基于matlab的fm调制

基于matlab的fm调制（精选6篇）

1.基于matlab的fm调制 篇一

关于基于MATLAB的电力电子论文

一、案例教学法在教学活动中的应用

案例教学作为一种行之有效且目的明确的教学方法，以行动为导向越发受到人们的关注和青睐。作为一种归纳教学法，案例教学作为未来教学改革的趋势已不可动摇，尽管它不可能完全取代传统的演绎式的教学模式，却是一种培养应用型人才的良好途径。案例教学应用的成功与否很大程度上取决于典型案例的选取，要求典型案例既能体现对基本理论知识的理解和掌握，又要充分提高学生的实际动手能力。而在电力电子技术为课程的背景下，学生需要应用所讲的知识来解释典型案例所产生的结果，把案例进行模块化分解，摒弃对每个模块进行详细的研究和探讨，最后对各个模块的结果进行整合，才能形成对典型案例较为完整的研究体系[2]。

二、基于MATLAB/Simulink的课程设计

“电力电子技术”这门课是电气工程与自动化专业的基础学科之一，课程有几个特点：教学理论性强、波形变化分析复杂、课程教学枯燥，学生理解困难;系统模块化特点鲜明、模型参数化明显，实验项目相对独立;项目设计综合性强、技术应用广，实际开发的案例比较成熟[3]。教师在分析电子器件的特性和电子电路的工作原理时，需要观察波形图的变化来阐明工作过程。传统的教学方式中，由于电子电路变换器部分的电路拓扑形式多种多样，如果仅是手绘波形或者多媒体展示波形，教师讲解起来费时费精力，学生也不能清楚的掌握分析波形图变化的原因。所以在多媒体教学中引入仿真教学是必要的环节，通过仿真电路，学生可以把变换器的工作原理和物理波形结合在一起理解，使抽象的电路明了简洁，仿真还可以分析更加复杂的电路并且对电路进行改进和创新。在课程设计中利用MATLAB/Simulink软件可以有效地构建出与实际相符合的案例，教师在教学中通过仿真实例可以轻松解决波形抽象原理复杂的问题。Simulink非常适合于电力电子系统及电力拖动控制系统的仿真，并且具有其他一些软件所没有的特点，仿真系统完全是由用户利用系统提供的基本模块来构建的，系统的各个参数和仿真参数也可以由用户自行修改，并且用户可以对仿真结果进行多种分析和输出，教师可以直观展示各种参数变化对电路图波形的影响，学生改变器件参数值，可以自己对比分析不同参数设计下的仿真结果。这种交互性非常适合于高校相关课程的教学科研，学生通过这种交互性加强对理论知识的理解和掌握，也可以用来完成实验和作业[4]。以风力发电课程设计为例，教师首先要分析电路的组成和工作原理，指导学生利用仿真平台搭建数学模型，然后一步一步建立各部分电路仿真模型，该电路的仿真过程可以分为建立仿真模型、设置模型参数和观察仿真结果。学生需将案例进行模块化分解，就每个模块结合基础理论知识进行分析和研究，并进行实际动手调试，寻找各个模块之间的联系纽带，将所有模块有机结合起来，完成对典型案例的研究[2]。

