MATLAB/Simulink实现的随机中立型时滞系统动态仿真平台

资 源 简 介

本项目基于MATLAB/Simulink构建随机中立型时滞系统的动态仿真模型，支持多种随机过程激励，可视化分析不同参数下的系统响应特性，适用于复杂系统动态行为研究。

详 情 说 明

基于Simulink的随机中立型时滞系统动态仿真与可视化分析平台

项目介绍

本项目利用MATLAB/Simulink工具箱构建了一类随机中立型时滞系统的仿真模型。通过建立包含随机激励和中立型时滞特征的系统动态方程，实现了对系统在不同参数条件下的动态响应仿真。系统支持多种随机过程的注入，能够模拟时滞参数变化对系统稳定性的影响，并生成直观的时域响应图像和相位轨迹图。

功能特性

• 系统建模能力：基于Simulink模块化系统建模技术，构建随机中立型时滞系统动态方程
• 随机过程模拟：支持白噪声、有色噪声等多种随机过程的注入与配置
• 时滞特性分析：可设置离散时滞和分布式时滞参数，分析时滞对系统稳定性的影响
• 动态仿真求解：采用随机微分方程数值求解算法，实现系统动态响应的高精度仿真
• 可视化分析：提供时域响应图、相位轨迹图、稳定性分析图等多种可视化结果
• 统计分析功能：计算系统响应的统计特性，包括均值、方差和概率密度函数估计
• 参数敏感性分析：分析关键参数变化对系统性能的影响

使用方法

输入参数设置

1. 系统参数：配置质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵等系统固有参数
2. 时滞参数：设置离散时滞τ和分布式时滞参数范围
3. 随机激励参数：定义噪声强度、相关时间、概率分布类型
4. 仿真参数：指定仿真时间步长、总仿真时长、初始条件
5. 控制参数：可选配置PID控制器等控制策略参数

运行仿真

运行主程序文件，系统将自动完成以下过程：

• 参数验证与初始化
• Simulink模型加载与配置
• 动态系统仿真计算
• 结果数据提取与处理

输出结果

仿真完成后，系统将生成：

• 系统状态变量的时域响应曲线图
• 状态变量间的相位轨迹关系图
• 系统稳定性分析图（特征根分布或李雅普诺夫指数演化）
• 响应统计特性数据表格
• 参数敏感性分析曲线图

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本，Simulink工具箱
• 推荐配置：4GB以上内存，支持图形显示的显卡
• 必要工具包：控制系统工具箱、信号处理工具箱（如需高级分析功能）

文件说明

主程序文件实现了项目的核心调度与控制功能，主要包括系统参数初始化、仿真模型调用、计算过程监控以及结果数据的后处理与可视化。它负责整合各个功能模块，协调参数输入、仿真执行和输出生成的全流程，确保系统能够高效完成从建模到分析的整体任务。