simulink仿真实验报告

simulink仿真实验报告（通用9篇）

simulink仿真实验报告 篇1

（一）一、实验目的

1、熟悉Simulink仿真环境

2、了解Simulink基本操作

3、了解Simulink系统建模基本方法

3、熟悉Simulink仿真系统参数设置和子系统封装的基本方法

二、实验内容

1、在matlab命令窗口中输入simulink,观察其模块库的构成；

2、了解模块库中常用模块的使用方法；

3、已知单位负反馈系统的开环传递函数为

G100s2s(s1)(s20)

建立系统的模型，输入信号为单位阶跃信号，用示波器观察输出。

4、建立一个包含Gain、Transfer Fcn、Sum、Step、Sine Wave、Zero-Pole、Integrator、Derivative等模块构成的自定义模块库Library1；

5、建立如图7-12所示的双闭环调速系统的Simulink的动态结构图，再把电流负反馈内环封装为子系统，建立动态结构图。

三、实验结果及分析：

图5-1

图5-2

图5-3

图5-4双闭环调速系统的Simulink的动态结构图

图5-5把电流负反馈内环封装为子系统的动态结构图

双击Subsystem模块，编辑反馈电流环Subsystem子系统，如图5-6所示：

图5-6

simulink仿真实验报告 篇2

实验教学的计算机仿真实现不仅是计算机硬件课程教学的需要, 也是构建立体化教学资源, 提供网络虚拟实践学习平台的需要。在进行《计算机硬件综合实验系统的开发》过程中, 我们尝试了用Matlab中的Simulink软件包, 进行计算机硬件技术课程中的数字电路设计部分的仿真, 将以计算机硬件电路实验中数字逻辑电路设计的另一实例——“用集成八选一数据选择器实现三变量多数表决电路”为例, 进一步阐述用Matlab仿真计算机硬件电路实验的基本方法。

2 计算机硬件实验的Simulink仿真实现的一般方法

2.1 子模块构建

子模块是系统仿真的关键。由于Simulink模块资源中仅提供基础模块资源, 没有集成逻辑芯片的模型, 所以计算机硬件实验系统仿真的首要工作是要分析集成芯片的逻辑功能, 利用Simulink的子模块构建工具和基础模块建立集成芯片的子模块。

2.2 主模块的构建

主模块是系统仿真的主体。在完成子模块的构建和调试后, 按照实验项目的要求进行任务分析, 然后进行各子模块间的逻辑组织, 形成实验系统的主模块。

2.3 实验系统的仿真

Matlab中仿真结果可通过虚拟示波器 (Scope) 进行模拟显示, 也可通过虚拟显示器 (Display) 进行数字显示, 显示方法应因实验项目的要求而异。

3 计算机硬件实验的仿真实例

3.1 项目任务:用集成八选一数据选择器设计一个三变量多数表决电路。

3.2 系统功能:

通过双掷开关接入输入信号A、B、C, 双击开关可实现开关接入1和0的切换, 当输入端ABC接入000~111时, 输出端F能实现如表1所示的三变量多数表决电路的功能, 即当输入变量ABC中有两个以上为1时, 输出变量F为1。表达式为:

3.3 系统原理:

八选一数据选择器的逻辑功能:八选一数据选择器是根据三个控制信号ABC的输入值从八个信号输入端D0~D7中选择一路信号输出的组合逻辑部件。其逻辑表达式是:用八选一数据选择器实现三变量表决电路的方法:

根据三变量多数表决电路的逻辑功能要求, 若将输入信号从八选一数据选择器的控制端输入, 将数据选择器的输入信号作相应处理, 即使D0、D1、D2、D4接0, 而将D3、D5、D6和D7接1, 便可实现设计要求。

3.4 仿真系统的建模过程

根据项目任务和系统功能, 本实验仿真系统需要一个集成的八选一数据选择器, 而Matlab的Simulink软件包中没有集成逻辑芯片模块, 需要通过Simulink中的“Logic and Bit Operations”模块工具和“Port&Subsystem”子模块构建功能构建;八选一数据选择器子模块的构建八选一数据选择器的引脚结构主要由三个控制端 (A、B、C) , 八个输入端 (D0~D7) , 一个电源输入端 (Ucc) , 一个接地端 (GND) 和一个输出端 (Y) 构成。其内部逻辑功能需由八个四输入端的与门、三个非门和一个八输入端的或门实现。其子模块如图1所示。

系统主模块的构建按照任务要求, 三变量多数表决电路, 三个输入端A、B、可从八选一数据选择器的控制端A、B、C接入, 由三个双掷开关控制接入0或1;八选一数据选择器的输入端D0、D1、D2、D4实施接地, D3、D5、D6和D7接1或接+5V电源;八选一数据选择器的输出端Y作为系统输出端F与显示装置 (Scope或Display) 相接。实验系统主模块如图2所示。

3.5 仿真结果

双击开关S1、S2、S3使A、B、C接入000~111, 输出Display显示如表1三变量多数表决电路的功能。其示波器 (Scope) 显示结果如图3所示。

4 结论

应用Matlab进行计算机硬件实验的仿真, 关键的任务是建模。对于实验系统所需要的集成芯片, 要根据其引脚结构及逻辑功能首先构建子模块, 再利用这些子模块进一步构建实验系统的主模块。

实验系统的计算机仿真, 为学生学习硬件课程提供了虚拟实验平台, 增强了课程的直观性、可视性和易理解性。最主要的是解决了教师演示实验的空间局限性问题, 并为学生预习实验提供了虚拟环境, 可较大程度地提高学生的学习兴趣, 促进学习效果的改善。

摘要：计算机硬件实验的仿真是构建计算机硬件技术基础立体化教学资源的需要。通过数字电路设计的另一实例, 进一步阐述了利用Matlab中的Simulink工具进行计算机硬件实验仿真的实现方法及过程。

关键词：计算机硬件实验,Simulink,建模,仿真

参考文献

[1]陈真, 戴永寿, 王延江.微型计算机接口实验的仿真设计[J].现代教育技术, 2006, 12.

[2]叶继华, 甘登文, 邱晓红等.计算机接口电路的Simulink仿真[J].系统仿真学报, 2007, 6.

[3]冼凯仪.计算机仿真在电子电路设计中的研究与实践[J].电子工程师, 2005, 10.

交通仿真实验报告 篇3

报告文档·借鉴学习2

土木工程与力学学院交通运输工程系

实 验 报 告

课程名称：

交通仿真实验

实验名称：

基于 M VISSIM 的城市交通仿真实验

专

业：

交通工程

班

级：1002 班

学

号：

U201014990

姓

名：

李波

指导 教师：

刘有军

报告文档·借鉴学习3

实验时间：

2013.09 ----

2013.10

实验报告目录

实验报告一：

无控交叉口冲突区设置与运行效益仿真分析

实验报告二：

控制方式对十字交叉口运行效益影响的仿真分析

实验报告三：

信号交叉口全方式交通建模与仿真分析

实验报告四：

信号协调控制对城市干道交通运行效益的比较分析

实验报告五：

公交站点设置对交叉口运行效益的影响的仿真分析

实验报告六：

城市互通式立交交通建模与仿真分析

实验报告七：

基于 VISSM IM 的城市环形交叉口信号控制研究

实验报告成绩

实验一

实验二 实验三 实验四 实验五 实验六 实验七 综合报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 实验报告一：

无控交叉口冲突区设置与运行效益仿真分析

一、实验目的

熟悉交通仿真系统 VISSIM 软件的基本操作,掌握其基本功能的使用.二、实验内容

1.认识 VISSIM 的界面;2.实现基本路段仿真;3.设置行程时间检测器;4.设置路径的连接和决策;5.设置冲突区

三、实验步骤

1、界面认识：

2、（1）更改语言环境—（2）新建文件—（3）编辑基本路段—（4）添加车流量 3、（1）设置检测器—（2）运行仿真并输出评价结果 4、（1）添加出口匝道—（2）连接匝道—（3）添加路径决策—（4）运行仿真 5、（1）添加相交道路—（2）添加车流量—（3）设置冲突域—（4）仿真查看

四、实验结果与分析

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档

时间;

行程时间;

#Veh;车辆类别;

全部;

编号:

1;

1;

3600;

18.8;

24;可知：检测器起终点的平均行程时间为：18.8;

