附著力Fmax下產生的最大末速度為Vt。其中,FW、Ff、Fi分別是車輛所受的空氣阻力、滾動阻力和坡度阻力,Fn是驅動輪所受的垂直載荷。
1.3 混合動力系統控制策略模型設計
ADVISOR中的部分模型是以經驗數據為基礎建立的穩態模型,仿真效果不佳;并且本文研究的仿真車輛的控制策略與ADVISOR中現有的控制策略不同。因此,在此需要對控制策略進行重新設計。由于車輛本身是一個非線性系統,若采用傳統的PID控制,需要將非線性系統進行線性化,控制器的設計很費時間。故文中并聯式混合動力車輛采用的是模糊邏輯控制,主要利用車輛的踏板開度、車速和SOC之間的關系作為動力分配的主要依據,經過模糊邏輯動力分配控制器模組,使發動機和馬達的動力保持最佳分配。仿真與結果分析
在進行ADVISOR仿真分析時,選擇不同的道路循環工況會較大的影響仿真結果。為了讓仿真分析更趨近實際情況,本文將中國城市公交典型工況導入ADVISOR,并選用該工況對混合動力系統進行經濟性能仿真分析。圖7是中國城市公交典型工況圖。由于該工況下的仿真車速上限是60km/h,因此在進行混合動力系統最高車速仿真時,又選擇了美國環境保護署城市道路循環工況CYC-UDDS進行車速仿真。結論
1)本文充分利用了ADVISOR軟件代碼開放的特性,在其現有仿真模型的基礎上,進行二次開發建立了混合動力客車的后驅動力系統模型和控制模型,并將中國城市公交典型工況導入ADVISOR,這使仿真研究與實際工況更加吻合。
2)仿真結果表明,所建立的動力系統和控制策略能夠較好的仿真該混合動力汽車的動力性能和燃油經濟性,且與原車型相比,混合動力汽車的燃油經濟性提高較明顯,動力性能也能達到設計要求。這為混合動力汽車的實用化、產量化提供了技術支持,減少了產品的開發周期和成本。
第二篇:并聯混合動力汽車動力系統參數與控制策略設計及仿真
并聯混合動力汽車動力系統參數與控制策略設計及仿真
中文摘要: 隨著石油資源的匱乏和大氣環境的惡化,人們對節能和環保的呼聲越來越高。為此各種各樣的電動汽車(EV)脫穎而出。但是由于電池技術在提高其儲能量方面沒有實質性的突破,使得由蓄電池驅動的純電動汽車的實用性受到了很大的限制。以氫為燃料的燃料電池汽車可能是未來高效清潔汽車的解決方案之一,但目前離實用還有很大的距離。而融合了傳統內燃機(ICE,汽油機或柴油機)汽車和純電動汽車優點的混合動力電動汽車(HEV)成為了緩解能源和環境危機的途徑,是解決當前節能和環保問題切實可行的過渡方案。混合動力汽車配備了兩套動力系統,即傳統內燃機和電機—蓄電池系統。理論和實踐證明,設計合理、控制精確的混合動力汽車可以大幅度提高汽車的燃油經濟性和降低汽車的環境污染排放物,同時不犧牲汽車的動力性。但混合動力汽車的雙動力源型式的結構大為復雜,特別是需要一套傳統汽車所沒有的控制系統。傳統的汽車理論和設計方法不能適用于混合動力汽車。因此,急需發展一套完備的混合動力汽車的設計和控制方法,以支持混合動力汽車的產品開發。混合動力系統設計有機構參數匹配設計及控制策略設計兩大關鍵性問題。設計的合理與否直接關系到能否滿足混合動力汽車的...英文摘要: With the pinch of petroleum resources and deterioration of atmospheric environment, we pay more and more attention to energy sources and environment.Therefore kinds of electric vehicles(EV)are talent showing themselves.But there isn’t material breakthrough to heighten the energy storage of battery technology, which greatly restricts the practicability of electric vehicles driven by accumulator.The fuel battery vehicle using hydrogen may be one of the solutions of intending cleanness vehicle, but presen...目錄:摘要 4-5
