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Simulink建模与仿真（3）-Simulink 简介
分享一个系列，关于Simulink建模与仿真，尽量整理成体系 1、Simulink特点 Simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。 菜单方式对于交互工作非常方便，而命令行方 对于运行一大类仿真如蒙特卡罗仿真非常有用。 3. 工具箱提供的高级的设计和分析能力可以融入仿真过程。 简而言之，Simulink具有以下特点： (1) 基于矩阵的数值计算。 (2) 高级编程语言。 (3) 图形与可视化。 那么使用Simulink到底可以对什么样的动态系统进行仿真分析与辅助设计呢？其实，任何使用数学方式进行描述的动态系统都可以使用Simulink进行建模、仿真与分析。 3、Simulink在MATLAB家族中的位置 MATLAB是一个包含数值计算、高级图形与可视化、高级编程语言的集成化科学计算环境。
2.4K20编辑于 2023-09-05 - 来自专栏算法工程师的学习日志
Simulink建模与仿真（3）-Simulink使用基础（Matlab内容）
分享一个系列，关于Simulink建模与仿真，尽量整理成体系 1、MATLAB的计算单元：向量与矩阵 MATLAB作为一个高性能的科学计算平台，主要面向高级科学计算。 在MATLAB中表示矩阵与向量的方法很直观，下面举例说明 A=[1 2 3; 4 5 6] B=[1 2 3] C=[4; 5; 6] 注意： (1) MATLAB中所有的矩阵与向量均包含在中括号 如果矩阵的大小为1×1，则它表示一个标量，如 >>a=3 %a表示一个数 (2) 矩阵与向量中的元素可以为复数，在MATLAB中内置虚数单元为i、j；虚数的表达很直观，如3＋4*i或者3＋4*j 。 技巧： (1) MATLAB中对矩阵或向量元素的引用方式与通常矩阵的引用方式一致，如A(2 ,3)表示矩阵A的第2行第3列的元素。 矩阵与标量的加法与减法是指标量本身与矩阵所有元素进行相应运算，如若b＝1，E=A+b，则 >>E= 2 3 4 5 6 7 2.
2.1K20编辑于 2023-09-05 - 来自专栏图像处理与模式识别研究所
Matlab使用Simulink进行建模与仿真方法。
1、点击[新建] 2、点击[Simulink Model] 3、点击[Create Library] 4、点击[Library Browser] 5、点击[Sinks] 6、点击[Scope
2.3K10编辑于 2022-05-28 - 来自专栏仿真教程
为什么要进行建模仿真？建模仿真的用处多大？
③ 流程的复杂性 生产的工序也随着生产任务的不同而变化，比如灌装不同类型的饮料时候所需的电子阀动作流程也不同，碳酸饮料与非碳酸饮料，或者贴标单元可能会有1个、2个、3个不同的标签，都会组合成不同的工序流程 在传统的机器设计中，这个环节往往需要按照严格的流程来进行，而通过建模仿真所实现的虚拟测试与验证可以使得这个环节被提前，缩短整个流程周期，如图3所示即是并行工程，有了建模仿真这样的开发工具和方法，可以实现电气控制与应用软件和机械的并行开发 图3 并行工程 建模仿真可以让机器的开发带来非常多的便利，包括如图4的几个方面： ① 虚拟调试缩短开发周期与降低成本 对材料的工艺特性、机械传动、控制的联合测试中，只有在虚拟环境中，对参数进行最优的调整 图4 建模仿带来的好处 因此，建模仿真是一种显著降低成本的方案，而且有了这些模型后，针对未来的数据应用可以实现： ① 数字孪生 通过动态的实时交互，数字系统与物理系统可以进行动态验证，尤其在个性化生产中 四、总结 在无数的变化中，如果没有建模和仿真，我们将迷失在材料和流程的千变万化中不得其法，而所有的创新都来自于我们对客观世界的理解，对我们知识的凝聚，而建模仿真则是实现这个创新与发展的根基。
4.6K30发布于 2021-04-23 - 来自专栏仿真CAE与AI
3D建模与CAE仿真技术的区别