五、实验结论

1、检测器设置的地点不同，检测得到的行程时间也不同。但与仿真速度无关。

2、VISSIM 仿真系统的数据录入比较麻烦，输入程序相对复杂。

实验报告二：

控制方式对十字交叉口运行效益影响的仿真分析

一、实验目的

掌握十字信号交叉口处车道组设置、流量输入、交通流路径决策及交通信号控制等仿真操作的方法和技巧。

二、实验内容

1.底图的导入 2.交叉口专用车道和混用车道的设置方法和技巧 3.交通信号设置 4.交叉口冲突区让行规则设置

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 三、实验步骤

1、了解基础数据 2、（1）新建文件—（2）加载底图—（3）调整比例—（4）保存工程文件和底图配置文件 3、（1）东进口直行仿真—（2）东进口右转仿真—（3）东进口左转仿真—（4）西进口仿真—（5）其他各进口仿真 4、（1）定义信号控制机—（2）设置固定配时类型信号灯组—（3）设置固定配时类型信号配时方案—（4）设置其他进口信号控制—（5）设置优先原则 5、（1）添加相交道路—（2）添加车流量—（3）设置冲突域—（4）仿真查看

四、实验结果与分析

1、实验仿真演示

如下图。数据设置正确，仿真运行正常流畅。

五、实验结论

1、十字信号交叉口处车道组设置、流量输入、交通流路径决策及交通信号控制等仿真操作十分复杂，参数设置过程繁冗、工作量大，设置过程中需要精细。认真。相关参数需要事先计算好，明白原理，然后正确录入。

2.交叉口的车道连接要异常小心，否则容易出现行车错误。

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 实验报告三：

信号交叉口全方式交通建模与仿真分析

一、实验目的 掌握常用检测器的设置方法，通过改变车速分布、交通组成（车辆构成）以及交叉口控制方式分析不同条件下各种交通评价参数的变化。

二、

实验内容

1、常用检测器的设置与评价结果输出 2、改变车速分布 3、改变车辆构成 4、无信号交叉口的相关设置

三、

实验步骤

1、（1）新建文件—（2）加载底图—（3）调整比例—（4）保存工程文件和底图配置文件

2、常用检测器设置与评价：

1)改变车道长度 2)为东进口和西进口重新添加车辆 3)为东进口和西进口添加路径决策 4)在西出口车道 1 上设置数据检测器 5)对车辆数量及占有率进行评价 6)在其他出口车道上设置数据检测器 7)对其他进口车道上的行程时间和延误进行评价 8)设置排队计数器 9)对排队长度和排队次数进行评价 10)设置节点 11)节点评价设置

3、改变车辆分布与车辆构成

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 1)新建期望车速分布 2)新建车辆构成 3)改变裕华路上的车辆构成 4)使用节点方法进行评价

4、改变交叉口控制方式 1)删除交叉口处的所有信号灯 2)交叉口处的冲突区域集设置 3)3D 模式下仿真查看 4)查看节点评价文件 5)将让行交叉口改为停让交叉口 6)3D 模式下仿真查看

四、

实验结果与分析1、西出口断面数据检测

数据检测断面

1: 检测断面 1: 西出口 1 措施: 数据检测断面编号 从: 统计平均间隔的起始时间 到: 统计平均间隔的结束时间 车辆数量: 车辆数 占有率: 占有率 [%]

措施;从;到;车辆数量;占有率

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档

;

;

;;

;

;

;全部车辆类型;全部车辆类型 1;0;600;21;0.02、四个断面上车道数量与占有率检测

数据检测断面

1: 检测断面 1: 西出口 1 数据检测断面

2: 检测断面 1: 西出口 1, 2: 西出口车道 2, 3: 西出口车道 3, 4: 西出口车道 4 数据检测断面

3: 检测断面 5: 南出口车道 数据检测断面

4: 检测断面 6: 东出口车道 1, 7: 东出口车道 2, 8: 东出口车道 3, 9: 东出口车道 4 数据检测断面

5: 检测断面 10: 北出口车道

措施: 数据检测断面编号 从: 统计平均间隔的起始时间 到: 统计平均间隔的结束时间 车辆数量: 车辆数 占有率: 占有率 [%]

措施;从;到;车辆数量;占有率

;

;

;;

;

;

;全部车辆类型;全部车辆类型 1;0;600;21;0.0 2;0;600;211;0.1 3;0;600;57;0.0 4;0;600;177;0.1 5;0;600;35;0.03、东进口直行车道上行程时间与延误

（1）延误

编号

1:行程时间检测段 1

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档

时间;

延误;Stopd;Stops;

#Veh;Pers.;#Pers;车辆类别;全部;;;;;;

编号:;

1;

1;

1;

1;

1;

1;

3600;

14.0;

8.6;

0.46;

174;

14.0;

174;

全部;

14.0;

8.6;

0.46;

174;

14.0;

174;

（2）时间 编号(东进口直行):从路段

在6.3 m 到路段在132.6 m, 距离

354.4 m

时间;行程时间;#Veh;车辆类别;

全部;;

编号:;

1;

1;

名称;东进口直行;东进口直行;

3600;

38.3; 174;4、东进口排队长度

排队计数器

1: 在路段位于

50.300m

均值:在时间间隔中的平均排队长度[m] 最大值:在时间间隔中的最大排队长度[m] 停车:排队车辆中的停车次数

时间;平均;最大;停车;

编号:;

1;

1;

1;

600;

10;

57;

71;5、节点评价数据

节点 1:

裕华路与育才街交叉口

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 节点: 节点编号 车流: 移动(方向 从-到)车辆(全部): 车辆数, 全部车辆类型 人均延误(全部): 人均延误 [s], 全部车辆类型 延误(全部): 车均延误 [s], 全部车辆类型 Stops(全部): 车均停车次数, 全部车辆类型 t 停车时间(全部): 车均停车延误[s], 全部车辆类型平均排队:平均排队长度 [m] 最大排队: 最大排队长度[m]

节点;车流;车辆(全部);人均延误(全部);延误(全部);Stops(全部);t停车时间(全部);平均排队;最大排队;

1;东-西;

174;

13.4;

13.4;

0.46;

8.6;12.7;61.4;

1;东-北;

12;

13.8;

13.8;

0.50;

9.7;

1.3; 19.2;

1;东-南;

13;

26.4;

26.4;

0.77;

20.7;

3.1; 13.9;

1;西-东;

146;

12.7;

12.7;

0.45;

7.8;

9.5; 60.0;

1;西-北;

11;

26.6;

26.6;

0.73;

19.2;

3.4; 19.9;

1;西-南;

27;

15.2;

15.2;

0.59;

10.1;

3.2; 19.5;

1;南-东;

10;

82.3;

82.3;

1.90;

64.2; 55.9;99.9;

1;北-西;

16;

25.3;

25.3;

0.69;

18.0; 20.4;63.1;

1;南-北;

12;

92.8;

92.8;

2.08;

70.6; 56.1;99.8;

1;南-西;

21;

107.0;

107.0;

2.76;

82.3; 56.2;

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 99.9;

1;北-南;

17;

29.3;

29.3;

0.65;

21.4; 21.0;63.1;

1;北-东;

22;

42.2;

42.2;

1.00;

32.7; 21.0;63.1;

1;全部;

481;

23.7;

23.7;

0.69;

16.8; 22.0;99.9;

0;全部;

481;

23.7;

23.7;

0.69;

16.8; 22.0;99.9;6、改变车速分布与车辆构成后的节点评价

节点 1:

裕华路与育才街交叉口

节点: 节点编号 车流: 移动(方向 从-到)车辆(全部): 车辆数, 全部车辆类型 人均延误(全部): 人均延误 [s], 全部车辆类型 延误(全部): 车均延误 [s], 全部车辆类型 Stops(全部): 车均停车次数, 全部车辆类型 t 停车时间(全部): 车均停车延误[s], 全部车辆类型平均排队:平均排队长度 [m] 最大排队: 最大排队长度[m] 节点;车流;车辆(全部);人均延误(全部);延误(全部);Stops(全部);t停车时间(全部);平均排队;最大排队;

1;东-西;

172;

14.8;

14.8;

0.46;

9.2;16.2;75.5;

1;东-北;

13;

17.3;

17.3;

0.62;

13.0;

2.3; 20.1;