三、风力发电课程设计案例

电力电子技术在解决能源与环境的问题上做出了相当大的贡献。风能作为一种绿色能源，风力发电的过程就是机械能转换为电能的过程，其中风力发电机及其控制系统负责将机械能转换为输送电网的电能，这一部分是整个系统的核心，所以说风力发电的核心技术是电力电子技术，其能量转换部件和控制电路都包含有电力电子器件。由于中小功率风电系统中电机侧一般为不控整流，并且永磁同步发电机一般都为低转速电机，在低风速下发出的电压有限，不能满足并网逆变的条件，需要对其进行升压，因此，中小功率风电系统中常见的拓扑结构为不控整流器+升压斩波器+网侧逆变器。风力机将风能转换为机械能，带动永磁同步发电机转动，发出的三相不定频交流电通过二极管不控整流器整流为电压不定的直流，然后经过升压斩波器的作用，将直流电压抬升至可以进行网侧逆变的数值，并且通过网侧变流器的控制，使直流侧电容保持恒压。网侧变流器将直流电逆变为与电网电压同频同相的三相交流电馈入电网[5]。课程设计案例中利用MATLAB工具，对永磁同步风力发电系统及并网控制系统进行仿真研究。所研究的仿真系统由永磁同步风力发电机、不可控整流器、升压斩波、DC-AC并网逆变器部分组成。学生可以把该风力发电仿真模型分成同步发电机仿真模块、斩波变流器仿真模块和逆变仿真模块，就每个模块运用理论知识进行仿真，最后将各模块结合起来达到整个案例体系的研究。永磁同步发电机额定参数：电压700V，功率2750kW，电流2270A，功率因数0.95，速度16rpm，频率16Hz，极对数2p=120，电阻R=5.97m-Ohm，电感Ld=Lq=1.0757mH。风力发电课程设计案例系统仿真框图如下图所示：1.同步发电机仿真永磁同步发电机仿真主要是依据实际系统参数，研究在一定速度驱动下带三相电阻负载的永磁同步发电机发电输出特性。仿真模型如图2所示，仿真结果如图3和4所示。仿真论证了实际电机参数下所达到的额定输出电压、电流值及输出的正弦特性、频率特性。2.斩波变流器仿真升压斩波变流器仿真主要是研究升压斩波部分的`变压调节功能。仿真模型如图5所示。升压斩波电路的输入设定为一定电压信号输入，通过占空比控制，输出稳定的期望输出电压，仿真结果如图6所示。系统仿真表明：调节控制脉冲的占空比可以实现输出电压幅值的跟踪控制。3.逆变器仿真并网逆变器仿真主要是研究并网逆变部分输出调节特性，在给定输入直流电压，带三相负载的逆变器离网运行特性。仿真模型如图7所示，仿真波形如图8所示。仿真结果表明：逆变器输出电压为50Hz基波主频分量的脉冲调制波形，经部分滤波后为50Hz正弦波电压，在一定滤波和电阻负载下电流为正弦波。此课程设计案例根据现场实际运行的2.5MW直驱永磁同步风力发电机系统参数，对并网控制系统各个模块进行了仿真研究，得出一定速度驱动下带三相电阻负载的永磁同步发电机发电输出特性，仿真论证了电机参数下输出电压、电流的正弦特性、频率特性;升压斩波部分的仿真表明调节控制脉冲的占空比可以实现输出电压幅值的跟踪控制;并网逆变部分的离网仿真表明逆变器输出电压为50Hz基波主频分量的脉冲调制波形，经部分滤波后为50Hz正弦波电压，在一定滤波和电阻负载下电流为正弦波。此案例的仿真结果达到预期的效果，为学生实际应用能力的提升得到良好的体现。

四、结语

论文提出电力电子技术教学与实践相结合的教学模式，实现教学手段和教学方法的创新。详细介绍了通过MATLAB中的射的内容。四、教学实践思考与建议为了达到我国工程师人才培养的要求，提高“传热学”的授课效果，结合中山大学中法核工程“传热学”的教学实践，作者在课程安排、课堂组织和教材安排等方面进行了思考并给出如下建议：1.课程安排1周集中授课，学生不容易完全消化所学知识，可将课程安排到3周，每周8个课时，4个课时用于授课，4个课时用于习题，以便学生对课程知识的掌握。2.课堂组织采取讲述和习题的类型，课时按1:1分配，习题课采取4~5人一小组的形式，以提高学生的自我参与意识和团队合作与交流能力，通过习题过程，使学生更好的理解和掌握所学知识。3.教材安排目前国内“传热学”的优秀教材非常多，但基本上都是较为通用的、适用于长课时的教材。因此，可针对课时安排和授课要求，有针对性地组织相应的教材编写工作，以便更好地满足法国工程师培养模式本土化授课模式的需求。4.课程设计针对“传热学”工程应用性较强的特性，结合学科研究进展，给出一些科技创新的方向，鼓励学生进一步深入研究，在业余时间开展较为深入的课程设计，以提高学生科研能力和灵活应用所学知识的能力。5.考核安排建议采用开卷考试，成绩评定采用平时成绩(20%)与考试成绩(80%)相结合的形式，一方面便于监督学生平时学习自主性并克服学生考前突击的顽症，另一方面也能很好地考核学生对传热知识的掌握程度。