Abstract 5-6
第一章 緒論 9-14
1.1 項目提出的背景及意義 9-10
1.2 混合動力汽車概述 10-11
1.2.1 混合動力系統的概念 10
1.2.2 混合動力汽車節油原理 10-11
1.3 混合動力汽車的發展概述 11-13
1.4 本論文的主要研究內容及研究方法 13-14
第二章 混合動力系統概述及元件選型 14-28
2.1 混合動力系統的工作模式 14-15
2.2 混合動力系統的結構型式 15-22
2.2.1 串聯混合動力驅動系統 15-17
2.2.2 并聯混合動力驅動系統 17-22
2.3 混合動力驅動系統的元件選型 22-27
2.3.1 發動機選型 22-24
2.3.2 電機選型 24-25
2.3.3 儲能元件選型 25-26
2.3.4 變速機構選型 26-27
2.4 本章小結 27-28
第三章 并聯式混合動力系統參數設計 28-44
3.1 SC7130 主要技術參數及動力性要求 28-29
3.2 并聯式混合動力系統參數設計 29-41
3.2.1 發動機參數 30-33
3.2.2 傳動系參數 33-35
3.2.3 電機參數 35-37
3.2.4 儲能元件參數 37-41
3.3 整車質量組成及機構參數校正 41-43
3.4 本章小結 43-44
第四章 并聯混合動力汽車控制策略設計 44-59
4.1 控制策略概述 44-45
4.2 整車控制系統的構成 45-46
4.3 電池SOC 最大化控制策略 46-50
4.4 模糊邏輯控制策略 50-54
4.4.1 模糊邏輯控制策略思想 50-51
4.4.2 模糊控制器設計 51-54
4.5 再生制動控制策略 54-58
4.6 本章小結 58-59
第五章 并聯混合動力系統建模與仿真 59-82
5.1 混合動力系統建模與仿真方法 59-60
5.2 混合動力系統主要機構建模 60-70
5.2.1 整車阻力模塊 61-63
5.2.2 車輪/車軸模塊 63-64
5.2.3 傳動機構模塊 64-66
5.2.4 發動機模塊 66-67
5.2.5 電機模塊 67-68
5.2.6 電池模塊 68-70
5.3 并聯混合動力汽車仿真 70-80
5.3.1 并聯混合動力汽車整車仿真模型 70-72
5.3.2 并聯混合動力汽車仿真分析 72-80
5.4 本章小結 80-82
第六章 總結 82-84
致謝 84-85
參考文獻 85-88
附錄
第三篇:SPOC混合課堂教學設計論文
【摘要】通過對SPOC課堂教學特點的分析,提出SPOC課堂教學設計的基本原則。即組織和建立適應泛在學習和個性化學習的學習資源,整合線上和線下的互動教學活動,開展過程性評價與終結性評價并重的教學評價。
【關鍵詞】SPOC;混合課堂;教學設計
SPOC是SmallPrivateOnlineCourse的縮寫,意為“小規模限制性在線課程”,是“后MOOC(慕課)時代”新出現的融合了實體課堂與在線教育的混合教學模式。SPOC源于近幾年來慕課(MOOC)在線教學模式的興起。2012年,美國多所頂尖大學陸續設立了Coursera、Udacity、edX等MOOC網絡學習的平臺,并在短短的二三年內,影響了世界各國在線教育的發展。MOOC資源引進傳統大學課堂,打破了那種標準化的、控制性強的單線傳輸課堂,提高課堂教學效率,引來了一片叫好聲,甚至被譽為自印刷術發明以來教育領域最大的革新。僅Coursera一個平臺目前就集合了來自世界109所知名大學的669門課程,注冊用戶達600余萬。但隨后,關于MOOC的發展也出現了質疑聲,認為MOOC并沒有想象的那么有效,完成課程學習的比例低(如Coursera只有7-9%人注冊人員學員學完課程),學習過程缺乏真正的師生互動交流等等。