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第6章 Simulink仿真环境,Simulink是MATLAB各种工具箱中比较特别的,一般 工具箱只是面向某一类问题的程序包集中起来,其中的 程序都是用MATLAB语言编写的,这些工具箱是MATLAB在 应用方面的扩充,而Simulink工具箱却是从底层开发的 一个完整的仿真环境和图形界面。,Simulink简介:,原来的MATLAB是在文本窗口中编程,图形窗口只是 用来显示,而Simulink则把图形窗口扩展为可以用框图 的绘制代替文本程序的编写。用户只需点击鼠标,就可 以轻易地完成模型的创建、调试和仿真工作。,Simulink是面向框图的仿真软件。可以用来进行动态系统建模、仿真和分析。,6.1 演示一个Simulink的简单程序,【例1】创建一个正弦信号的仿真模型。,6.2 Simulink的文件操作和模型窗口,Simulink的文件操作 1. 新建文件 2. 打开文件 Simulink的模型窗口,模型框图,双窗口模型窗口,状态栏,模型浏览器,工具栏,菜单,6.3 模型的创建,模块的操作 对象的选定,模块的复制,模块的移动,模块的删除,改变模块大小,模块的翻转,模块名的编辑等 信号线的操作 模块间连线,信号线的分支和折曲,信号线文本注释(label),在信号线中插入模块 给模型添加文本注释,6.4 Simulink模块库,(1)Commonly Used Blocks模块库,为仿真提供常用元件; (2)Continuous模块库,为仿真提供连续系统; (3)Discontinuous模块库,非连续系统元件; (4)Discrete模块库,为仿真提供离散元件; (5)Logic and Bit Operations模块库,提供逻辑运算和位运算的元件; (6)Lookup Tables模块库,线形插值查表模块库; (7)Math Operations模块库,提供数学运算功能元件; (8)Model Verification模块库,模型验证库; (9)Model-Wide Utilities模块库; (10)Ports and Subsystems模块库,端口和子系统; (11)Signals Attributes模块库,信号属性模块; (12)Signals Routing模块库,提供用于输入、输出和控制的相关信号及相关处理; (13)Sinks模块库,为仿真提供输出设备元件; (14)Sources模块库,为仿真提供各种信号源; (15)User-defined Functions模块库,用户自定义函数元件; (16)Additional Math &Discrete模块库。,基本模块,1. 输入信号源模块库(Sources),2. 接收模块库(Sinks),3. 连续系统模块库(Continuous),1、Integrator(积分模块),说明:将输入信号经过数值积分,在输出端直接反映。,输入量可以是标量,也可以是矢量。,2、Derivative(微分模块),说明:将输入信号经过一阶数值微分,在输出端直接反映。,输入量可以是标量,也可以是矢量。,模块的初始输入为0。,微分结果的准确性取决于仿真步长。,4、Zero-Pole(零极点传递函数模块),零极点传递函数常用于建立一个预先指定的零点、极点,并 用延迟算子S表示的连续系统。,3、Transfer Fcn(传递函数模块),传递函数常用于描述频域下的线性微分方程。是系统输出的 Laplace变换和输入的Laplace变换的比值。,4. 离散系统模块库(Discrete),常用模块的参数和属性设置,1. 模块参数设置2. 模块属性设置,仿真参数的设置,仿真参数对话框 设置如下仿真参数: Solver(算法) Data Import/Export(数据输入输出) Diagnostics(诊断) Optimization(优化) Hardware Implementation(硬件工具) Model Referencing(模块引用),1解题器(Solver)选项,(1)Simulation time组:设置仿真起止时间。 (2)Solve options组:选择求解器,并为其指定参数。 变步长算法(Variable-step) 固定步长算法(Fixed-step)。,2数据输入输出选项(Data Import/Export),主要用来设置Simulink与MATLAB工作空间交换数值的有关选项。 Load from workspace (从工作空间载入数据) Save to workspace (将输出保存到工作空间) Save options(保存选项)。,3诊断选项(Diagnostics),用于设置系统对仿真过程中,可能会出现对一些非正常事件做出某种反应,有以下几种: None:不做任何反应。 Warning:提出警告,但警告信息不影响程序的运行。 Error:提示错误,运行的程序停止。,
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