1;东-南;

13;

23.6;

23.6;

0.62;

18.3;

3.6; 13.5;

1;西-东;

146;

14.3;

14.3;

0.49;

8.6;12.1;

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 65.4;

1;西-北;

11;

36.4;

36.4;

0.91;

29.0;

3.7; 19.2;

1;西-南;

28;

13.3;

13.3;

0.46;

9.3;

3.1; 24.9;

1;南-东;

10;

82.3;

82.3;

1.90;

64.2; 55.9;99.9;

1;北-西;

16;

25.3;

25.3;

0.69;

18.0; 20.4;63.1;

1;南-北;

12;

92.8;

92.8;

2.08;

70.6; 56.1;99.8;

1;南-西;

21;

107.0;

107.0;

2.76;

82.3; 56.2;99.9;

1;北-南;

17;

29.3;

29.3;

0.65;

21.4; 21.0;63.1;

1;北-东;

22;

42.2;

42.2;

1.00;

32.7; 21.0;63.1;

1;全部;

481;

24.9;

24.9;

0.70;

17.5; 22.6;99.9;

0;全部;

481;

24.9;

24.9;

0.70;

17.5; 22.6;99.9；7、让行规 则下节点评价

节点 1:

裕华路与育才街交叉口 节点: 节点编号 车流: 移动(方向 从-到)车辆(全部): 车辆数, 全部车辆类型 人均延误(全部): 人均延误 [s], 全部车辆类型 延误(全部): 车均延误 [s], 全部车辆类型 Stops(全部): 车均停车次数, 全部车辆类型 t 停车时间(全部): 车均停车延误[s], 全部车辆类型

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档平均排队:平均排队长度 [m] 最大排队: 最大排队长度[m]

节点;车流;车辆(全部);人均延误(全部);延误(全部);Stops(全部);t 停车时间(全部);平均排队;最大排队;

1;东-西;

173;

0.4;

0.4;

0.00;

0.0;

0.0;

0.0;

1;东-北;

12;

0.7;

0.7;

0.00;

0.0;

0.0;

0.0;

1;东-南;

14;

1.8;

1.8;

0.07;

0.0;

0.0;

0.0;

1;西-东;

145;

0.6;

0.6;

0.01;

0.0;

0.0;

0.0;

1;西-北;

13;

5.2;

5.2;

0.38;

1.4;

0.0;

0.0;

1;西-南;

28;

0.5;

0.5;

0.00;

0.0;

0.0;

0.0;

1;南-东;

15;

3.3;

3.3;

0.07;

1.4;

0.9; 21.4;

1;北-西;

19;

0.6;

0.6;

0.00;

0.0;

0.0;

0.0;

1;南-北;

23;

15.5;

15.5;

1.00;

5.7;

1.2; 21.3;

1;南-西;

29;

5.4;

5.4;

0.17;

0.9;

1.0; 21.3;

1;北-南;

18;

3.1;

3.1;

0.06;

0.2;

0.0;

7.3;

1;北-东;

25;

6.6;

6.6;

0.48;

2.0;

0.1;

7.3;

1;全部;

514;

2.0;

2.0;

0.10;

0.5;

0.3; 21.4;

0;全部;

514;

2.0;

2.0;

0.10;

0.5;

0.3; 21.4;8、停车让行下节点评价

节点 1:

裕华路与育才街交叉口

节点: 节点编号 车流: 移动(方向 从-到)车辆(全部): 车辆数, 全部车辆类型 人均延误(全部): 人均延误 [s], 全部车辆类型 延误(全部): 车均延误 [s], 全部车辆类型 Stops(全部): 车均停车次数, 全部车辆类型 t 停车时间(全部): 车均停车延误[s], 全部车辆类型平均排队:平均排队长度 [m]

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 最大排队: 最大排队长度[m 节点;车流;车辆(全部);人均延误(全部);延误(全部);Stops(全部);t 停车时间(全部);平均排队;最大排队;

1;东-西;

174;

0.3;

0.3;

0.00;

0.0;

0.0;

0.0;

1;东-北;

11;

0.4;

0.4;

0.00;

0.0;

0.0;

0.0;

1;东-南;

14;

0.7;

0.7;

0.00;

0.0;

0.0;

0.0;

1;西-东;

145;

0.5;

0.5;

0.01;

0.0;

0.0;

0.0;

1;西-北;

14;

2.3;

2.3;

0.14;

0.1;

0.0;

0.0;

1;西-南;

27;

1.3;

1.3;

0.11;

0.2;

0.0;

0.0;

1;南-东;

13;

4.9;

4.9;

0.00;

0.0;

2.6; 30.4;

1;北-西;

17;

6.8;

6.8;

0.06;

0.1;

1.9; 24.9;

1;南-北;

22;

18.9;

18.9;

0.64;

5.2;

4.1; 30.3;

1;南-西;

28;

15.4;

15.4;

1.43;

1.4;

3.9; 30.3;

1;北-南;

18;

15.9;

15.9;

1.33;

0.8;

3.5; 24.9;

1;北-东;

24;

16.5;

16.5;

1.58;

3.2;

3.5; 24.9;

1;全部;

507;

3.8;

3.8;

0.24;

0.5;

1.6; 30.4;

0;全部;

507;

3.8;

3.8;

0.24;

0.5;

1.6; 30.4;

五、

实验结论

1、常用检测器的设置对结果的输出影响巨大 2、改变车速分布会形成不同的时间延误 3、改变车辆构成也会影响仿真结果的输出 4、无信号交叉口与有信号控制的交叉口，随车流量的增加，延误先增加后减

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 小 实验报告四：

信号协调控制对城市干道交通运行效益的比较分析

一、实验目的

在第二章十字信号交叉口仿真的基础上，通过添加路口各方向上的过街行人和各路段上的非机动车，完善机非混合城市交叉口的相关仿真设置，掌握交叉口行人和非机动车的仿真方法。

二、实验内容

1、人行横道的设置和行人的添加 2、交叉口行人过街信号设置 3、非机动车道的设置 4、非机动车流的添加以及路径决策 5、非机动车信号设置 6、三、实验步骤

1、了解基础数据 2、新建文件与导入底图 3、创建行人车辆构成 1)添加行人速度期望分布 2)创建行人车辆构成 4、交叉口东进口方向过街行人仿真 1)创建东进口人行横道 2)为东进口人行横道添加流量 3)为东进口人行横道添加行人信号 4)编辑交叉口节点 5)为东进口行人和车流交汇添加冲突区 5、交叉口其他方向过街行人仿真 6、创建非机动车车辆构成 7、交叉口东进口方向非机动车仿真

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 8、交叉口其他方向非机动车仿真 9、优化交叉口各交通流间冲突设置

四、实验结果与分析

1、不合理的信号设置以及衔接不当的信号相位会造成行人、非机动车、机动车之间的混乱。

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五、实验结论

1、行人的不确定性给交叉口的仿真带来一定的模糊性和差异性 2、非机动车道的连接较困难 3、行人和非机动车的地位不可低估 4、合理安排交叉口机动车和非机动车的通行有助于提高交叉口的效率

5、不合理的信号设置以及衔接不当的信号相位会造成行人、非机动车、机动车之间的混乱。

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实验报告五：

公交站点设置对交叉口运行效益的影响的仿真分析

一、实验目的

掌握路网、城市干道交通信号协调和公交站点线路的仿真方法 二、实验内容

1、城市干道两相邻交叉口道路仿真系统的建立 2、干道信号协调仿真 3、无公交专用道情况下公交线路和公交站点的设置 4、有公交专用道情况下公交线路和公交站点的设置

三、实验步骤

1、了解熟悉基础数据 2、新建文件与导入底图 3、城市干道两相邻交叉口道路仿真系统的建立 1)完善和改变裕华路与育才街交叉口设置 2)创建裕华路和体育街交叉口 3)连接两个相邻交叉口 4、干道信号协调 1)修改裕华路和体育街交通信号参数 2)创建裕华路和体育街信号机 3)设置裕华路和体育街交通信号创建评价指标 4)调整信号控制机的偏移 5、无公交专用道情况下公交线路和公交站点的创建 1)创建公交站点 2)创建公交线路 6、有公交专用道情况下公交线路和公交站点的创建 1)设置公交专用道路