MOOC在線課堂集聚了大量的優質教學資源,其名校名師效應、易學易用性的優勢作用于教育資源相關稀缺高職院校,無疑是高職院提升教學質量和教學效果的福音。但MOOC的“沒有先修條件”和“沒有規模限制”既是優勢又是其局限性所在。如何在我們的教學中能兼顧MOOC和傳統課堂的優勢呢?2013年以來,不少大學作了改革嘗試。如哈佛大學,逐漸摒棄了MOOC的大規模和開放性,更多地開設小規模限制性在線課程(即SPOC),SPOC課堂。在線上,采用MOOC的講座視頻、在線評價等功能,學生自主學習、自我評價;在線下,教師和學生在傳統課堂上討論、互動,實施翻轉課堂教學。這種基于SPOC實體課堂與在線教育的混合教學模式,無疑是對傳統的課堂教學和網絡教學的創新和發展,必然對課堂教學設計提出了新的要求。
1SPOC課堂教學特征
SPOC教學的基本模式,是汲取課堂教學與在線教學的優點,在學生自主學習MOOC教學視頻的基礎上,有效地組織課堂互動討論,既彌補了過分依賴網絡學習所產生的放任性、自由性,促進對學生的有效跟蹤,又能改變傳統課堂教學模式中忽略學習者個性化學習的弊端,最大限度地發揮學習者學習積極性。其基本流程是:教師團隊建立完整的MOOC課程學習網站,作為學生自主學習的主要資源和線上互動的場所;教師觀察和跟進了解學生的學習進度和學習效果,定期組織學生于傳統課堂,解答學生在學習中問題,并適當設計任務,在互動中幫助學生更好地理解核心內容,實現良好的教學效果。
1.1強調個性化學習
在傳統的班級授課環境中,類似于工業化的批量生產的特征,以“中等生”為基準進行教學活動,很少考慮學生參差不齊的學習基礎,造成成績優秀的學生“吃不飽”,學習基礎差的學生跟不上情況。而SPOC教學中,學生進行的是泛在學習,即學生能根據自身情況和學習特點,自主掌控學習時間和地點,學生觀看視頻的節奏快慢全由自己掌握,懂了的快速遞進或跳過,看不懂的內容可反復看,并且可以隨時暫停教師的“講課”,有更充裕的時間加深理解、做筆記,減少教師的重復講解。學生如因特殊原因請假缺課,也不必擔心落下課業,跟不上教學節奏。視頻以“微課程”的形式呈現,以滿足泛在學習的需求,在學習時間上,既方便按主題學習,又便于利用零碎時間觀看;同時,這種“微課程”能很好通過移動平臺在各類課堂外的場所進行學習。個性化學習要求學生有較強的主動式學習意愿,能自己掌控學習進度和方式,主動參與閱讀、書寫、討論、實驗等課程相關的活動,達到學習目的。當然,SPOC課堂在充分滿足學生個性化學習的同時,還有一定的傳統課堂模式下線下學習交流活動,以彌補網絡學習的不足。這種活動往往采取小組活動的方式。
1.2重視學習互動
與MOOC相比,SPOC全面提升了課堂的互動。SPOC課堂中,學習具有互聯的特征,不再是個人孤立的內化活動。在線上,學習者以教師提供的資源為出發點,通過Wiki、博客、社交網站等進行學習交互,即時討論學習中的問題,交流學習資料,并將互動產生的內容作為學習的中心,通過學習者不同認識的交互,建立新的認知結構,拓寬了學習的視野,有效解決學習中的問題。教師經常上線觀察學生的學習進度,適時提供指導。在線下,教師定期組織學生就學習上的共同疑難問題進行解答、交流、討論,也可根據重點難點問題舉辦講座。對于一些操作性強的教學內容,通過線下課堂,分組討論、演示,掌握操作技能。在SPOC課堂中,教師大大減少了重復的知識講解活動,有更多的時間組織和制作資料,有更多的時間與學生交談,回答學生的問題,開展個性化的學習指導。當學生在完成作業時,一旦注意到學生為相同的問題所困擾,就會為這類有相同疑問的學生舉行小型講座,及時的給予指導。當然互動的方式可以多種多樣,如研討報告、討論、辯論、案例教學、頭腦風暴、課堂練習、問卷調查等,其主旨就是要讓學生與教師互動,達到激發興趣并主動參與的目的。學習互動可促進教學過程中的動態調整。教師的教學設計,是針對以往的教學經驗和學生群體開展的,有時不一定適合當前的情況。因此通過學習的平臺,對學習過程中產生的多個層次的數據進行分析,可掌握學生的整體學習情況,及時調整教學進度和難易程度,提出針對性的學習建議策略和個別輔導計劃。
1.3團隊參與課程教學設計
