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1、第四章 面向结构图的数学仿真方法第四章第四章 面向构造图的数学仿真方法面向构造图的数学仿真方法4.1 典型环节仿真模型确实定 .4.2 面向构造图离散类似法仿真4.3 非线形系统的数学仿真.4.4 延续系统的构造图仿真及程序本章小结第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出4.1 典型环节仿真模型确实定1. 积分分环节图 4-1 积分环节积分环节如图4-1所示，其传送函数可写为4-1第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出形状方程为4-2离散形状方程为4-3第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出2. 比例比例积分分环节+图 4-2 比例积分环节构造图4-4形状方程与积分环节一
2、致，不同的是输出方程，传送函数可写为其中第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出比例积分环节的形状方程和输出方程为4-54-6离散形状方程为第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出3. 惯性性环节-图 4-3 惯性环节构造图惯性环节的构造图如图4-3所示，其传送函数可写为其中4-7第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出惯性环节的形状方程和输出方程为4-94-8离散形状方程为第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出4. 比例比例惯性性环节图 4-4 比例惯性环节构造图传送函数可写为4-10第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出4-124-11离散形状方程为比例惯
3、性环节的形状方程第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出图 4-5 二阶环节等效构造图除了上述几种典型环节外，常用的还有二阶环节 ，它可由如图4-5所示构造图组成。第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出4.2 面向构造图离散类似法仿真2-图 4-6 系统构造图341-第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出 假设由一个系统如图4-6所示，假设知各环节的传送函数，侧很容易将其离散化，而各环节的输入输出关系为4-15第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出4.3 非线形系统的数学仿真典型非线性环节仿真子程序0图4-11 饱和非线性特征1. 饱和非线性饱和非线性饱和非线性特
4、征输入-输出之间的仿真流程图。第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出前往YYNN图 4-12 饱和非线性仿真程序 完成图4-11后，可采用图4-12所示的仿真流程图，并相应地编制子程序在运用中调用。进入子程序第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出2. 失灵区非失灵区非线性性0图 4-13 失灵区非线性特征图4-13所示的失灵区的线性特征输入-输出之间的仿真流程图如图4-14第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出前往YYNN进入子程序图 4-14 失灵区非线性仿真子程序第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出3. 齿轮间隙磁带回环非线性图齿轮间隙磁带回环非线性图4-
5、150图 4-15 齿轮间隙非线性特征流程图见图4-16第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出前往记下本次输出即进入子程序YYYYNNNN图 4-16 齿轮间隙非线性子程序第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出含有非线性环节反对离散类似仿真程序的设计方法 当系统中有上述典型非线性环节时，离散类似法仿真程序需求做如下修正： 1对每个环节要增设一个参数Z(I)，它表示第I个环节的入口有哪种类型非线性环节。 2对每个环节要增设一个参数C(I)，它表示第I个环节入口的那个非线性环节的参数，当第I个环节入口没有非线性环节，C(I)=0。3一个完好的面向构造图的离散类似法仿真程序框图如图4
6、-17所示：第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出输入系统的衔接矩阵W反复上述最后两步，直到计算终了图 4-17 离散类似法仿真程序框图第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出非线性系统仿真举例第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出确定系统各个环节号根据图4-19所示，写出衔接矩阵运转程序根据提示输入数据结果分析步骤第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出确定系统各个环节号根据图4-19所示，写出衔接矩阵第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主菜单退出非线性环节非线性环节图 4-19 仿真框图图 4-18 四阶非线性系统仿真构造图第四章 面向结构图的数学仿真方法返回主
7、菜单退出本章小结 本章是全书的重点之一，所引见的两种面向构造图仿真方法是目前科学研讨和工程实际中常用的仿真方法。 1当延续系统用构造图方式给定后，离散类似法是一种较为简单的方法，该方法的本质就是在系统必要环节的输入与输出端参与虚拟采样器和坚持器，将延续系统离散化，然后分别计算分割开的各个环节的输出量，并按构造图的关系把相应的输入与输出衔接起来，顺序求解计算。由于环节的离散化方可离线计算，因此该方法的突出特点是运算速度快，但精度较低。 2相对于离散类似法而言，在本章第四节表达的延续系统构造图仿真方用更泛。它们的根本原理是一样的，但后者对各环节的计算是仿真运转中分别计算的，因此它可以提供多种积分揭露供用户选择，并且有较高的精度，但带来的问题是计算速度慢，并且需求排序，所防止构造图中出现的代数环。