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 2)创建公交站点 3)创建公交专用线路

四、实验结果与分析

不同信号控制偏移条件下的延误时间：

（1 1）

编号(裕华路东西干道):从路段

在7.7 m 到路段在131.1 m, 距离

723.6 m

时间;行程时间;#Veh;车辆类别;

全部;;

编号:;

1;

1;

名称;裕华路东西干道;裕华路东西干道;

3600;117.8;124;（2 2）

编号

1:行程时间检测段 1

时间;

延误;Stopd;Stops;

#Veh;Pers.;#Pers;车辆类别;全部;;;;;;

编号:;

1;

1;

1;

1;

1;

1;

3600;

68.2;

47.8;

1.52;

124;

68.2;

124;

全部;

68.2;

47.8;

1.52;

124;

68.2;

124;（3 3）

编号(裕华路东西干道):从路段

在7.7 m 到路段在131.1 m, 距离

723.6 m

时间;行程时间;#Veh;

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 车辆类别;

全部;;

编号:;

1;

1;

名称;裕华路东西干道;裕华路东西干道;

3600;170.7;

96;（4 4）

编号

1:行程时间检测段 1

时间;

延误;Stopd;Stops;

#Veh;Pers.;#Pers;车辆类别;全部;;;;;;

编号:;

1;

1;

1;

1;

1;

1;

3600;121.1;

93.8;

2.32;

96;121.1;

96;

全部;121.1;

93.8;

2.32;

96;121.1;

96;

五、实验结论

1、不同信号控制条件下，得到的仿真评价参数不一样 2、城市干道两相邻交叉口道路仿真系统的建立相对复杂 3、干道信号协调仿真设置必须事先计算好协调方案的相关参数 4、无公交专用道和有公交专用情况下公交线路和公交站点的设置的区别相对较大

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 实验报告六：

城市互通式立交交通建模与仿真分析

一、

实验目的掌握交通仿真系统 VISSIM 进行立交桥仿真的方法

二、

实验内容

1、控制点选取 2、道路的起终点高度设置 3、道路的厚度设置

三、实验步骤

1、了解熟悉基础数据 2、新建文件与导入底图 3、设置立交主路 1)设置北进口至南出口路段 2)输入北进口流量及仿真测试 3)设置南进口至北出口路段 4)输入南进口流量及仿真测试 5)设置其他路段 4、设置立交匝道

四、实验结果与分析

1、匝道的设置线性不够好 2、缓和点的个数取得偏小

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五、实验结 论

1、立交桥的设置更加复杂。

2、涉及到高程的输入必须十分仔细地设置控制点的高程

3、匝道的设计必须根据地形和实际设计车速以及交通状况设置

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实验报告七：

基于 M VISSIM 的城市环形交叉口信号控制研究

一、实验目的

掌握环形交叉口处车道组设置、流量输入、交通流路径决策和冲突区设置等仿真操作的方法和技巧以环形交叉口为依托，掌握添加天空、房屋、树木等三维模型的方法。

二、实验内容

1、环形交叉口的设置方法 2、三维静态模型的添加 3、三、实验步骤

1、了解熟悉基础数据 2、新建文件与导入底图 3、创建进出口车道 4、环岛内路段设置 5、添加流量并设置车流运行规则 6、添加三维场景 7、四、实验结果与分析

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五、实验结论

1、环岛的设置比较简单，因为没有信号控制，设置让行规则即可 2、三维模型加入后，使得仿真更加具有立体感和真实感，更加逼真。

3、细节的设置是的整个软件更加完善和饱满。

指导教师批阅意见：

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指导教师签字：

2013 年

月

日

备注：

注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。

仿真与建模实验报告 篇4

13工业工程2班 李伟航 13工业工程2班

实验10

一、实验目的: 1.学习库存系统查库与订货处理的结构建模方法

2.学习用Equation模块、Equation（I）模块读写数据库的方法 3.学习用Equation模块、Equation（I）模块进行编程计算的方法

二、实验问题

1.打开上次实验你保存的文件（这个文件要保存好，下次实验还要使用），然后根据以上视频，进行操作实验。

2.简述用Equation模块计算订货量的程序逻辑。

3.简述用Equation（I）模块计算并累加总订货成本到数据库中的程序逻辑。4.Equation模块与Equation（I）模块有何不同？

5.在本案例的假设前提下，在一笔订货的在途货物运输期间（即提前期期间），会不会再次发出订货指令？或者换句话说，每次查库时，会不会有已订但未到的货？为什么？

三.实验过程

1.生成查库员（查库信号）

用Create模块每天生成一个库存检查员实体（实际代表一个查库信号）Create模块具体设置如下图：

2.判断是否需要订货

利用Select Item Out模块、Equation模块和Simulation Variable模块检查库存，并判断是否需要订货。若需要，就将库存检查员实体发送到Select Item Out模块的上端口输出进行后续处理；若不需要订货，就将库存检查员实体发送到下端口输出，简单地离开系统。其中，Equation模块的设置如下图。

3.无需订货的处理

由上一步Equation中设置可知，当s=1时，即无需订货的情况下，直接将库存检查员实体从Select Item Out模块下端口输出，通过Exit模块离开系统。Select Item Out模块设置如下，当s=0时从上端口输出，否则从下端输出。

4.订货处理-建立模型

当s=0时，即需要订货的情况下，库存检查员实体有Select Item Out模块上端口输出，后续订货处理模型如下图：

5.计算订货量

用一个Equation模块获取数据库中的当前库存（kc）和最大库存(ds)，计算订货量dh。Equation模块设置如下：

6.设置订货量属性

将第5步Equation模块计算得到的订货量（dh）输出给Set模块，将订货量赋值给检查实体dh属性。Set属性设置如下图。

7.用Equation（I）模块计算并累加总订货成本到数据库中

因此用Equation（I）模块获取数据库中固定费（gdf）和可变订货费（kbf），再根据订货量算出本次订货成本，把它累加到总订货费用（toc）并写入数据库中。具体Equation（I）模块设置如下图。

8.设置提前期

从下订单到所订货物入库的这段时间为订货提前期，这里用Activity模块表示，设置该提前期服从0.5-1天的均匀分布。订货提前期的设置如下。

9.到货后更新数据库中的库存数据

库存检查实体离开Activity，表示提前期结束，货物到达，到货后用Get模块获取订货量，用Write模块将订货量累加到数据库中的sc表的当前库存（kc）中，根据订货动态增加当前库存。Write模块设置如下。

10.观察运行结果 运行模型，观察数据库sc表中的库存（kc）由变为13，累计订货费用达到了11125。

四.实验问题的分析解答

1.上述过程即为实验步骤。本实验实验模型如下：

2.答：用Equation模块计算订货量的程序逻辑：是当检测到库存小于订货点xs时，用最大库存ds减去目前库存，即为订货量，即dh=ds-kc；过程如实验步骤5所示。

3.答：用Equation（I）模块计算并累加总订货成本到数据库中的程序逻辑是：因为每订货一次的成本=固定费（gdf）+可变订货费（kbf）*订货量（dh），将每次的订货成本累加到总订货成本当中去，即toc=toc+gdf+kbf*dh，即更新了总订货成本。具体步骤如步骤7所示。

4.答：Equation模块是由value库中添加的值模块，是用来读取传递系统产生的值（如产生的随机数）并进行相应的逻辑运算，而对于实体传来的属性则不可以读取；而相反的，Equation（I）模块是由Item库中添加的实物模块，用来读取和传递实体属性并进行相应的逻辑运算。两者都可以读取数据可中的数据。

5.答：一笔订货的在途货物运输期间，不会再次发出订货指令。因为在Create模块中设置了检查实体到来的间隔为1天，而订货提前期服从0.5-1的均匀分布，所以不会出现每次查库有已订但未到的货的情况。

实验11

一、实验目的

1.通过实验理解各种库存性能指标的含义 2.学习用Read模块读取数据库数据的方法

3.学习用Max&Min模块、Mean模块、Equation模块以及各种计算模块计算和采集库存系统性能指标的方法

二.实验问题

1.打开上次实验你保存的文件（这个文件要保存好，下次实验还要使用），然后根据以上视频，进行操作实验。

2.本实验中，用read模块读数据库数据时，在其option页要做何设置？ 3.用Mean Variance模块计算平均每天总成本的均值和置信区间时，模块对话框要做何设置？