傳統的教學設計一般是由教師個人承擔。任課教師往往一個人就控制了課程設計、開發和授課的全過程,課堂教學質量取決于教師個人的教學能力和教學魅力。而在SPOC課堂中,課堂設計是由一個分工明確的團隊來完成,這個團隊由主講教師、助教、視頻制作人員以及教學設計專家等人員構成,許多學科專家會參與課程內容的提供,技術人員制作多種媒體資源,教學設計人員則負責整個課程的設計和開發等。
2SPOC課堂教學設計原則
SPOC課堂教學設計是根據目標選擇教學內容和學習資源、確定課程組織結構、計劃課程實施的過程,主要包括教學資源的組織和設計、教學活動設計和學習評價設計等。
2.1學習資源———適應泛在學習和個性化學習
學習資源應滿足不同角色需求,內容包括教學視頻庫、素材視頻庫、資料庫、案例庫、任務庫、試題庫等。SPOC課程的教學視頻,即可以利用已有的優秀的MOOC教學視頻,也可以根據自己的教學需要,自己組織拍攝教學視頻。教學視頻是SPOC教學資源的核心,應從學習內容、教學策略和媒體這三個方面進行深度設計,以激發學生的內部動機,促進學生的有效學習。課程視頻不宜太長,是“微課”或“微視頻”的標準,一般做法是將一個知識單元被分解為若干個時長為8-12分鐘的知識模塊,一個視頻講解一個知識點或一個問題,視頻中有嵌入式小測驗。所有的課程視頻都應確保學生能夠下載以在需要時可重復學習。之所以采用“微視頻”,原因有二個方面:一方面是微視頻便于利用碎片化的時間和移動學習;另一方面課程內容細化有利于學習者學習和掌握,一個課程視頻只講解一個知識點或一個問題,學習者的注意力不易分散,充分調動學生的課堂情緒,更好地提高教學效率。在課堂教學資源中,拋錨策略、反思策略、案例講解和問題引領等教學策略得到廣泛應用。有時,為了考慮不同終端設備的特性和學習者的需求,教學資源設計體現版本多樣化和內容多樣化特征,并應根據教學內容和教學策略,使用恰當的媒體表現形式。
2.2教學活動———線上互動與線下互動有機結合SPOC課程設計不僅要利用線上交流的優勢,而且還要保證一定時間在線下交流,線上互動和線下互動有機結合,這是SPOC相對于MOOC的主要優勢。
1.線上交流在SPOC課堂的教學設計上,要保證良好的線上交流優勢。線上交流主要通過討論區進行,學生在學完某章節課程后,發表自己的學習心得,提出自己的疑難問題。這些問題,很多都解決在學生與學生之間的交流層面上,不一定非得由教師來解答。有的課程的在線測試或作業,學生完成后并遞交后,可以看到已遞交的同學的解答,閱讀這些解答,能啟發對問題的認識,拓展思維。在教學設計上,線上交流應體現下列幾點:(1)設計在線課前調查,了解學生已經掌握的知識和存在的困難等。(2)在教學視頻中拋出話題,引導學生在討論區展開討論。(3)線上測試應有開放性的題目,鼓勵學生從不角度思考和解答問題。(4)教師應頻繁檢查課程討論區并回復學生的問題;歸納討論的主要內容,提供進一步閱讀的資料,引起更深入的討論。(5)根據學生提出的問題,及時調整后續課程的設計,調整課程節奏,改編課程材料。(6)每周要保證一定的討論時間,并作為過程考核的手段之一。
2.線下交流SPOC課堂的小眾化,使教師有條件組織學生開展實體課堂的學習和交流。線下討論一般都以小組的形式進行,小組一般為3-5人,教師需要給出具體的討論內容和課程進度并將學生編配分組。考慮到人腦注意力的10分鐘規律,可將45分鐘的課程劃分成4-5個階段,每一個階段進入不同的教學流程。每進入一個階段,相當于對大腦進行一次新的刺激,以引起新的興奮點和注意力。教師應及時引導學生進行更有針對性的深入討論,培養學生通過團隊合作,解決問題、表達觀點等綜合能力,激發學術興趣,增進學生的學習主動性。
2.3學習評價———過程性評價與終結性評價并重
評價能夠為學生在學習過程中提供反饋,也能夠為教師獲得學生對教學方法的反饋。這些反饋能夠幫助教師及時調整課程內容和進度,為順利完成教學目標提供支持。課程的學業評價包括學習過程評價、終結性評價。評價主體由單一的教師評價,轉變教師評價、學生自評、同伴互評和小組互評組成的多元評價。至于兩種評價方式的比重分配,要根據課程的性質和內容來決定,一般來講過程性評價應占有較多的比重。