作者:薛花 范月 王育飞 单位:上海电力学院电气学院

2.基于matlab的fm调制 篇二

《移动通信原理》课程, 涉及到许多抽象的理论知识, 比如:信源编码、信道编码、交织、加密、TD M A、扩频、调制与解调等, 它们都比较生涩难懂, 也比较难以用实验来体现。为了解决这些问题, 通信仿真技术就应运而生了。通信仿真技术是通过在计算机中构建虚拟的环境来反映现实的通信网络环境, 模拟现实中的通信网络行为, 降低通信系统的投资风险, 减少不必要的投资浪费。M A TLA B作为当前国际控制界最流行的面向工程和科学计算的高级语言, 在控制系统、通信系统的仿真、分析和设计方面得到了非常广泛的应用。用M A TLA B进行通信仿真近年来在业界内得到一致认可, 所以有必要将M A TLA B软件引进到移动通信技术专业的教学研究中, 让学生通过仿真实验的体验来掌握移动通信的概念与理论知识。

M A TLA B由M atrix (矩阵) 和Laboratory (实验室) 两词的前3个字母组合而成, 可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等, 主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通信、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域[1]。

Sim ulink于20世纪90年代初由M athW orks公司开发, 是M A TLA B环境下对动态系统进行建模、仿真和分析的一个软件包。在Sim ulink环境下, 用户可以在屏幕上调用现成的模块, 并将它们连接起来构成系统的模型, 就是所谓的“可视化建模”。Sim ulink由于功能强大, 使用简单方便, 已成为应用最广泛的动态系统仿真软件[2]。

Sim ulink是通过系统模型 (框图) 与M A TLA B求解器直接的交互对话完成系统的仿真的, 如图1所示。

二、移动通信系统中的调制/解调技术

图2是数字移动通信系统的工作原理框图:

在这个通信系统模型中, 调制技术非常重要。通过调制不仅可以将调制信号转换成适合于信道传输的已调信号, 而且它对系统的传输有效性和可靠性有很大的帮助。

为了增加两信号点的距离, 可以采用增加发射功率的办法, 即增加圆周半径。但在许多通信系统中, 发射功率常常受到限制。所以, 在不增加信号平均功率的前提下, 通过安排信号点在星座图中的位置, 可以增大两个信号点之间的距离, 从而降低系统的误码率。M元正交振幅键控调制 (M-Q A SK) 就是基于这种思想, 它的原理框图如图3所示[3]。

三、利用M A TLA B软件包实现移动通信调制/解调技术的建模仿真

如何让学生尽快掌握正交振幅调制 (Q A M) 这种数字调制技术呢?笔者尝试利用M A TLA B软件包来进行仿真实现。本次仿真分为两部分:sim ulink建模与仿真、数字调制中的正交振幅调制仿真 (Q A M) 实现

(一) S im ulink建模与仿真

1.选择菜单“File”——“N ew”——“M odel”, 新建一个名为“unititled”的空白模型窗;

2.在模块窗口中, 单击“Source”子模块库前的“+”, 用鼠标右击所需要的模块SignalGenerator (设置相应参数后, 便可得6sin (t) 、sin (6t) 模块, 后文会详细谈及在此不再赘述) 、Band-Linited W hite N oise。在快捷菜单中选择“add to unititled”命令就可将相应的模块添加到unititled窗口;

3.用同样的方法将M ath O perations模块组中的A dd模块、Sinks中的Scope模块添加到“unititled”窗口中;