4.利用本次实验建立的模型，实验比较以下各组（s，S）下的平均每天总成本：(20, 40)(20, 60)(20, 80)(20, 100)(40, 60)(40, 80)(40, 100)(60,80)(60,100)(80,100)对每种情况重复运行20次，写出各项配置下的平均每天总成本的均值和置信区间。并写出以上最优的（使得平均每天总成本最低）的（s，S）。

5.添加必要的模块，分别计算平均每天缺货成本、平均每天储存成本、平均每天订货成本的均值和置信区间。6.用Plotter，Discrete Event模块绘制当前库存水平的波动曲线，并同时绘制一条高度为20（即订购点）的水平直线，和一条高度为0的水平直线（连接constant模块到plotter DE模块），观察并库存曲线的波动情况以及和两条直线的关系，根据你的观察，缺货情况经常发生吗？

三.实验过程

1.在库存发生变化时读取数据库中当前库存水平

每当库存数据发生变化时，用Read模块读取库存（kc）的值，Read设置如下：

2.计算平均每天储存成本 当库存大于0时，通过max模块与0比较得到当前库存值，并通过Mean&Varience模块（运行10次）计算平均每天的库存，再用Equation模块计算平均每天储存成本。计算平均每天储存成本的模型与设置如下所示：

3.计算平均每天缺货成本 当库存小于0时，通过max模块与0比较得到当前缺货数，并通过Mean&Varience模块（运行10次）计算平均每天的缺货数，用Equation模块（缺货数取反）计算平均每天缺货成本。计算平均每天缺货成本的模型与设置如下所示：

4.计算平均每天订货成本

利用Read模块读取运行完后数据库中的总订货成本，再用Math模块除以系统运行当前时间，得到平均每天订货成本。平均每天订货成本模型和设置如下：

5.计算平均每天总成本

利用Math模块将第2、3、4步所计算出的平均每天储存成本，平均每天缺货成本和平均每天订货成本相加即得到平均每天总成本。

6.计算平均每天总成本的均值和置信区间

在Math模块后用Mean&Varience模块计算运行10次之后的平均每天总成本的均值和置信区间。

四.实验问题的分析解答

1.上述过程即为实验步骤。本实验实验模型如下：

2.答：由于本实验要求在库存发生变化时读取数据库的库存水平，因此在Read模块中的Option选项中，选择Discrete event-read data during when 以及勾中data sources change，意思即为数据发生变化时读取数据库。设置如下：

3.答：用Mean&Varience模块计算平均每天总成本的均值和置信区间时，要勾中Calculate for multiplte simulations，意思是计算出运行多次情况（这里为10）次时平均每天总成本的均值和置信区间。

4.答： 10种情况的运行结果如下，其中最优的（s，S）为（20,60）。

（20，40）（20，60）（20，80）

均值：125.8870元 均值：120.3812元 均值：121.4371元

置信区间（125.8870±2.2602）置信区间（120.3812±1.8750）置信区间（121.4371±1.0904）

（20，100）（40,60）（40，80）

均值：128.1696元 均值：127.3233元 均值：127.5943元

置信区间（128.1696±1.1935）置信区间（127.3233±1.2890）置信区间（127.5943±0.8358）

（40,100）（60,80）（60，100）

均值：134.0826元 均值：146.2447元 均值：147.6999元

置信区间（134.0826±1.2611）置信区间（146.2447±1.3544）置信区间（147.6999±1.1276）

（80,100）

均值：167.5711元 置信区间（167.5711±1.2291）

5.答：用3个Mean&Varience模块计算平均每天存储成本、缺货成本和订货成本的均值和置信区间，Mean&Varience模块勾中Calculate for multiplte simulations。添加模块后的模型以及运行结果如下：

平均每天存储成本：平均每天缺货成本

均值约为9.5140元 均值约为16.2608元 置信区间为（9.5140±0.2234）置信区间为（16.2608±0.9608）

平均每天订货成本：

均值约为98.7903元

置信区间为（98.7903±1.3140）

6.答： Plotter Discrete Event模块设置和运行后的库存水平波动曲线如下图所示，由曲线图可以看出库存水平在0和20之间以及上下变动。由图可以看出，位于0以下的曲线分布比较多，这意味着缺货的情况发生的比较频繁；曲线在0和20之间的分布也较多，这意味着需要订货的情况也发生的比较多。

实验12 一.实验目的: 1.学习库存仿真优化方法

2.学习如何设置模块表格的内容为决策变量

二.实验问题

1.打开上次实验你保存的文件，然后根据以上视频，建立优化模型。

2.在优化模块（Optimizer）中，整数型决策变量和连续型（实数型）的输入方法有何不同？

3.请在你的模型上，使用Extendsim软件提供的优化器来寻找（s，S）的最佳设置（总成本最小）。令s在1和99之间取值（步长为1，即为整数），S在2和100之间取值（步长为1，即为整数）。要注意s和S必须是整数而且满足s < S。a.优化器参数由先选择Quicker Defaults，写出优化结果（s，S）和平均每天总成本。

b.再将优化器参数由选择Better Defaults，写出优化结果（s，S）和平均每天总成本。

4.在上题（第2题）的基础上，通过将库存检查间隔（Evaluation Interval，目前为1天）作为变量加入到优化变量集中，来研究在每天开始工作时查看并补充（当需要时）库存是否是最佳方案，让该值在半天到5天之间连续取值，s和S的取值情况与上题相同。应用优化器求取最优设置。

a.先优化器参数选择Quicker Defaults，写出优化结果（s，S）、Evaluation Interval和平均每天总成本。

b.再将优化器参数选择Better Defaults，写出优化结果（s，S）、和平均每天总成本。

三.实验过程

1.用Data Init模块初始化最小最大库存(s，S)

2.设置Optimizer模块目标函数和决策变量 从value库中将Optimizer模块放进模型中，在查库与订货处理模型中将决策变量订货点(xs，1~99)和最大库存(ds，2~100)和输出变量平均每天总成本（toc）克隆拖放到Optimizer模块上，然后建立目标函数方程和约束条件。Optimizer模块设置如下：

3.设置Optimizer模块约束方程

在Optimizer模块中的Constraints中添加约束方程，约束条件为s和S必须是整数而且满足s < S，约束条件的代码设置如下：

4.设置Optimizer模块运行参数

在Optimizer模块下的Run Parameters中，由于模型为随机模型，所以单机Random mode下的Quicker Defaults按钮快速设置所有优化参数（速度快精度低），然后点击New Run。运行结束后选择Better Default按钮设置规模更大的优化参数（耗时长精度高），并比较两次的结果。

5.运行优化,查看结果

通过Optimizer模块下的Results可以看MinCost数值的变化，运行结束时最顶行会给出最优解。分别用Quicker Defaults参数和Better Defaults参数运行两次比较结果。结果见实验结论3。

四.实验问题的分析解答

1.实验过程如上述实验步骤所示。

2.答：整数型决策变量的输入方法为输入范围的时候不要输入小数点，如1；而实数型的输入方法为输入范围时输入带有小数点的数字，如1.0。

3.答：选择Quicker Defaults参数，（s，S）优化结果为（27,43），平均每天总成本约为122.37627元。

Quicker Defaults

选择Better Defaults参数，（s，S）优化结果为（20,58），平均每天总成本约为130.8615元。

Better Defaults

4.答：将库存检查间隔ei克隆拖入Optimizer模块上，在订货模型create模块后加队列防止其堵塞，ei的范围设置如下。分别运行Quicker Defaults参数Better Defaults进行优化。

 Quicker Defaults做法

第一步：选择Quicker Defaults参数,并开始运行

第二步：分析结果。

（s，S）优化结果为（9,74），Evaluation Interval（ei）为1.0186，平均每天总成本约为123.0515元。

Quicker Defaults

 Better Defaults做法

第一步：选择Better Defaults参数

第二步：分析结果。（s，S）优化结果为（38,54），Evaluation Interval（ei）为1.0714，平均每天总成本约为,120.19126元。

simulink仿真实验报告 篇5

一、设计原理

幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度，使正弦载波的幅度随着调制信号而改变的调制方案，属于线性调制。

AM信号的时域表示式：

频谱：

调制器模型如图所示：

AM调制器模型

AM的时域波形和频谱如图所示：

时域

频域

AM调制时、频域波形

AM信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成。它的带宽是基带信号带宽的2倍。在波形上，调幅信号的幅度随基带信号的规律而呈正比地变化，在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。