在一些涉及制造、生产的企业中，我们经常会接触到3D建模与仿真技术，大家对于3D建模这个名词也许并不陌生，但相对于仿真技术而言却寥寥无几，甚至还有人将3D建模与仿真技术画上对等号。 严格来说，3D建模和仿真技术可以认为是两种技术的复合名词。3D建模是仿真技术的基础，建模是为了进行仿真；而仿真则是建模的延伸，是一种用于研究和分析对象的技术手段。 那么，3D建模与仿真技术究竟有哪些区别呢？一起来了解一下吧！意义不同3D是three-dimensional的缩写，就是三维图形。 而仿真技术则是应用在仿真硬件和仿真软件通过仿真实验，借助某些数值计算和问题求解，反映系统行为或过程的仿真模型技术。仿真技术可以在3D建模的基础上，将设计成型的产品进行更加详细、深入的分析。 按照目前的发展前景来看，在不久的将来，3D建模与仿真技术将相互促进、相互补充，两者的结合将有力的促进智能制造的发展。
76010编辑于 2025-02-24 - 来自专栏学习成长指南
数学建模~~追逐仿真问题
1.前景介绍 今天上午的数学建模培训王老师介绍的这个数学建模相关的经验真的是让我受益匪浅，让我对于数学建模有了更加清晰的认识，数学建模除了优化类，评价类，预测类问题，还有就是今天的追逐仿真问题，就是在一个坐标系里面去解决问题 ，下面就是一个简单的案例； 2.题目描述 正方形的四个顶点上面都有一个人，四个人之间相互追逐，这个题目就是想要我们画出来这个追逐的轨迹；（下面可能会使用1,2,3,4分别代表ABCD四个顶点） 3.核心思路 追逐仿真问题核心思路就是把这个连续的问题离散成为一系列的特定的状态； 就是每一次追逐的过程，都会产生一个状态的画面：下面就是一系列的特定的状态（部分截图，方便大家的理解）； 就是A向上边走一个步长，B 点的坐标，以此类推，相当于这个矩阵的第一行就是横坐标，第二行就是纵坐标； V表示的就是方向向量，这个后面的投影也是使用的方向向量进行计算的，我们的这个V实际上是有拼接得到的，2-1求解两个点之间的方向向量，3- 2,4-3同样可以求解，这个时候没有办法去求解1-4就是1,4这两个点之间的 这个就是第一次计算得到的方向向量结果展示： 5.2设置循环 我们假设这个循环次数是1000次，实际上肯定是不会进行这么多次的循环
33510编辑于 2025-02-24 - 来自专栏算法工程师的学习日志
Simulink建模与仿真（2）-基本一些概念
分享一个系列，关于Simulink建模与仿真，尽量整理成体系 1、计算机仿真 计算机仿真是在研究系统过程中根据相似原理，利用计算机来逼真模拟研究对象。研究对象可以是实际的系统，也可以是设想中的系统。 4、计算机仿真的一般过程 计算机仿真的一般过程可以表述如下： (1) 描述仿真问题，明确仿真目的。 (2) 项目计划、方案设计与系统定义。 根据仿真目的确定相应的仿真结构(实时仿真还是非实时仿真，纯数学仿真还是半物理仿真等)，规定相应仿真系统的边界条件与约束条件。 (3) 数学建模：根据系统的先验知识、实验数据及其机理研究，按照物理原理或者采取系统辨识的方法，确定模型的类型、结构及参数。注意要确保模型的有效性和经济性。 (4) 仿真建模：根据数学模型的形式、计算机类型、采用的高级语言或其它仿真工具，将数学模型转换成能在计算机上运行的程序或其他模型，也即获得系统的仿真模型。
87930编辑于 2023-09-05 - 来自专栏算法工程师的学习日志
Simulink建模与仿真（1）-基本一些概念
分享一个系列，关于Simulink建模与仿真，尽量整理成体系 1、动态系统的计算机仿真 为了能全面、正确地理解系统仿真，需要对系统仿真所研究的对象进行概要的了解。 这里对与系统仿真相关的知识——系统与系统模型进行简单的介绍。 系统是指具有某些特定功能，相互联系、相互作用的元素的集合。这里的系统是指广义上的系统，泛指自然界的一切现象与过程。 (3) 半实物仿真：又称数学物理仿真或者混合仿真。 为了提高仿真的可信度或者针对一些难以建模的实体，在系统研究中往往把数学模型、物理模型和实体结合起来组成一个复杂的仿真系统，这种在仿真环节中存在实体的仿真称为半实物仿真或者半物理仿真。 按照仿真系统与实际系统时间尺度上的关系，又可将其分为如下几类： (1) 实时仿真：仿真时钟与系统实际时钟完全一致。许多仿真应用需要满足实时性，这时往往需要实时操作系统或者专用实时仿真硬件的支持。