4.在“unititled”窗口中, 用鼠标指向“6sin (t) ”右侧的输出端, 当光标变为十字符时, 按住鼠标向“Subtract”模块的第一个“+”的输入端, 松开鼠标按键, 就完成了两个模块间的信号线连接。用同样的方法连接其他信号线, 一个模拟信号叠加的模型已经建成, 如图4所示。

5.模型建好后, 要进行相应的参数设置后才能开始仿真。

(二) 利用M A TLA B实现正交振幅调制的仿真示例

利用M A TLA B进行带通数字调制与解调——M元正交振幅键控调制, 它一般将输入的数字码符映射成为同相和正交的两个独立分量, 然后模拟Q A M法对它们进行调制;在接收方, 接收的信号被解调为同相和正交信号, 从映射过程中恢复原始信号。其用M A TLA B实现的代码如图5所示。

运行程序, 就可以得到我们预期的结果, 生动形象, 如图6所示。通过M A TLA B软件, 可以让学生清晰地看到发射端的源信号, 在高频调制的传输过程中, 因为叠加了白噪声等干扰信号而出现波形的失真。在接收端, 通过解调技术的修正, 界调出的信号与发射端的源信号非常相似, 基本可以实现了对干扰信号的抑制, 从而体现了在移动通信系统中, 调制/解调技术的关键性。

本文成功地进行了抑制载波双边带调幅和正交振幅调制的M A TLA B程序代码的仿真, 使仿真结果以波形图的形式展现, 达到了预期的目的。

摘要：《移动通信原理》课程比较抽象难懂, 如果让学生能够形象地看到移动通信的工作过程, 那么对学生掌握移动通信原理是非常有帮助的。为了能使通信系统的研究形象、直观地显示, 使教学事半功倍, 非常有必要先对通信电路进行实验仿真。文章就是以MATLAB软件为基础, 对通信系统调制技术中的抑制载波双边带调幅和正交振幅调制进行仿真, 并用Simulink软件包进行建模仿真, 目的就是让移动通信专业的学生形象地理解移动通信的概念与理论知识。

关键词：MATLAB,Simulink,调制,仿真

参考文献

[1]朱静, 徐军.用MATLAB对双边带抑制载波调制解调器的仿真分析[J].湖南城建高等专科学校学报, 2002, (4) .

[2]马牧燕, 冷俊敏, 左秀锋.基于MATLAB的正交幅度调制系统仿真[J].北京机械工业学院学报, 2007, (6) .

3.基于matlab的fm调制 篇三

基于Matlab的弹簧振子简谐振动研究

研究了弹簧振子的简谐振动并用Matlab处理实验数据,结果表明Matlab语言在曲线拟合方面有很大的优势,通过曲线拟合可以得到一条符合实验要求的光滑曲线,使得结果简便、直观,并精确验证了振子振动周期与振子质量呈线性关系,最后讨论并总结了简谐振动的`特征.

作 者：肖波齐 XIAO Bo-qi  作者单位：三明学院物理与机电工程系,福建,三明,365004 刊 名：陕西科技大学学报（自然科学版）  ISTIC英文刊名：JOURNAL OF SHAANXI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCE EDITION) 年，卷(期)： 27(6) 分类号：O32 关键词：Matlab   弹簧振子   简谐振动  

4.基于matlab的fm调制 篇四

一、实验目的

在传统的机电一体化研究设计过程中，机械工程师和控制工程师虽然在共同设计开发一个系统，但是他们各自都需要建立自己的模型，然后分别采用不同的分析软件，对机械系统和控制系统进行独立的设计、调试和试验，最后进行机械系统和控制系统各自的物理样机联合调试，如果发现问题又要回到各自的模型中分别修改，然后再联合调试，显然这种方式费时费力。

基于多领域的建模与联合仿真技术很好的解决了这个问题，为机械和控制系统进行联合分析提供了一种全新的设计方法。机械工程师和控制工程师就可以享有同一个样机模型，进行设计、调试和试验，可以利用虚拟样机对机械系统和控制系统进行反复联合调试，直到获得满意的设计效果，然后进行物理样机的建造和调试。