在解调时，根据AM调制的特性，既可以采用相干解调，也可以采用包络检波。

二、Simulink建模

调制信号：频率5

HZ，振幅1，载波：

频率50HZ，振幅1，1、相干解调

2、包络检波

三、仿真结果

1、相干解调结果

2、包络检波结果

四、结果分析

在仿真结果出来后，经过仔细对比，解调后的信号与原信号大致相同，但在波形和幅度上均有偏差，幅度上的偏差是由于噪声和调制系统的性能共同引起的，可以通过增强振幅恢复至原始状态。波形偏差主要是由噪声引起，在整个系统中，我添加了均值为0，方差为1的高斯白噪声，以模拟现实环境。仿真结果证明，当去掉造声时，幅度失真仍然存在，但波形失真基本消失，验证了我的判断。

DSB调制解调

一、设计原理

在AM信号中，载波分量并不携带信息，信息完全由边带传送。

AM调制模型中将直流分量去掉，即可得到一种高调制效率的调制方式——抑制载波双边带信号，即双边带信号（DSB）。

DSB信号的时域表示式

频谱：

DSB的时域波形和频谱如图所示：

时域

频域

DSB调制时、频域波形

DSB的相干解调模型如图所示：：

DSB调制器模型

与AM信号相比，因为不存在载波分量，DSB信号的调制效率时100%，DSB信号解调时需采用相干解调。

二、Simulink建模

调制信号：频率5

HZ，振幅1，载波：

频率50HZ，振幅1，三、仿真结果

四、结果分析

从仿真结果可以看出，恢复出的调制信号在幅度上大为减小，但在波形上较为规整。在系统中我添加了均值为0，方差为1的高斯白噪声来模拟通信信道，从结果中可以看出该系统的抗噪声性能较好。

SSB调制解调

一、设计原理

在DSB信号中，两个边带中的任意一个都包含了M（w）的所有频谱成分，引导词仅传输其中一个即可。这样既节省发送功率，还可以节省一半传输频带，这种方式称为单边带调制（SSB）。单边带信号是将双边带信号中的一个边带滤掉而形成的，根据滤除方式的不同，产生SSB信号的方法有：滤波法和相移法。

SSB信号的时域表示式

滤波法的原理方框图

－

用边带滤波器，滤除不要的边带:

图中，H(w)为单边带滤波器的传输函数，若它具有如下理想高通特性：

则可滤除下边带。

若具有如下理想低通特性：

则可滤除上边带。

移相法SSB调制器方框图：

---------希尔伯特滤波器

频谱：分为上边带和下边带，均为双边带的一半。

二、Simulink建模结果

调制信号：频率5

HZ，振幅1，载波：

频率50HZ，振幅1，1、滤波法产生SSB信号

2、相移法产生SSB信号

三、仿真结果

1、滤波法

2、相移法

四、结果分析

从理论上分析得知，SSB信号的抗噪声性能比DSB信号要好，但由于SSB信号的输入功率仅为DSB信号的一半，加上系统设计时滤波器的贷款设计有待提高，因此整体的解调效果较差一些。从滤波法和相移法来看，最终相移法的调制解调效果要好于滤波法。

simulink仿真实验报告 篇6

Simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。它支持连续、离散或两者混合的线性和非线性系统,也支持具有多种采样速率的多速率系统。另外,Simulink还提供一套图形动画的处理法,使用户可以方便地观察到仿真的整个过程。这些功能正是进行雷达干扰技术研究分析中亟待解决的问题,本文以雷达干扰技术中的噪声调幅干扰为例,说明Simulink技术在雷达干扰技术中的应用。

2 噪声调幅干扰原理

噪声调幅干扰是噪声干扰的一种,其干扰信号的载波幅度是受噪声调制的。

噪声调幅信号的数学表示式为:

undefined

则噪声调幅干扰信号的功率谱密度可以表示为:

undefined

可以看出,噪声调幅信号的频谱由载频频谱和两个对称的旁频带组成,其带宽等于调制噪声频谱宽度的两倍。

当干扰信号被雷达接收机截获后,根据干扰信号频率与雷达接收机中放的中心频率之间的关系,可以得到不同的干扰结果。

假设:干扰频率谱宽度大于中放带宽,且中放的频率特性为矩形。

(1) fj=f0

噪声调幅干扰的载波频率fj等于接收机中放频率特性的中心频率f0时,中放输出的功率谱为:

undefined

式中:

undefined

即中放输出仍包括载波和一对对称的旁频。

(2)undefined

此时中放输出的噪声功率谱为:

undefined

或:

undefined

式中:

undefined

此时,中放输出包括载波和上(或下)旁频带。

(3)undefined

这时中放输出中只包含上(或下)边带的部分频率分量,其实这就是窄带噪声。中放输出的噪声包络的概率分布为瑞利分布。

3 Simulink动态仿真

3.1 噪声调幅干扰仿真

根据噪声调幅干扰的原理,Simulink模型如图1所示。

带限白噪声发生器经过调幅调制器得到噪声调幅信号,再经过傅里叶变换可以近似求得噪声频谱图,如图2所示。

通过示波器,可以对雷达回波调幅信号、噪声调幅信号和回波与噪声叠加后的信号进行对比,如图3所示(第一栏为模拟雷达回波调幅信号,第二栏为噪声调幅信号,第三栏为回波与噪声叠加后的信号)。

通过Scope2可以清楚地看到解调出载波后,雷达回波完全淹没在了干扰信号中,如图4所示。

3.2 噪声调幅干扰效果对比仿真

在噪声调幅干扰的基础上,根据干扰机瞄频误差的不同,针对三种情况,通过仿真对其干扰效果进行对比。建立Simulink模型如图5所示。

图6为仿真试验所选取的载波、噪声以及二者调制后的噪声调幅信号的时域波形图。

图7为仿真试验所选取的载波、噪声以及二者调制后的噪声调幅信号的频谱图。

4 仿真结果分析

图8为频率对准(即fj=f0)情况下中放输出信号的频谱图,比较图7中的调幅信号频谱可以看出此时的输出为载波和一对对称的旁频。

图9为频率瞄准误差为半个中放带宽(即undefined)情况下中放输出信号的频谱图,比较图7中的调幅信号频谱可以看出此时输出的为载波和上(下)旁频。

图10为频率瞄准误差大于半个中放带宽(即undefined)时中放输出信号的频谱图,可以看出此时输出信号频谱中不包含载波分量,只包含部分旁频分量,即此时输出全部为噪声分量。

图11给出了三种情况下的时域波形图。

图12给出了不同条件下信号通过检波后的波形图,由图中可以看出:当干扰频率对准雷达频率时,干扰效果最好,当干扰频率与雷达频率相差半个中放带宽以上时,起不到应有的干扰效果。

由以上分析过程可见,利用Simulink使得对噪声调幅信号的计算与分析变得十分方便和直观。

5 结 语

在雷达干扰信号的设计过程中,如果能合理使用Simulink技术,可以达到事半功倍的效果。当然,本文对Simulink技术在雷达干扰信号中的运用,还只是一种初步的尝试,只有不断的探索,Simulink技术在雷达干扰信号中的运用才可以达到更深入广泛的应用。

参考文献

[1]林象平.雷达对抗原理[M].西安:西北电讯工程学院出版社,1985.

[2]赵国庆.雷达对抗原理[M].西安:西安电子科技大学出版社,1999.

[3]陈永春.从Matlab/Si mulink模型到代码实现[M].北京:清华大学出版社,2002.

[4]王国玉.雷达电子战系统数学仿真与评估[M].北京:国防工业出版社,2003.

[5]孙屹.Si mulink通信仿真开发手册[M].北京:国防工业出版社,2004.

[6]徐明达.Matlab仿真在通信与电子工程中的应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2005.

