基于Simulink的随机中立型时滞系统动态仿真与分析平台
项目介绍
本项目基于MATLAB/Simulink工具箱构建了一个专门用于随机中立型时滞系统的可视化仿真环境。通过图形化建模方式,实现了对具有随机参数和时滞特性的中立型动态系统的灵活配置与仿真分析。平台能够模拟多种随机过程注入,提供模块化的时滞参数设置,并自动生成系统稳定性、收敛性等性能指标的定量分析报告。
功能特性
- 图形化建模界面:利用Simulink模块化搭建系统结构,直观配置系统参数
- 随机过程模拟:支持高斯白噪声、Wiener过程、泊松过程等多种随机过程的注入
- 时滞参数设置:提供离散时滞和分布时滞的模块化配置接口
- 动态响应可视化:实时展示系统状态变量的时域响应曲线和相平面图
- 性能指标分析:自动计算超调量、调节时间、稳态误差等量化指标
- 稳定性分析:生成系统李雅普诺夫指数、收敛半径等稳定性判据报告
- 参数敏感性分析:评估关键参数变化对系统性能的影响
使用方法
- 系统参数配置:在Simulink模型中设置状态矩阵A、B、C、D的维度和数值
- 时滞参数设置:配置离散时滞τ_d和分布时滞τ分布的范围及分布函数
- 随机特性定义:选择随机过程类型,设置噪声强度系数等参数
- 仿真参数调整:设定仿真时长、步长和初始条件
- 激励信号选择:配置阶跃输入、正弦输入等测试信号参数
- 运行仿真分析:执行仿真并查看动态响应曲线和分析报告
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- Simulink基础模块库
- Statistics and Machine Learning Toolbox(用于随机过程模拟)
- Control System Toolbox(用于系统分析)
文件说明
主程序文件实现了平台的核心控制逻辑,包括系统初始化配置、仿真参数预处理、Simulink模型动态调用、数据采集与后处理功能。该文件负责整合各功能模块,协调仿真流程执行,并调用分析算法生成性能指标报告和可视化结果。同时具备错误处理机制,确保仿真过程的稳定运行。