ADAMS与MATLAB是机械系统仿真和控制系统仿真领域应用较为广泛的软件，其中ADAMS为用户提供了强大的建模、仿真环境，使用户能够对各种机械系统进行建模、仿真和分析，具有十分强大的运动学和动力学分析功能；而MATLAB具有强大的计算功能、极高的编程效率及模块化的建模方式，因此，把ADAMS与MATLAB联合起来仿真，可以充分将两者的优势相结合，将机械系统仿真分析同控制系统设计有机结合起来，实现机电一体化的联合分析。

本实验以倒立摆为例，进行ADAMS与MATLAB的联合仿真，对倒立摆的运动性能和运动规律进行分析。

二、实验方法

软件环境：MD ADAMS R3，MATLAB R2009b 2.1 建立倒立摆的动力学模型

启动ADAMS/View模块弹出如图1所示对话框，建立小车及摆杆模型。首先选择“Create a new model”选项，创建一个新的模型，将该文件保存在相应的文件夹下，本实验将结果保存在E:daolibai_adams文件夹下，将文件名取为“daolibai_adams”，其余选项保持默认。注意，在ADAMS中路径名和文件名最好采用英文字符，否则有可能在运行的过程中出现意想不到的错误。

图1 启动ADAMS/View模块

进入ADAMS/View界面后，需要对相关参数进行设置。选择菜单栏中的“Settings→Working Grid”选项，弹出如图2所示的对话框，设置网格的大小。将“Spacing”设置为X:10mm，Y:10mm，其余参数保持默认。在“Settings”选项中还可以设置图标的大小，单位等等参数，在本实验中这些参数都保持默认即可。

图2 设置网格的大小

与此同时，单击菜单栏“View”选项下的“Coordinate Window”（或者按下键盘上的F4按钮）,如图3所示。可随时在窗口中观察鼠标的当前空间坐标位置，方便我们进行建模。

图3 打开鼠标当前空间位置观察窗口

右键点击ADAMS建模工具箱中的图标，选择工具Box,在视图中（0,0,0）处建一个长、宽、高分别为30cm，20cm，20cm的长方体代替小车模型，如图4所示。

图4 长方体尺寸设置

图5 在视图中建立的长方体前视图

长方体建立完毕后，需要进一步在视图中调整其位置。在当前视角下，点击工具箱中的图标，进入如图6所示的界面。在Distance选项中输入15cm，选择长方体，然后点击向左的箭头，小车模型即向左平移15cm。单击工具箱中的按钮，即可返回工具箱主界面。点击图标，切换到右视角视图，再次运用按钮，在Distance选项中输入10cm，选择长方体，然后点击向右的箭头，将小车模型向右平移10cm，如图7所示。

图6 将小车模型向左平移15cm

图7 将小车模型向右平移10cm

小车模型位置修改完毕后，右键点击小车模型，选择Rename，将模型的名称修改为xiaoche，如图8所示。与此同时，在右键菜单中选择Modify，将小车的质量修改为0.5KG，其修改方法如图9所示。

图8 修改模型名称

图9 修改小车模型的质量

至此，小车模型及参数设置完毕，接下来建立摆杆的模型。在建模工具箱中选择（Cylinder）工具建立摆杆模型，其参数设置如图10所示。

图10 摆杆参数的设置

摆杆参数设置完毕后，沿小车垂直向上的方向建立该圆柱体，建好后单击右键修改其特性参数，将部件名称修改为baigan，将摆杆质量修改为0.2kg，转动惯量修改为0.006kg·㎡。建好后，运用工具箱中的顺时针旋转5°，建完后的模型如图11所示。

工具，将摆杆绕端点

图11 倒立摆模型前视图与三维视图

倒立摆的三维模型建立好后，我们需要为模型添加相应的运动副和运动。小车与地面用平移副约束，右键单击图标，在弹出菜单中选择工具，添加方式选择2 Bod-1 Loc方式，分别选择小车和大地，在小车质心处添加水平方向的平移约束副，如图12。