数控机床仿真模拟加工实验报告 篇7

实验目的

1、熟悉典型数控加工仿真软件——宇龙数控加工仿真软件的特点及其应用；

2、通过软件系统仿真操作和编程模拟加工，进一步熟悉实际数控机床操作，提高编写和调试数控加工程序的能力。

3、了解如何应用数控加工仿真软件进行加工过程预测，以及验证数控加工程序的可靠性、防止干涉和碰撞的发生。

实验基本原理

宇龙数控加工仿真软件是模拟实际数控机床加工环境及其工作状态的计算机仿真加工系统；应用该软件，可以基于虚拟现实技术，模拟实际的数控机床操作和数控加工全过程。本实验在熟悉软件的用户界面及使用方法的基础上，针对典型零件进行机床仿真操作运行和零件数控编程模拟加工，从而预测加工过程，验证数控加工程序的可靠性、防止干涉和碰撞的发生。

实验内容及过程

本实验通过指导老师讲解和自己的实际操作练习，分两个阶段完成实验任务；具体如下：

一、初步熟悉数控加工仿真软件的用户界面及基本使用方法：

通过实际练习，了解应用宇龙数控加工仿真软件系统进行仿真加工操作的基本方法，包括：

如何选择机床类型；

如何定义毛坯、使用夹具、放置零件； 如何选择刀具；

FANUC 0i 数控系统的键盘操作方法；

汉川机床厂XH715D加工中心仿真操作方法等。

二、针对汉川机床厂XH715D数控加工中心，应用宇龙数控加工仿真软件对凸轮零件进行机床仿真操作运行和数控编程模拟加工：

凸轮零件图如下所示：

机床仿真操作运行和数控编程模拟加工过程如下：

1、机床开启

启动数控铣系统前必须仔细检查以下各项：1.所有开关应处于非工作的安全位置；2.机床的润滑系统及冷却系统应处于良好的工作状态；3.检查工作台区域有无搁放其他杂物，确保运转畅通。之后打开数控机床的电器总开关，启动数控车床。

2、机床回参考点

启动数控铣系统后，首先应手动操作使机床回参考点。将工作方式旋钮置于“手动”，按下“回参考点”按键，健内指示灯亮之后，按“+X”健及“+Z”键，刀架移动回到机床参考点

3、设置毛坯，并使用夹具放置毛坯

通过三爪卡盘将工件夹紧。

4、选择刀具并安装

直径￠10号的立铣刀，为编程方便，并考虑刀具半径对刀具中心轨迹的影响。

5、输入数控加工程序

00001 N10 G50 X-479.999 Y-385.002

Z-286.445 N20 S630 M03;N30 G01 Z-6.0 MO3 S500 F500;N40 X20.0 Y30.0;N50 G17 G02 X20.0 Y-30.0 R30.0;N60 G01 X-20.0 Y-30.0;N70 G02 X-20.0 Y30.0 R30.0;N80 G00 X-60.5 Y30.0;N90 M30;

6、进行对刀操作：

X方向，先手动让车刀接近毛坯X正向，然后手摇方式是刀具渐渐逼近毛坯直至刚碰上，记录此时坐标。退刀，让车刀移至X轴负方向，重复上叙操作，记录X负坐标。Y方向，同上。

Z方向，用手动使车刀接近毛坯上表面，然后用手摇方式使其缓慢下降，直至碰到毛坯，记录此时坐标。

7、自动加工运行操作及结果；

将工作方式旋钮置于“自动”，并从存储器中选择要运行的程序，按“循环启动”键，程序自动运行。在机床自动运行时，可按“进给暂停”按钮临时中止运行：刀具进给速度可以通过进给倍率旋钮来调整。若先按下“机床锁住”键，再按“循环启动”键，则机床不运动，但数控装置的显示器上能显示刀具位置的变化；这样可进行程序的模拟运行和检查。

8、刀具补偿参数的设置及修改；

设置刀具补偿半径为

，通过数控机床控制面板手工输入，可直接按工件轮廓的坐标数据编程以加工出合格的工件。

9、再次自动加工运行操作及结果

按程序设定轨迹空运行一次

实验心得体会与建议

simulink仿真实验报告 篇8

何雷刚

信 号 源 的 设 计 与 制 作

Protel 仿真

实验报告

姓名 ： 何 雷

刚

学号 ： 0407090107 班级 ： 电 信0901 时间 ： 2010.11.19

信号源的设计与制作 Protel 99se 仿真

何雷刚

目录

一、课程设计的目的及要求..............................3 1.1 设计目的................................................3 1.2 设计要求................................................3

二、函数发生器基本原理................................3 2.1 原理框图................................................3 2.2 函数发生器的总方案......................................3

三、各组成部分的工作原理..............................4 3.1 方波发生电路的工作原理..................................4 3.2 方波---三角波转换电路的工作原理.........................5 3.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理.......................5

四、Protel原理图绘制..................................6 4.1设置画图环境............................................6 4.2 定位元件和加载元件库....................................6 4.3 放置元件并排版..........................................7 4.4 电路连接................................................7 4.5 电路及电气规则检查......................................8

五、PCB板的制作.......................................9 5.1 生成网络表..............................................8 5.2 创建PCB文件............................................9 5.3 导入网络报表至PCB.....................................11 5.4元件的布局.............................................12

信号源的设计与制作 Protel 99se 仿真

何雷刚

5.5自动布线...............................................12

六、元件清单.........................................13

七、心得体会.........................................13

信号源的设计与制作

Protel 仿真

一、课程设计的目的及要求

1.1 设计目的

1、对电路、模电、数电等基础知识的掌握，对Protel 99se软件的熟练使用

2、培养学生综合设计和实践能力。

1.2 设计要求

1、绘制信号源的的电路原理图*.Sch，能够实现完备的功能

2、能够生成网络报表*.NET和原件清单*.XLS

3、绘制相应电路的单面印刷版图*.Pcb并进行仿真，给出仿真结果

二、函数发生器基本原理

2.1 原理框图

2.2 函数发生器的总方案

函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波

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何雷刚

形的电路或仪器。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件，也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法。

产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以首先产生三角波—方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。本课题采用先产生方波—三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法，本课题中函数发生器电路组成为由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。

三、各组成部分的工作原理

3.1 方波发生电路的工作原理

矩形波产生电路

此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。RC回路既作为延迟环节，又作为反馈网络，通过RC充、放电实现输出状态的自动转换。设某一时刻输出电压Uo=+Uz,则同相输入端电位Up=+UT。Uo通过R3对电容C正向充电。反相输入端电位n随时间t的增长而逐渐增高，当t趋于无穷时，Un趋于+Uz；但是，一旦Un=+Ut后再稍增大，Uo就会从+Uz跃变为-Uz,与此同时Up从+Ut跃变为-Ut。随后，Uo又通过R3对电容C反向充电。Un随时间逐渐增长而减低，当t趋于无穷大时，Un趋于-Uz；但是，一旦

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Un=-Ut,再减小，Uo就从-Uz跃变为+Uz，Up从-Ut跃变为+Ut，电容又开始正相充电。上述过程周而复始，电路产生了自激振荡。

3.2 方波---三角波转换电路的工作原理

方波—三角波产生电路

方波变三角波电路图，方波转三角波电路图如图所示为具有三角波和矩形波输出的振荡电路。该电路由密勒积分器A2和施密特触发器A1构成，可以产生三角波和矩形波输出。振荡频率由密勒积分器的时间常数(R3+R4)•C1和触发器的滞后电压Vcc(R1+R2)/(R1+R2+R3)确定，其中Vcc为电源电压。调节电阻R3可以改变振荡频率，而调节电阻R2既可以改变三角波的输出幅度，也可以改变振荡频率。A2输出三角波，A1输出矩形波，它们之间相位差为90度。

3.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理

三角波——正弦波的变换电路主要由差分放大电路来完成，电路图如图所示。

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差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器，可以有效的抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器的传输特性曲线的非线性，波形变换过程如图所示。由图可以看出，传输特性曲线越对称，线性区域越窄越好;三角波的幅度Uim应正好使晶体接近饱和区域或者截至区域。用差分放大电路实现三角波到正弦波。

三角波-正弦波变换电路

四、Protel原理图绘制

4.1设置画图环境

使用菜单Design/Document Options，出现如图所示的窗口，可以设置图纸尺寸、栅格等内容。还可以在菜单选择Tools » SchematicPreferences打开原理图参数对话框进行设置,然后保存作为图纸使用。