1.過程性評價:在教學視頻中設置練習、小測試或者在一節課程結束后專門設置作業,這些屬于過程性評價。(1)課堂測驗:為提高學習的專注度,教學視頻中嵌入了測試問題,學生在學習視頻的過程中接受測驗,學生回答提問后,視頻方能繼續播放。測試成績由機器自動評估打分。(2)課后作業,每個學習單元均布置作業,這些作業有時采用學習同伴互評機制,互評截止時間后,教師才公布家庭作業的答案,并且對其進行討論。這種嵌入式課程測試與評估鼓勵學生“回憶”知識,測查他們的理解程度,提升學生學習熱情。(3)線上和線下互動交流成績,計入過程性評價。
2.總結性評價:通過課程的學習,學習者參加期末測試或提交課程作品作為最終的學習效果。期末考試也可以采用傳統教學中的閉卷考試。
3結論
SPOC使得在線學習超出了復制學校課堂的階段,賦予學生完整、深入的學習體驗,并通過限定課程的準入條件和規模,為這些學術水平相當的學生定制課程,提供針對性更強的、力度更大的專業支持,從而有效解決MOOC不能解決的問題,產生了更為靈活、有效的學習效果。國內外SPOC實驗顯示,相比傳統課堂,這些在線視頻比指定的閱讀材料更能真正吸引學生認真準備,激發其參與度,對那些學習動機不足的學生而言,尤其如此。在SPOC課堂教學設計中,教師是課程資源的整合者和學習者。他們不必是講座視頻中的主角,也不必準備每節的課程講座,但是要能夠根據學生需求整合各種線上和實體資源,思考和分析學生可能遇到的困難及尋求解決途徑,增強學生學習的主動性,引導學生高效率地完成線上環節。課堂上,教師組織學生研討,為他們提供隨時的個別化指導,共同解決遇到的難題。因此,與傳統課堂相比,SPOC課堂的教學設計更為重要。
參考文獻:
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[3]王曉彤,解繼麗.從OER到MOOC:單純的資源到以人為本課堂的轉變[J].楚雄師范學院學報.2013(11)
[4]徐葳,賈永政.從MOOC到SPOC———基于加州大學伯克利分校和清華大學MOOC實踐的學術對話[J].現代遠程教育研究.2014(4)
第四篇:電子信息MATLAB系統仿真與設計
電子信息系統仿真與設計
課程設計報告
設計課題: 油價變化系統的模型 姓 名:
學 院: 機電與信息工程學院
專 業: 電子信息科學與技術
班 級: 09級 2班
學 號: 日 期 2010-2011第三學期
指導教師: 李光明 張軍蕊
山東大學威海分校信息工程學院 建模:
1背景
設某一星期的油價為p,其中n表示年份,它與上一星期的油價、油價升值速率以及新增資源所能滿足的個體數目之間的動力學方程由如下的差分方程所描述:
從此差分方程中可以看出,此油價變化系統為一非線性離散系統。如果設油價初始值、油價升值速率、新增資源所能滿足的個體數目,要求建立此油價動態變化系統的系統模型,并分析油價在未來100個星期內之間的變化趨勢。2 建立油價變化系統的模型
(1)Discrete模塊庫Unit Delay模塊:其主要功能是將輸入信號延遲一個采樣時間,它是離散系統的差分方程描述以及離散系統仿真的基礎。在仿真時只要設置延遲模塊的初始值便可計算系統輸出。
(2)Discrete模塊庫Zero-Order Hold模塊:其主要功能是對信號進行零階保持。使用Simulink對離散系統進行仿真時,單位延遲是Discrete模塊庫中的Unit Delay模塊來完成的。對于油價變化系統模型而言,需要將作為Unit Delay模塊的輸入以得到,然后按照系統的差分方程來建立人口變化系統的模型。
1.05ProductGainScope1zUnit DelayGain1-K-1Constant 系統參數設置
系統模型建立之后,首先需要按照系統的要求設置各個模塊的參數,如下所述:(1)增益模塊Gain表示油價升值速率,故取值為1.05。
(2)模塊Gain1表示新增資源所能滿足的個體數目,故取值為1000000。(3)油價初始值設為10$/L(4)Unit Delay模塊參數設置。