1K10编辑于 2023-09-05 - 来自专栏《C++与 AI：个人经验分享合集》
怎样利用 MATLAB 进行实时系统的建模与仿真？
要利用MATLAB进行实时系统的建模与仿真，您可以按照以下步骤进行操作： 确定系统的建模方法：根据实际情况，选择适合的建模方法，如：微分方程、状态空间模型、传递函数模型等。 编写系统模型的MATLAB代码：利用MATLAB的建模工具，编写系统的模型代码。您可以使用ODE函数求解微分方程，使用tf函数创建传递函数模型，使用ss函数创建状态空间模型等。 设置仿真参数：设置仿真运行的参数，如：仿真时长、采样时间、控制信号等。 进行仿真运行：运行编写好的MATLAB代码，进行系统的仿真运行。您可以使用sim函数来执行仿真计算。 您可以通过修改模型代码中的参数，重新运行仿真来验证系统的改进效果。 需要注意的是，MATLAB可以进行离散时间仿真和连续时间仿真，对于实时系统的仿真，通常采用离散时间仿真。 在进行离散时间仿真时，需要注意设置适当的采样时间，以保证仿真结果的准确性。
74310编辑于 2024-12-09 - 来自专栏防止网络攻击
LC串联谐振拓扑仿真建模
上一期内容中我们对 LC 串联谐振变换器的工作原理进行了分析，今天继续为大家分享 LC 串联谐振变换器的仿真建模及控制策略分析。 二、电路仿真 01、电路模型搭建 目前，电路仿真软件很多，本次我们采用Matlab中的可视化电路仿真软件包 Simulink 进行电路模型搭建。 Simulink 被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。 接下来就让我们一起进行 LC 串联谐振变换器电路模型搭建。 ： 02、开环调试 电路模型搭建完成后，在输入与输出端添加传感器模块，并接入示波器模块中进行波形观察；然后搭建 PWM 波形产生电路并输入至开关器件端。 到这里，LC 串联谐振变换器的电路设计与仿真已经完成了，电源的输出基本符合预期。
90510编辑于 2024-04-09 - 来自专栏用户9199536的专栏
Python|数学建模|排队论仿真
数模准备过程中，写了这种运筹学仿真的代码，虽然自己选了C题没有用到，但考虑到市面上存在的仿真代码较少，聊以为分享。 文档介绍 本文档使用了Python的离散事件仿真库对于排队论模型进行了仿真 仿真的主要目的是提供个性化定制，如对分布的设定，对排队规则的设定等。通过蒙特卡洛模拟得到复杂规则下难以得到的数值解。 nonlocal WAIT nonlocal SUCC nonlocal STAY nonlocal AMT """顾客服务与离开仿真 ,3) #服务时间分布 Y=rng(erlang(3),10) #耐心时间分布 A=rng(erlang(3),3) #业务额分布正态 def normaltocurry(s): def normalcurry nonlocal WAIT nonlocal SUCC nonlocal STAY nonlocal AMT """顾客服务与离开仿真
1.7K10发布于 2021-11-22 - 来自专栏防止网络攻击
ROS机器人建模与仿真设计——模型控制理论
right_wheel_link" /> <origin xyz="-0.02 -0.10 -0.06" /> <axis xyz="0 1 0" /> </joint>= 到此为止，主动轮的建模就完成了 3. 初始化客户端库 3. 新建节点 4. spin循环节点 5. 初始化客户端库 3. 新建节点 4. spin循环节点 5. # 这是唯一能将关节名称与正确的 # 状态。
92710编辑于 2025-05-19 - 来自专栏技术汇总专栏
动态系统建模与仿真MATLAB Simulink的应用案例
