计算机仿真  实验一

姓名：杨中欣 学号：20111336022 班级：11自动化1班          

一、    实验目的
1. 学习SIMULINK的实验环境使用。
2. 掌握SIMULINK 进行结构图仿真的方法。

二、    实验内容

1．控制系统结构图仿真

给定被控对象,控制器,按以下两种情况设计SIMULINK仿真结构图（给定信号是单位阶跃信号）。

（1）   无控制器时被控对象单位负反馈。

       Simulink 图

仿真效果图

（2）   控制器与被控对象串连接成单位负反馈。

Simulink 图

仿真效果图

2．动态系统微分方程仿真

在SIMULINK中求解下列二阶微分方程代表的动态系统在阶跃信号作用下的状态响应。

给定的仿真参数：

（1）   信号源参数设置：阶跃信号（Step）的Step time 设为0秒。

（2）   仿真参数设置：仿真时间 0～8秒，求解器选变步长(Variable-step)的ode45,最大仿真步长（Max step size）设为0.01秒。

结构图:

Simulink 图

仿真效果图

3．子系统操作

对实验2中生成的仿真模块，选择其中一部分生成子系统.

（1）对生成的子系统进行命名；

Simulink 图

（2）对生成的子系统进行封装；

首先选定对象,执行封装子系统命令Edit--Mask Subsystem可得封装子系统编辑器对话框.可通过在该对话框定义新模块的标题,参数域,初始化命令,图标和帮助文本来创建一个封装会新模块的对话框和图标.

三、    学习心得

(1)通过这次上机实验,我学习了SIMULINK的实验环境使用,熟练掌握SIMULINK 进行结构图仿真的方法。

(2)建立子系统

  通过菜单法建立子系统和通过模块法建立子系统，前者是先建立子系统，再为其添加功能模块：后者先选择模块，再建立子系统。

第二篇：微波仿真实验报告

实验1 微带分支线匹配器

? 实验目的：

1) 熟悉枝节匹配器的匹配原理

2) 了解微带线的工作原理和实际应用

3) 掌握Smith图解法设计微带线匹配网络

? 实验原理：

随着工作频率的提高及响应波长的减小，分立元件的寄生参数效应就变得更加明显，当波长变得明显小于典型的电路元件长度时，分布参数元件替代分立元件而得到广泛应用。因此，在频率高达一定数值以上时，在负载和传输线之间并联或串联分支短截线，代替分立的电抗元件，实现族抗匹配网络。常用的匹配电路有：枝节匹配器，四分之一波长阻抗变换器，指数线匹配器等。

枝节匹配器分单枝节、双枝节和三支节匹配。这类匹配器是在主传输线上并联适当的电纳（或串联适当的电抗），用附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波，以达到匹配的目的，此电纳（或）电抗元件常用一终端短路或开路段构成。

单枝节匹配的基本思想是选择枝节到阻抗的距离d，使其在距负载d处向主线看去的导纳Y是Y0+jB 形式。然后，此短截线的电纳选择为-jB，根据该电纳值确定分支短截线的长度，这样就达到匹配条件。

双枝节匹配器，通过增加一枝节，改进了单枝节匹配器需要调节枝节位置的不足，只需调节两个分支线的长度就能达到匹配。

? 实验内容：

已知： 输入阻抗 Zin=75Ohm

负载阻抗 Zl=（64+j35）Ohm

特性阻抗 Z0=75 Ohm

介质基片?r=2.55，H=1mm

假定负载在2GHz时实现匹配，利用图解法设计微带线单枝节和双枝节匹配网络，假设双枝节网络分支线与负载的距离d1= ?/4，两分支线之间的距离为d2= ?/8。画出几种可能的电路图并且比较输入端反射系数幅值从1.8GHz至2.2GHz的变化。 ? 实验步骤：

1) 根据已知计算出各参量。

单支节匹配器

PS：Zl为负载阻抗；Z0为特性阻抗；zl为归一化负载阻抗； Tl为负载处反射系数； Zin为输入阻抗； zin为归一化输入阻抗； Tin 为输入端反射系数；b为以0.01为步长从0扫描到2*PI； R为阻抗处等反射系数圆； Rj为纯电纳等反射系数圆 Rp为匹配圆

2) 将归一化阻抗和负载阻抗所在位置分别标在smith圆上 Smith圆图

图表 1以幅度和角度方式显示

图表 2以实部和虚部方式显示

绘制步骤：

? 将归一化输入阻抗和负载阻抗所在位置标在导纳圆图上

? 从负载阻抗处沿等反射系数圆向源旋转，交匹配圆一点，由此确定单支节传输线阻

抗为-0.530011*j，取此经历的电长度为分支线与负载的距离d=198.31°*半波长 ? 在导纳圆图上标出该点位置，从开路点出发向源方向旋转到标识位置，取此经历的

电长度为分支线的长度l=266.69°*半波长

3) 设计单枝节匹配网络，在图上确定分支线与负载的距离以及分支线的长度，根据给

定的介质基片、特性阻抗和频率用TXLINE计算微带线物理长度和宽度。

4) 画出原理图。注意微带分支线处的不均匀性所引起的影响，选择适当的模型。

5) 添加矩形图，添加测量，测量输入端的反射系数幅值。 调谐图：

双短接线调谐：