(5)仿真時間設置:按照系統仿真的要求,設置系統仿真時間范圍為0~100。(6)離散求解器與仿真步長設置:對離散系統進行仿真需要使用離散求解器。
實驗總結及心得體會 MATLAB是一件很強大的工具,在模擬仿真方面有著不可比擬的優勢。不僅可以通過語言腳本可以幫助我們解決很多問題,而且simulink也是十分強大的。通過十分直觀的方式直接按放各模塊,很明顯地顯示出各種邏輯關系,方便快捷,思路清晰。在實際應用中。Simulink起到了重要作用。通過對simulink的學習,我發現我們所學的課本知識是很重要的,只要通過理解變通,就很容易解決實際問題。但是,有個前提就是你要有著扎實的理論知識。所以,我們千萬不能忽略了課本知識的重要性,不要浮躁,理解透徹。Simulink對我來說是很陌生的一個東西,通過幾天的摸索,我漸漸摸到了他的奇妙之處,其實不如我們想象那么難,只要沒仔細分析好,它會是我們工作學習的一個強力助手。當然,由于時間短暫,我還需要更多時間的學習,才能徹底掌握這個仿真軟件。
附錄
1.利用simulink仿真來實現攝氏溫度到華氏溫度的轉換 Tf?9Tc?32 5
?y??x?y2.設系統微分方程為?,試建立系統模型并仿真
y(1)?2?
3.利用simulink仿真x(t)?
11(cos?t?cos3?t?cos5?t),取A=1, ??2? 2925?8A
-K-ClockGain3cosTrigonometricFunctioncosTrigonometricFunction21/9GainSum ofElements-K-Gain1-K-Gain2Scope-K-Clock1Gain4-K-Clock2Gain5cosTrigonometricFunction1
4.建立如圖1所示的仿真模型并進行仿真,改變增益,觀察x-y圖形變化,并用浮動的scope模塊觀測各點波形。
1sSine WaveIntegratorXY Graph1SliderGainFloatingScope 圖1.題目4
改變增益:
繼續增大增益:
5. 有初始狀態為0的二階微分方程x???0.5x??0.4x?2u(t)其中u(t)是單位階躍函數,試建立系統模型并仿真。
6. 通過構造SIMULINK模型求y?cos(t)dt的結果,其中初值分別為y1(0)=0, y2(0)=1
?
當y1(0)=0時:
當 y1(0)=1時:
7.分析二階動態電路的零輸入響應
圖2為典型的二階動態電路,其零輸入響應有過阻尼、臨界阻尼和欠阻尼三種情況,已知L=0.5H, C=0.02F, R=1, 2, 3, …, 13?, 初始值uc(0)?1V,iL(0)?0求uc(t)和iL(t)的零輸入響應并畫出波形。(1用simulink的方法,2用腳本文件的方法)
LRC 圖2 題目5 二階動態電路
(1)用simulink的方法
1sIntegrator50Gain21sIntegrator1Scope-u-K-Gain3AddUnary Minus2Gain1Scope1
(2)用腳本文件的方法 定義函數文件funcforex123.m
function xdot=funcforex123(t,x,flag,R,L,C)xdot=zeros(2,1);
xdot(1)=-R/L*x(1)-1/L*x(2)+1/L*f(t);xdot(2)=1/C*x(1);function in=f(t)in=0;腳本文件:
L=0.5;C=0.02;
for R=[1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13]
[t,x]=ode45('funcforex123',[0 7],[0;1],[],R,L,C);figure(1);plot(t,x(:,1));hold on;
xlabel('timesec');
text(0.9,0.07,'leftarrowi-L(t)');grid;figure(2);plot(t,x(:,2));hold on;