动态系统建模与仿真MATLAB Simulink的应用案例动态系统建模与仿真是工程、控制、物理等领域中的重要研究方向。 MATLAB Simulink提供了一种直观的图形化环境，使得建模与仿真变得更加高效。 丰富的库和模块：Simulink提供了大量的预定义模块，涵盖控制系统、信号处理、物理建模等领域。强大的仿真能力：支持实时仿真和快速原型设计。3. 应用案例：电机控制系统建模与仿真本节将以一个直流电机控制系统为例，展示如何使用Simulink进行动态系统建模与仿真。 动态系统建模与仿真：MATLAB Simulink的应用案例总结本文探讨了利用MATLAB Simulink进行动态系统建模与仿真的方法，涵盖了多个方面，包括系统建模、仿真、性能分析、控制策略应用及其在教育和工业中的实际应用
2.3K10编辑于 2025-01-08 - 来自专栏算法工程师的学习日志
Simulink建模与仿真（10）-Simulink混合系统模型及表示
分享一个系列，关于Simulink建模与仿真，尽量整理成体系 一、混合系统的数学描述 混合系统是由不同类型的系统共同构成的，因此混合系统的数学描述可以由不同类型系统描述共同构成。 但是由于混合系统的复杂性，一般难以用单独的数学模型进行描述或表达，因此混合系统一般都是由系统各部分输入与输出间的数学方程所共同描述的，下面举例说明。 故此混合系统的输入与输出之间的关系可以由下面的方程来描述： 二、混合系统的Simulink描述与简单分析 在对单独离散系统或连续系统进行描述时，由于系统一般比较简单，因而可以采用诸如差分方程、传递函数、 因此，这里采用简单的数学方式对系统进行描述与分析。 编写M脚本文件，对上面中的混合系统进行分析。 figure plot(t,y); grid; %绘制系统输出曲线图系统输出曲线 从系统输出曲线图中可以看出：由于系统中离散部分的输出经过零阶保持器后作为连续部分的输入，而零阶保持器具有阶跃的特性，在系统仿真结果中出现阶跃现象
1K10编辑于 2023-11-15 - 来自专栏算法工程师的学习日志
Simulink建模与仿真（5）-Simulink使用基础（M文件与MATLAB函数）
分享一个系列，关于Simulink建模与仿真，尽量整理成体系 M文件编辑器 “工欲善其事，必先利其器。”用户应首先熟悉一下最经常使用的M文件编辑器(M File Editor)。 (3) 寻找替代：寻找字符串时用Ctrl+F键显然比用鼠标点击菜单方便。 赋值语句 在MATLAB中，赋值语句的基本语法结构为 variablename=value; 3. (3) M函数可以有零个、一个或多个输入或输出。 (4) M函数的调用方式为：outvar=function_name(inputvar)。 (3) 当子函数调用结束后，子函数的工作区将被清空。 【例2】 编写一个通用的M函数求取【例1】中函数在任意点的值，并绘制函数在区间中的图形。
4.4K20编辑于 2023-09-18 - 来自专栏算法工程师的学习日志
Simulink建模与仿真（6）-Simulink使用基础（MATLAB的单元与结构体）
分享一个系列，关于Simulink建模与仿真，尽量整理成体系 1. 字符串数据 MATLAB作为高性能的科学计算平台，不仅提供高精度的数值计算功能，而且还提供对多种数据类型的支持。 单元矩阵 在前面所提到的矩阵与向量中，矩阵之中所有元素的数据类型均为单一的类型。MATLAB支持复合数据类型的矩阵与向量，这是由一个特殊的矩阵实现的，它就是单元矩阵(Cell类型的矩阵)。 xian' ， 15.21 ，'university'}; (2) 直接对单元矩阵中的每一单元分别进行赋值，如： >>cellname{1}='MATLAB'; >>cellname{2}=20.23; (3) cell的使用方法如下： >>cellname=cell（m，n） % 表示创建一个m×n的单元 3. 在MATLAB中，结构体是按照域的方式生成与存储结构体中的每个记录；一个域中可以包括任何MATLAB支持的数据类型，如双精度数值、字符、单元矩阵及结构等类型。下面简单介绍结构体的生成与引用。
1.1K10编辑于 2023-09-18 - 来自专栏腾讯云IoT
Robot-走近机器人动力学建模与仿真