图12 在小车与大地之间添加移动副

摆杆与小车之间存在旋转运动，故需要在小车与摆杆之间添加一个转动副。单击工具中的图标，添加方式选择2 Bod-1 Loc方式，分别选择摆杆和小车，在摆杆与小车的铰接处建立旋转副，如图13所示。

图13 在摆杆与小车之间建立旋转副JOINT_2

倒立摆模型的约束添加完毕之后，我们可以对模型进行运动测试。点击工具，进入运动仿真测试对话框，设置仿真时间为1秒，步长为1000，如图14所示。

图14 运动仿真参数设置

点击按钮开始运动仿真测试，可以看到小车沿着水平方向作直线运动，摆杆绕着铰接点作旋转运动。

2.2 定义倒立摆机械系统的输入输出变量

1）定义输入变量

本实验中需要在ADAMS中定义一个状态变量接收控制小车运动的水平力。选择Build菜单下的System Elements创建一个名为controlforce的状态变量，如图15所示。

图15 创建输入状态变量

由图15可以看出F（time，„）后面输入栏中的数值为0，表示该控制力的数值将从控制软件的输出获得。

给小车定义一个水平力，单击ADAMS工具箱中的工具，选择Body Moving的建模方式，一次选择小车质心作为力的作用点，选择水平向右作为其加载方向（如图16），这样该水平力将一直随着小车的移动而移动。

图16 为小车添加水平方向作用力

上述过程完成以后，右键单击该水平力，选择Modify，将其函数值定义为VARVAL(.daolibai_adams.controlforce),以实时从状态变量controlforce中接收力的数值，如图17。

图17 函数值的定义

2）定义输出变量

定义输出变量的方法与定义输入变量的方法相同，定义ADAMS状态变量以输出动力学模型的运动状态至控制软件，本实验就是要输出摆杆的摆角。选择Build菜单下的System Elements创建一个名为rotateangle的状态变量，选择摆杆的上端点和小车的铰接点出的MARKER点为摆杆绕Z轴旋转运动的参考点，如图18所示。

图18 定义输出变量

其中，在F（time，„）后面的文本输入栏输入摆杆摆角表达式AZ(MARKER_11，MARKER_12),AZ函数用来测量绕Z轴旋转的角度，本实验中即表示摆杆绕着Z轴旋转的角度。利用ADAMS工具箱中的工具，在摆杆的上端点创建一个测点MARKER_11，在小车上创建测点MARKER_12，此点为小车与摆杆的铰接点。设置完毕后单击OK按钮保存设置。3）将状态变量指定为输入/输出变量

上述状态变量定义完成之后，还需要将定义好的状态变量指定为输入或输出变量。

指定状态变量controlforce为输入变量。单击主菜单Build→Data Elements→Plant→Plant Input→New后，弹出输入变量定义对话框，如图19所示。将Variable Name栏中输入controlforce，然后单击OK按钮即完成设置。

图19 输入变量定义对话框

指定状态变量rotateangle为输入变量。单击主菜单Build→Data Elements→Plant→Plant Output→New后，弹出输入变量定义对话框，如图20所示。将Variable Name栏中输入rotateangle，然后单击OK按钮即完成设置。

图20 输出变量定义对话框 4）导出ADAMS模型

通过以上工作，已经在ADAMS机械系统模型中定义了同控制系统交互的相关状态变量和函数，接下来需要利用ADAMS/Controls模块将这些状态变量定义为输入输出信号，并将相关信息导出，以便和其他控制程序连接。

单击Controls菜单下的Plant Export子菜单，弹出如图21所示的设置窗口。将输出文件名修改为test123；在输入信号定义栏中，单击From Input按钮后，弹出数据库浏览窗口，选择定义的PINPUT_1为输入项，双击后，定义的状态变量controlforce将自动出现在输入信号一栏中，同理，输出信号的设置方法同上。目标控制软件下拉菜单可以根据需要选取，本实验目标软件选为MATLAB，其他选项保持默认。单击OK按钮，ADAMS将导出*.m文件，同时产生调用ADAMS/Solver的cmd文件和*.adm的ADAMS模型文件。