xlabel('timesec');
text(0.5,0.3,'leftarrowu-C(t)');grid;end
電壓圖:
10.80.60.4leftarrowu-C(t)0.20-0.2-0.4-0.6-0.801234timesec567
電流圖:
0.150.1leftarrowi-L(t)0.050-0.05-0.1-0.15-0.201323timesec345673
8.一池中有水2000m,含鹽 2 kg,以 6m/ 分 的速率向池中注入濃度為 0.5 kg / m 的3m鹽水,又以 4 / 分的速率從池中流出混合后的鹽水,問欲使池中鹽水濃度達到 0.2 kg / m3,需要多長時間?(1用simlink的方法,2用腳本文件的方法)【附加:試畫出濃度vs時間的曲線】
2Constant3ClockGain1-K-Gain2Gain34Gain2ProductAdd1sIntegratorScope
9.任意選擇一個待仿真的實際問題,建立模型并分析仿真結果,或者MATLAB Simulink demo里面一個模塊進行分析
10.利用Simulink畫出以下微分方程組的框圖:
dx/dt=-x^2+y,dy/dt=-x-x*y;x(0)=0,y(0)=0 運行結果要求傳到工作空間中,并畫出相位圖(橫坐標為x,縱坐標為y)。
11.搭建特定的信號源,建立SIMULINK仿真模型、顯示仿真結果。
ClockProduct>=Clock1RelationalOperator0ConstantSwitch 本人技術屌絲一枚,從事PCB相關工作已達8年有余,現供職于世界聞名的首屈一指的芯片設計公司,從苦逼的板廠制板實習,到初入Pcblayout,再到各種仿真的實戰,再到今天的銷售工作,一步一步一路兢兢業業誠誠懇懇,有一些相關領悟和大家分享。買賣不成也可交流。 1.談起硬件工作,是原理圖,pcb,碼農的結合體,如果你開始了苦逼的pcblayout工作,那么將是漫長的迷茫之路,日復一日年復一年,永遠搞不完的布局,拉線。眼冒金星不是夢。最多你可以懂得各種模塊的不同處理方式,各種高速信號的設計,但永遠只能按照別人的意見進行,毫無樂趣。 2.談起EDA相關軟件,形象的說,就普通的PROTEL/AD來說你可能只有3-6K,對于pads可能你有5-8K,對于ALLEGRO你可能6-10K,你會哀嘆做的東西一樣,卻同工不同酬,沒辦法這就是市場,我們來不得無意義的抱怨。 3.眾所周知,一個PCB從業者最好的后路就是仿真工作,為什么呢? 一;你可以懂得各種模塊的設計原則,可以優化不準確的部分,可以改善SI/PI可以做很多,這往往是至關重要的,你可以最大化節約成本,減少器件卻功效相同; 二;從一個pcblayout到仿真算是水到渠成,讓路走的更遠; 三:現實的說薪資可以到達11-15K or more,卻更輕松,更有價值,發言權,你不愿意嗎? 現在由于本人已技術轉銷售,現在就是生意人了哈哈,我也查詢過各種仿真資料我發現很少,最多不過是Mentor Graphics 的HyperLynx,candense的si工具,但是他們真的太low了,精確度和完整性根本不能保證,最多是定性的能力,無法定量。 真正的仿真是完整的die到die的仿真,是完整的系統的,是需要更高級的仿真軟件,被收購的xxsigrity,xxansys,hspicexx,adxx等等,這些軟件才是真正的仿真。 本人提供各種軟件及實戰代碼,例子,從基本入門到高級仿真,從電源仿真,到ddr仿真到高速串行仿真,應有盡有,完全可以使用,想想以后的高薪,這點投入算什么呢?舍不得孩子套不住狼哦。 所有軟件全兼容32位和64位系統。 切記本人還提供學習手冊,你懂的,完全快速進入仿真領域。你懂的! 希望各位好好斟酌,自己的路是哪個方向,是否想更好的發展,舍得是哲學范疇,投資看得是利潤的最大化,學會投資吧,因為他值得擁有,騷年! 注:本人也可提供培訓服務,面面俱到,形象具體,包會! 有購買和學習培訓興趣的請聯系 QQ: 2941392162第五篇:PCB設計與信號完整性仿真