而对于机器人部分，下面给出关于机器人关键技术之一的动力学建模与仿真的介绍。 机器人作为实体，在其前期设计验证以及控制等任务中均需要建立其运动学模型、动力学模型以及虚拟样机模型等。 具体的关系如下所示： [3k9wrzs84d.png] [jvm865vmkc.png] 1 机器人动力学仿真软件 常规的三维软件Pro/e以及Soliworks是机器人的虚拟样机模型设计软件，其仅仅勉强能进行机器人的运动学仿真 SimulationX是多学科领域建模、仿真和分析的通用CAE工具。其集成了1D力学 、3D多体系统、动力传动系统、液力学、气动力学、热力学、电子学、电驱动、磁学和控制等学科的元器件。 在对柔性系统进行建模的过程中，需要解决坐标系的选择、柔性体的离散化、动力学建模方法以及方程求解等问题。 (1)柔性体的描述 柔性体的描述是柔性机械臂建模与控制的基础。 知网论文：空间七自由度冗余机械臂动力学建模与控制研究 SimMechnics中建立的机器人模型如下所示 [g0ovsikn4f.png] 给定同样的关节驱动力矩，观测不同的建模方式下机器人的各个关节角度以及关节速度可以表示如下
16.5K11153发布于 2020-05-09 机器人仿真技术突破与高精度建模实践
机器人仿真的精准化挑战构建和微调机器人系统需要大量时间，特别是在需要处理不断变化物品的复杂环境中。虚拟环境开发能够加速这一进程，但实现高精度仿真远比表面看起来困难。 工业仿真同样普遍采用近似方法，例如使用视觉模拟器规划设施布局和估算机器人运动轨迹。突破仿真与现实的鸿沟要实现"仿真优先"的机器人开发愿景，必须同时建立复杂机器人及其交互对象的高精度模型。 以配备多吸盘气动夹爪的机械臂为例，模型需准确计算气流通过管道阀门的动态、橡胶吸盘与包裹的接触力、接触变形对气流的影响以及部分吸盘接触时的复杂情况。 可变形物体处理的前沿挑战当前最大的技术挑战在于可变形物体（如会弯曲、摆动、扭曲和下陷的物品）的精确建模。 研究团队正在通过以下方式推进：利用真实数据验证仿真器保真度开发适用于大变形软体的物理模型探索混合建模方法（结合可变形与刚性部件）仿真驱动开发的实践成果通过仿真技术，某项目团队仅用一个月时间就完成了一个新型机械臂操作概念的验证
50210编辑于 2025-09-20机器人仿真技术突破与高精度建模实践
仿真技术的现实挑战现有仿真工具虽能提供视觉真实性，却缺乏物理精确性。以赛车游戏为例：车辆运动看起来合理，但背后的力学模型可能完全脱离现实。工业仿真同样依赖近似计算，无法满足复杂机器人系统的开发需求。 实现高质量仿真需要同时满足两个条件：视觉真实感精确的物理建模更重要的是需要保留并利用控制方程中的结构特征，这对系统分析和控制至关重要。 跨越仿真与现实之间的鸿沟复杂系统中，虚拟设备与物理设备间的微小差异可能演变成巨大鸿沟，这就是著名的"sim2real"（从仿真到现实）差距。 理想的工作流程应该是：针对虚拟机器人编写软件在真实仿真环境中测试在真实机器人上验证安全性最终部署物理建模的核心挑战要实现这一愿景，不仅需要建立复杂机器人的模型，还需精确模拟其日常交互对象。 研究团队正在探索：寻找可应用于广泛产品类别的统一模型识别同时包含可变形和刚性部件的物体建立基于物理第一原理的建模方法仿真技术带来的实际效益尽管存在挑战，仿真技术已经产生显著效果：概念验证时间从3个月缩短到
54710编辑于 2025-09-17- 来自专栏算法工程师的学习日志
Simulink建模与仿真（4）-Simulink使用基础（MATLAB的基本绘图功能）
在利用Simulink进行动态系统仿真时，图形输出可以使设计者快速地对系统性能进行定性分析，故可大大缩短系统开发时间。 MATLAB的图形系统是面向对象的。 x与y必须具有相同长度 (2)plot(y)：输出以向量y元素序号m为横坐标，以向量y对应元素ym为纵坐标绘制的图形。 若省略'str'，则MATLAB自动为每条曲线选择颜色与线型。'str'选项中的部分参数如表所示。 'str'，则MATLAB自动选择颜色与线型。 (5) hold：在hold on与hold off之间进行切换。 5、简单的子图命令 (1) subplot(m,n,p)：将图形窗口分成m行n列的子窗口，序号为p的子窗口为当前窗口。
4.6K10编辑于 2023-09-05
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