图21 ADAMS变量导出设置 上述过程完成后，MATLAB已经可以读取ADAMS模型的相关信息了。

2.3 在MATLAB/Simulink中导入ADAMS模型

1）变量的导入

启动MATLAB后，在命令窗口中输入导出的ADAMS模型名称test123，在MATLAB窗口将出现如下信息：

>> clear all >> test123 ans = 26-Jun-2013 08:53:34 %%% INFO : ADAMS plant actuators names : 1 controlforce %%% INFO : ADAMS plant sensors names : 1 rotateangle 在MATLAB命令提示符下输入who命令，显示文件中定义的变量列表，在MATLAB命令窗口中返回如下结果：

Your variables are: ADAMS_cwd ADAMS_mode ADAMS_solver_type arch ADAMS_exec ADAMS_outputs ADAMS_static flag ADAMS_host ADAMS_pinput ADAMS_sysdir machine ADAMS_init ADAMS_poutput ADAMS_uy_ids temp_str ADAMS_inputs ADAMS_prefix ans topdir 可以选择以上显示的任何一个变量名，检验变量，例如，如果输入ADAMS_outputs，则MATLAB将显示在ADAMS中定义的输出变量：

ADAMS_outputs = Rotateangle 注意：ADAMS导出的文件必须置于MATLAB工作目录下，即ADAMS与MATLAB共用同一个工作目录，否则上述过程不能进行。与此同时，还要把ADAMS/win32文件夹下的“adams_plant.mexw32”及ADAMS/Controls/win32/文件夹下的“plant.lib”放在ADMAS与MATLAB的共用工作目录下。这两个文件是adams_sub模块的核心。ADAMS提供一个S函数，用于ADAMS和simulink联合仿真的调度和通信，如果simulink找不到它，联合仿真就不能进行。2）ADAMS模块的导入

在MATLAB命令窗口中输入“adams_sys”命令，即可导入ADAMS模块，如图22所示。

图22 adams_sys模块

3）仿真参数的设置

点击图22中的adams_sys模块，即可进入adams_sub模块，如图23所示。

图23 adams_sub模块 点击图23中的MSC.Software模块，弹出如图24所示的对话框，在对话框中设置如下参数：

图24 仿真参数的设置

将联合仿真的通信间隔Communication Interval选项设置为0.001，该选项定义了ADAMS与MATLAB/Simulink交换数据的通信间隔，调整该参数将控制联合仿真的速度，并影响计算的速度。

将simulation mode选项设置为continuous，即连续仿真模式。其余参数保持默认，单击OK按钮，保存参数设置。3）联合仿真分析

在MATLAB/Simulink中建立如下控制框图（图25），设置仿真时间为5s。

图25 联合仿真控制框图

点击start命令，开始进行联合仿真，几秒钟后，将弹出一个DOS窗口，显示ADAMS在联合仿真分析中的各种数据。联合仿真结束后，仿真结果既可以在MATLAB/Simulink中查看，也可以在ADAMS后处理器中查看。图26和图27分别为Simulink模型中示波器输出的摆杆摆角随时间变换曲线和输入力矩随时间变化曲线。

图26 摆杆摆角随时间变化曲线 图27 输入力矩随时间变化曲线

一、实验结果

5.基于matlab的fm调制 篇五

基于Matlab的直升机飞行控制律设计与仿真

本文介绍了Mathb语言在直升机飞控系统控制律设计过程中的应用,其中包括使用Simulink对控制律程序的建模、仿真和分析,以及应用图形用户界面(GUI)对仿真的结果进行分析和评定.

