1、第2章 Simulink仿真入门,2.1 Simulink基本操作 2.2 运行仿真及参数设置简介 2.3 创建模型的基本步骤及仿真算法简介 2.4 子系统及其封装,2.1 Simulink基本操作,2.1.1 运行Simulink 2.1.2 Simulink模块库 2.1.3 Simulink模块的操作,2.1.1 运行Simulink,1) 在MATLAB的命令窗口中直接输入“simulink”命令。 2) 在MATLAB菜单上选择FileNewModel。 1)在MATLAB命令窗口直接输入模型文件名(不要加扩展名“.mdl”)，此方式要求该文件在当前的路径范围内。 2)在MATLAB
2、菜单上选择FileOpen。 3)单击图2-1工具栏中的 图标。,图2-1 Simulink模块库浏览器,图2-2 新建模型窗口,图2-3 标准Simulink模块库窗口,图2-4 连续系统模块库窗口,图2-5 常用模块库,2.1.3 Simulink模块的操作,1.模块的提取 2.模块的选择和移动 3.模块的复制 4.模块的删除 5.模块大小的改变 6.模块的旋转 7.模块名的操作 8.模块间的连线,1.模块的提取,1)在模块库浏览器窗口中选中需要的模块(鼠标单击)，选中的模块名会反显，然后在【Edit】菜单栏下选择“Add to current model”，这时选中的模块就会出现在Sim
3、ulink的仿真平台上。 2)在模块库浏览器窗口中将鼠标指针移动到需要的模块上，按住鼠标左键将模块拖到Simulink的仿真平台上，然后松开鼠标即可，这是常用的快捷方式。 1)系统输入模块库Sources中的Sine Wave模块：产生一个正弦信号。 2)数学库Math中的Gain模块：将信号乘以一个常数(即信号增益)。 3)系统输出库Sinks中的Scope模块：以图形方式显示结果。,图2-6 模块的提取,2.模块的选择和移动,1)按下键的同时，依次单击所需选定的模块。 2)按下左键或右键，同时拖拽鼠标，拉出矩形虚线框，将所有待选模块括在其中，于是矩形里所有模块(包括与连接模块的信号线)均被
4、选中。,图2-7 Sine Wave模块被选定,3.模块的复制,(1)不同模型窗(包括库窗口在内)之间的模块复制方法 (2)在同一模型窗口内的模块复制,1)在窗口选中模块，将其拖至另一模型窗口，释放鼠标。 2)在窗口选中模块，单击“复制”图标，然后用鼠标左键单击目标模型窗中需要复制的模块的位置，最后单击“粘贴”图标即可。,(2)在同一模型窗口内的模块复制,1)按下鼠标右键，拖动鼠标到合适的地方，释放鼠标即完成。 2)按住键，再按下鼠标左键，拖拽鼠标至合适的地方，释放鼠标。,4.模块的删除,1)按键。 2)单击工具栏上的“剪切”图标，将选定内容剪除并存放于剪贴板上。,图2-8 模块的复制,7.模
5、块名的操作,1)修改模块名：单击模块名，将在原名字的四周出现一个编辑框。 2)模块名字体设置：选择FormatFont，打开字体对话框并根据需要设置各项参数。 3)改变模块名的位置：单击模块名，出现编辑框后，可用鼠标拖拽。 4)隐藏模块名：单击模块后，选择FormatHide Name，可以隐藏模块名。,图2-9 模块名的操作,8.模块间的连线,(1)水平或垂直连线的产生 (2)斜连线的产生 (3)连线的移动和删除 (4)分支的产生 (5)信号线的曲折 (6)折点的移动 (7)信号线宽度显示,图2-10 模块间绘制连线,(4)分支的产生,1)将光标指向分支线的起点(即在已有信号线上的某点)。
6、2)按下鼠标右键，看到光标变为十字；或者按住键，再按下鼠标左键。 3)拖动鼠标，直至分支线的终点处。,(7)信号线宽度显示,1)双击系统模块，打开系统模块的参数设置对话框。 2)根据系统的要求在相应的参数选项中设置合适的参数，如图2-12所示为信号增益Gain模块的参数设置对话框。,图2-11 模块间连线的分支与折曲,图2-12 信号增益Gain模块的参数设置对话框,图2-13 系统仿真结果输出,2.2 运行仿真及参数设置简介,2.2.1 运行仿真 2.2.2 仿真参数设置简介,2.2.1 运行仿真,1)Simulink模型窗口运行方式。 2)MATLAB命令窗口输入命令运行方式。,2.2.2
