1、MATLAB基础及应用 第2版,主编:于润伟 朱晓慧,第7章 Simulink仿真,本章要点Simulink系统的基本模块仿真模型的编辑仿真参数的设置,7.1 认识Simulink,Simulink 是MATLAB环境下对动态系统进行建模、仿真和分析的一个软件包。该系统的两个主要功能就是Simu(仿真)和Link(连接)。 一、Simulink的启动和退出 1Simulink的启动在MATLAB操作桌面下,单击工具栏中的图标 或在命令窗口键入命令Simulink,就会弹出一个名为“Simulink Library Browser”的浏览器窗口。,2模型的创建,在创建新模型时,单击Simulin
2、k Library Browser浏览器上方工具栏内的“建立新模型”图标 、或者单击MATLAB命令窗口FileNewModel选项,会弹出一个名为Untitled(无标题)的空白窗口,所有控制模块都创建在这个窗口中。,二、Simulink基本模块,在Simulink的模块库浏览器窗口左侧的Simulink选项上单击鼠标右键,单击弹出菜单的Open the Simulink Labray选项,可以打开Simulink模块库窗口。,1信号源模块(Sources),双击Simulink模块库窗口中的Sources模块,即可打开信号源模块。,信号源模块,2输出模块(Sinks),3连续系统模块(Co
3、ntinuous),连续系统模块提供积分、微分等连续系统仿真的常用原件。,连续系统模块的功能,4离散系统模块(Discrete),离散系统模块提供了滤波器、传递函数等离散系统仿真模块 。,离散系统模块的功能,8数学运算模块(Math Operations),数学运算模块提供了基本数学运算函数、三角函数、复数运算函数以及矩阵运算函数。,数学运算模块的功能,7.2 Simulink模块操作,一、模块的编辑处理 1模块的操作 (1)添加模块当要把一个模块添加到模型中,先在Simulink模块库中找到它,然后直接将这个模块拖入模型窗口中即可。 (2)选取模块当模块已经位于模型窗口中时,只要用鼠标在模块
4、上单击就可以选中该模块,这时模块的四角上出现一些黑色的小方块,这些小方块就是该模块的关键点,拖动这些黑色小方块可以改变模块的大小。,2模块位置和外形的调整 (1)调整模块位置 (2)调整模块大小 (3)调整模块方向 (4)调整模块颜色和效果 3模块名的处理 (1)改变模块名 (2)隐藏模块名 (3)改变模块名的位置 4复制和删除模块 (1)复制模块 (2)删除模块,二、模块属性和参数的设置,1模块参数的设置Simulink中几乎所有模块的参数(Parameters)都允许用户进行设置,双击要设置的模块就可以打开模块参数设置对话框,不同模块参数设置对话框的项目会不同。 2模块属性的设置与参数设置
5、对话框不同,所有模块的属性(Properties)设置对话框都是一样的。选定要设置属性的模块,然后单击EditBlock Properties选项;或单击右键在弹出的菜单中选择Block Properties选项。该对话框有三个标签:General(通用)、Block Annotation(模块注解)和Callbacks(回调函数)。,三、模块间的连线,1连接两个模块从一个模块的输出端连到另一个模块的输入端是Simulink仿真最基本的操作。方法是先移动鼠标指向模块的输出端,鼠标的箭头会变成十字形光标,这时按住鼠标左键,拖动鼠标到另一个模块的输入端,当十字形光标出现“重影”时,释放鼠标即完成了
6、连接。 2模块间连线的调整用鼠标单击连线,可以选中该连线。这时会看到线上的一些黑色小方块,这些是连线的关键点。用鼠标按住关键点,拖动即可以改变连线的方向。 3连线的分支仿真时经常会碰到需要把信号输送到不同的接收端的情况,这时就需要分支结构的连线。可以先连好一条线,然后把鼠标移到支线的起点位置,先按下Ctrl键,然后按住鼠标,将连线拖到目标模块,松开鼠标和Ctrl键即可。,4标注连线双击需要标注的连线,可以看到一个文本框,在里面输入标注文字单击回车键确定即可。用鼠标拖动文本框还可以改变标识的位置。另外,在FormatPort/Signal Displays菜单下还有与连线标注有关的命令: 1)S
7、ample Time Color:将采样时间不同的模块和连线用不同的颜色显示。 2)Port Data Types:在连线上显示传输数据的类型,如double、int32等。 5删除连线如果想要删除某条连线,可单击要删除的连线,此时连线上出现标记点,表示该连线已经被选中,然后单击模型窗口工具栏中的【剪切】按钮或者直接单击键盘上的Delete键,即可删除该连线。,7.3 仿真模型的参数设置,选择模型窗口SimulationConfiguration Parameters选项,将出现仿真参数配置窗口。仿真参数配置窗口主要分为7个选项卡:Solver(解题器)、Data Import/Export(
8、数据输入/输出),Optimization(优化)、Diagnostics(诊断)、Hardware Implementation(硬件工具)、Model Referencing(模型引用)和Real-Time Workshop(实时工作空间),其中Solver、Data Import/Export和Diagnostics三项经常用到。,一、Solver选项卡,(1)Simulink time设置仿真起始时间和停止时间。 (2)Solver options仿真解题器的操作。根据类型(Type)的变化分为:Variable-step(变步长算法)和Fixed-step(固定步长算法)。,二、Da
9、ta Import/Export选项卡,Data Import/Export选项卡主要用来设置Simulink与MATLAB工作空间交换数据的有关选项。,(1)Load from workspace从工作空间中载入数据。 1)Input:先选中Input 核选框,在后面的编辑框内输入数据的变量名。 2)Initial state:表示模块的初始状态。对模块进行初始化时,先选中Initial state核选框, (2)Save to workspace将输出保存到工作空间。在Save to workspace区域中,可以选择的输出选项有:Time(时间),States(状态),Output(输出
10、端口)和Final state(最终状态)。,(3)Save options 保存操作。 1)Format:可以选择数组、结构和包含时间的结构三种形式。 2)Limit data points to last:用来限定保存到工作空间中的数据量。 3)Decimation:从几个数据中抽取一个数据输出。 4)Output options:输出操作设置,变步长算法独有。有三种输出方式:Refine output(细化输出) 、Produce additional output(产生附加输出)和Produce specified output only(仅在指定的时刻产生输出) 。,三、Diagnostics选项卡,在Diagnostics选项卡中,主要是指定系统对一些事件或仿真过程中可能遇到的情况做出什么反映。反应的类型有以下几种: 1)None:不做任何反应,不影响程序运行。 2)Warning:显示警告信息,不影响程序的运行。 3)Error:显示错误信息,中止运行的程序。,