作 者：周其兵 李波 彭军 ZHOU Qibing LI Bo PENG Jun  作者单位：中国直升机设计研究所,景德镇,333001 刊 名：直升机技术 英文刊名：HELICOPTER TECHNIQUE 年，卷(期)： “”(4) 分类号：V249.12 关键词：飞行控制律   仿真  

6.基于matlab的fm调制 篇六

MATLAB (矩阵实验室) 是MATrix LABorato r y的缩写, 是一款由美国The Math Works公司出品的商业数学软件。MATLAB是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。除了矩阵运算、绘制函数、数据图像等常用功能外, MATLAB还可以用来创建用户界面及与调用其它语言 (包括C, C++和F O R T R A N) 编写的程序。M A T L A B主要用于数值运算, 但利用为数众多的附加工具箱 (Toolbox) 它也适合不同领域的应用, 例如控制系统设计与分析、图像处理、信号处理与通讯、金融建模和分析等。

文章用数学建模的方法先设计出了数学算法, 然后考虑到实际通信系统的应用场合做了相应的数学修正, 然后用MATLAB给出了源代码和仿真波形, 以此验证数学模型的合理性。

1 数学建模及仿真分析

1.1 A M调制过程的数学建模

AM (调幅) 是最常用的调制方式之一, 也是短波通信的主要工作模式。下面介绍AM的数字化实现方法, A M调制信号图例如图1所示。

其数学模型如下:

其中A为直流电平, m (t) 为调制单音频, Wc为载频, θ为初相。

1.2 AM调制MATLAB仿真程序设计与分析

首先需要确定AM调制所用的场合, 文章中所用AM调制主要应用于电台的通信, 所以调制频率的范围就是语音频率的范围, 所以这里, 选择了1 K的中心频率作为仿真的频率是合适的。即:

0f=1000

而调制频率的初相选择为:

信号的采样频率选择为:

所以采样时间间隔即为频率的倒数:

那么采样的时间设置为

音频调制信号的表达式即为

在matlab中画图命令如下:

由此可以在M A L A B中画出调制信号的波形如图2所示。

在matlab中画图命令如图3所示。

做出频域波形如下:

上面是音频调制信号的MATLAB时域和频域仿真波形, 接下来文章需要仿真加入载波以后的波形。

首先我们需要确定载波信号的频率:

请读者注意, 文章的载波频率设定为=2244..000000··1 06, 依据奈奎斯特定理, 选择的采样频率应该大于等于信号频率的2倍, 但考虑到工程中高频率信号的电路板设计难度相对较大, 调试难度也会相应增加, 而且会增加整个工程的成本, 所以在这里我们采用了一种在工程中常使用的欠采样方法进行采样, 经验证这同样可以在解调的时候还原出原始调制信号。这里作者选取采样频率为32.000·106Hz。载波频率的初相设置为:

另外在工程设计中还需要考虑通信设备的使用场合, 为了考虑设备的通用性, 需要考虑高速通信设备与低速通信设备。如果作为航空器的通信, 作者在仿真中还需要引入多普勒频移这一参数, 才能使仿真更加贴近真实情况, 设置多普勒频移参数如下:fd=0

作者根据上面设置的参数, 可得出载波信号的表达式如下:

做出载波信号的时域仿真波形如图4所示。

同时信号在频域的情况也很重要, 作者在M A T L A B中编写作图命令如下:

这里为了便于观察, 作者采用了归一化的方法, 既是上面的公式所示, 作出载波信号的频域仿真波形如图5所示。

从频域波形看出, 欠采样后的载波信号会在频域中产生两个频点的, 这也为后面的解调提供了一个方法, 作者另文再述。

在实际的工程中, 还需要考虑AM的调制深度, 这里作者引入了一个调制度参数:

由此作者可以得到真实工程系统中A M调制后的时域信号:

同时M A T L A B中频域波形表达式如下:

下面是调制后AM的时域波形 (见图6)

作者还仿真了A M调制信号在频域中的波形如图7所示。

读者也看到, 作者在这里为了便于观察结果, 同样采用了归一化的表达方式。

2 结语

A M调制是短波通信中应用最为广泛的一种调制方法, 实际工程实现中也有模拟调制和数字调制等方法, 随着现代数字器件的普及, 有必要将多种调制方式集成在一块数字芯片上, 所以需要以借助于M A T L A B将调制算法进行仿真验证, 为后期工作打下基础。文章在M A T L A B中采用的算法目前已经应用到机载超短波通信电台中。

参考文献

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