7、 仿真参数设置简介,(1)Solver面板 (2)Data (3)Optimization面板 (4)Diagnostics面板 (5)Hardware (6)Model,2.2.2 仿真参数设置简介,图2-14 仿真参数对话框,(1)Solver面板,图2-15 Solver面板,(2)Data,图2-16 Data Import/Export面板,(3)Optimization面板,图2-17 Optimization面板,(5)Hardware,图2-18 Diagnostics面板,(5)Hardware,图2-19 Hardware Implementation面板,(6)Model
8、,图2-20 Model Referencing面板,2.3 创建模型的基本步骤及仿真算法简介,2.3.1 创建模型的基本步骤 2.3.2 仿真算法简介,2.3.1 创建模型的基本步骤,1)画出系统草图。 2)启动Simulink模块库浏览器，新建一个空白模型。 3)在库中找到所需模块并拖到空白模型窗口中，按系统草图的布局摆放好各模块并连接各模块。 4)如果系统较复杂、模块太多，可以将实现同一功能的模块封装成一个子系统，使系统的模型看起来更简洁。 5)设置各模块的参数以及与仿真有关的各种参数。 6)保存模型，模型文件的后缀名为.mdl。 7)运行仿真，观察结果。 8)调试模型。,2.3.2 仿
9、真算法简介,(1)可变步长类算法 (2)固定步长类算法,(1)可变步长类算法,1)Ode45。 2)Ode23。 3)Ode113。 4)Ode15s。 5)Ode23s。 6)Ode23t。 7)Ode23tb。,(2)固定步长类算法,1)Ode5。 2)Ode4。 3)Ode3。 4)Ode2。 5)ode1。,2.4 子系统及其封装,2.4.1 创建子系统 2.4.2 封装子系统,2.4.1 创建子系统,1)减少模型窗口中模块的个数，使得模型窗口更加整洁。 2)把一些功能相关的模块集成在一起，可以实现复用。 3)通过子系统可以实现模型图表的层次化，这样用户既可以采用自上而下的设计方法，也
10、可以采用自下而上的设计方法。 1)通过子系统模块来创建子系统。 2)组合已存在的模块创建子系统。 1)从Ports&Subsystems中复制Subsystem模块到自己的模型中，如图2-21a所示。 2)用鼠标双击Subsystem模块图标打开如图2-21b所示的Subsystem模块编辑窗口。 3)在新的编辑窗口创建子系统，然后保存。,2.4.1 创建子系统,4)运行仿真并保存。 1)创建如图2-22a所示的系统，并选中要创建成子系统的模块。 2)选择EditCreate Subsystem菜单，结果如图2-22b所示。 3)运行仿真并保存。,图2-21 通过Subsystem模块来创建子
11、系统,图2-21 通过Subsystem模块来创建子系统(续),图2-22 组合已存在的模块创建子系统示例图,2.4.2 封装子系统,1)在设置子系统中各个模块的参数时只通过一个参数对话框就可以完成所需设置。 2)为子系统创建一个可以反映子系统功能的图标。 3)可以避免用户在无意中修改子系统中模块的参数。 1)选择需要封装的子系统。 2)选择EditEdit mask菜单，这时会弹出如图2-23所示的封装编辑器，通过它进行各种设置。 3)单击Apply或OK按钮保存设置。 1)建立如图2-24所示的含有一子系统的模型，并设置子系统中Gain模块的Gain参数为一变量m。,2)选中模型中的Sub
12、system子系统，选择EditEdit mask菜单(或用鼠标右键单击子系统弹出上下文菜单，选择EditEdit mask菜单)，打开封装编辑器，如图2-25所示。 3)进行封装设置。 4)按照如图2-26所示设置Parameters页。 5)按照如图2-27所示设置Initialization页。 6)按照如图2-28所示设置Documentation页。,图2-23 封装编辑器,图2-24 封装子系统示例,图2-25 设置图标,图2-26 设置参数,图2-27 设置初始化参数,图2-28 设置Documentation页参数,图2-29 封装后的子系统参数设置对话框,图2-30 同步发电机模块及其组成的子系统,图2-30 同步发电机模块及其组成的子系统(续),