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何雷刚

Document Option对话框

4.2 定位元件和加载元件库 4.3 放置元件并排版 4.4 电路连接

整体电路图结果

4.5 电路及电气规则检查

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五、PCB板的制作

5.1 生成网络表

选择菜单Design/Create Netlist命令，如图所示。

生成网络表选项

点OK直接生成网络表，如图所示。

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网络表中主要内容分为两部分，一部分是各元件的属性参数，以方括号作为开头和结尾；一部分是各元件引脚的电气连接信息，以圆括号作为开头和结尾，如上图(16)所示。

5.2 创建PCB文件

1、使用菜单File/New/PCB建立PCB文件。

2、出现PCB界面后要画出版图，注意此时要点到Keep-OutLayer再开始画线，画出为粉色。然后画Top Layer，稍微比布局层大一点，画出为红色，如图所示。

PCB置线

5.3 导入网络报表至PCB 在PCB文件里面选择菜单Design/Netlist…命令，出现下面对话框

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然后点Browse，选择网络报表.NET文件，出现下面对话框，如图所示：

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5.4元件的布局

在上一步最后选择OK，生成下面的PCB图，进行排版，布局，让看起来比较美观，如下图所示！

5.5自动布线

在Auto Route下可以有手动和自动两种方式来布局，由于手动布局太复杂，这里采用自动布局的方式。执行Auto Route后开始自动布线。布线后见图。

自动布线后的效果图

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六、元件清单

七、心得体会

此次通过使用Protel 99se软件对函数信号发生器的设计与仿真，我深刻认识到了实践的重要性。许多东西在书上看起来很简单，但在实际操作时不那么容易，比如对工具软件的使用。通过本次课设对于电路仿真软件有了系统的认识，并且掌握了基本的操作，能够完成原理图的绘制，PCB的制作及仿真等。

最重要的是锻炼了实际动手操作能力，掌握了新的技能，也明白学校安排这个课程设计的原因。本次课设更接近与实际的设计，学校在有意的培养我们是我们能够更有竞争力。真正使我们能在现实社会中掌握真本领，有立足之地。

在整个电路绘制到PCB制作再到仿真，我个人感觉仿真部分是最难的，本次软件使用中，前四五次的仿真都无法出现。后来通过使用一个电容产生自激后才有波形的显现，可能这个软件的仿真是十分理想的的电路状况。当出现问题并想方设法去解决的时候才是真正考验人的时候，需要你去查找去找新的知识，在这个过程中无疑又增进了自己对软件的认识与知识的掌握。

通过这次课程设计，我 信号源的设计与制作 Protel 99se 仿真

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simulink仿真实验报告 篇9

20世纪70年代以来,随着计算机技术的飞速发展,利用计算机进行建模、仿真与评估的方法已得到了非常广泛的应用,无论是科学研究、产品开发,还是实验教学,建模仿真已成为一种实用、高效的手段。由于外场模拟真实战场复杂电磁环境是非常困难的,同时也耗资巨大,所以利用计算机仿真技术的可控制性、可重复性、无破坏性、安全性、经济性等特点与优势,对雷达电子对抗装备及其技术与战术运用等进行仿真与效能评估,是当前和未来雷达与电子对抗领域研究中的一种重要手段。

由于受仿真语言的局限,传统的仿真软件难以适应雷达系统模型的多样化与复杂化,普遍存在建模功能弱、可重用性差、分析手段贫乏、用户接口不够友好、仿真效率低、不易扩展等缺点。例如,SPW、SystemView等软件专业性强,价格昂贵,普及程度不高;VC++在数值处理分析、算法工具、图形绘制等方面显得不足。随着MATLAB的广泛使用,基于Simulink的雷达系统仿真库则愈发受到青睐。

Simulink是一种开放性的、使用者可以随时根据自己的需要修改或者添加新的模块。使用Simulink可以方便的对系统进行可视化建模,并进行基于时间流的系统级仿真,使得仿真系统建模与工程中的方框图统一起来,并且仿真结果可以近乎“实时”地显示出来,实现数据可视化;Simulin k提供了S函数规则,可以方便的把一个M文件、Fortran程序、C或C++语言程序等,通过特殊的语法规则使之能被Simulink模型或模块调用,使Simulink更加充实、完备,具有更强的处理能力。

二、混频器的建模与仿真

2.1混频器的介绍

混频器组成框图如图1,通常我们把混频器与本机振荡器的组合称作变频器,把非线形元件与选择性电路的组合称作混频器。

混频器的工作是基于两个不同频率的信号电压作用于非线形元件会产生差频电流这样一个物理现象,频率为fg的本机振荡电压ug和频率为fs的信号电压us一起加到非线形元件上。由于ug和us频率不同,两电压合成时就发生了“差拍”现象:当某一瞬间两电压同相时,他们的振幅相加,而当另一瞬间两电压反相时,他们的振幅又相减,因此合成电压(us+ug)的振幅时起时伏,而每秒起伏的次数就是两电压频率之差(fs-fg)。变频共有以下几种方式:

1)fs→abs(fs-fg)称为下变频;

2)fs→abs(fs-nfg)称为谐波变频;

3)fs→(fs+fg)称为上变频,发射机多用上变频。

2.2混频器建模方法设计

该混频器模块实现的是上变频功能,用两次上变频实现。第一次上变频将数字波形产生器输出的20～30MHZ中频信号与500MHZ的本振进行上变频,采用双平衡混频器形式;第二次上变频采用2GHZ的本振信号与第一次上变频输出的信号进行混频,通过带通滤波器取出上边带信号,实现上变频。下面以第一次上变频为例,说明如何在Matlab环境下使用Simulink对雷达系统中混频器进行建模仿真。

1)模型建立

用于发射机的下边带抑制上混频器采用改进的Gilbert单元的结构,包括I-Mixer和Q-Mixer两部分,如图2所示。

该上混频器采用正交本振信号LOI、LOQ和基带信号BBI、BBQ,基于时域中两个信号的相乘来实现频率变换。

输出为双边带发射信号。为了尽可能利用信号能量,抑制无用的频率分量,使混频器的输出反相叠加:

从而下边带频率flo-fBB被抑制,上边带flo+fBB信号幅度增大一倍。该结构本质上为双平衡混频器形式,有助于抑制偶次谐波的产生并提高本振与混频后信号的隔离度。

2)各模块作用

如图3所示,是一个使用Simulink(基于Matlab)搭建的平衡式上变频模块的仿真模型:

2.1)LFM信号Q支路

该模块主要向平衡式上混频器提供一路与I支路正交的信号,LFM信号的复数形式可表示为:

它的虚部既是它的实部的正交信号,表示为:

式中,i(t)和q(t)分别为同相分量和正交分量。

i(t)=cos(πut2)(-τ/2

q(t)=sin(πut2)(-τ/2

因此,LFM信号Q支路可按图4来实现。

2.2)本振

本次混频选择两路正交的500MHZ本振信号,频域上远离中频,可有效抑制交调分量的混叠,有助于滤波。

2.3)滤波器

该模块选择通频带内的信号通过,由于本次混频本振选择与中频相隔较远,低阶交调分量较少,并且结构本身对下边带有一定的抑制作用,为了使信号带宽内得到理想的滤波,应把通频带设置较宽一些,并使信号频率处于通频带的中间位置。

3)仿真结果及分析

第一次上变频的系统运行后,滤波前的频谱如图5左边所示。

由仿真结果可以看出,滤波前的频谱下边带有毛刺出现,并且随LFM信号的重复周期只在每周期的开始部分出现,这是由于LFM I/Q支路中的滤波器的非理想性造成LFM信号每周期的开始部分有一小型失真引起的,由图5左边图形可以看出,上下边带幅值相差40dB,对下边带也起到了很好的抑制作用。为了去除下边带的毛刺,后置了一个带通滤波器,滤波后频谱如图5右边图形所示,虽然也有一定的交调分量存在,但最大的幅度也在80dB以下,均可忽略不计。

图6为混频前后时域波形的对比图(上为混频后,下为I支路信号波形)。由结果可知,混频后幅度没有衰减,这与理论预测是一致的。

三、结论

从本文仿真的结果和分析可以看出,基于Matlab/Simulink的雷达混频器仿真取得了令人满意的结果。采用Simulink能迅速建立起系统模型,建模时间短,模型简单、清晰,计算精度高,同时在系统设计的任何阶段都能够很方便地修改模型、评估结果和验证系统行为。在Simulink上仿真投入小,容易推广,具有非常广泛的应用前景。

参考文献

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