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1、第10章 Simulink动态仿真,10.1 Simulink窗口,10.2 建模方法,10.3 运行仿真,10.4 库模块介绍,10.5综合实例,10.1 Simulink窗口,10.1.1 Simulink启动与界面 在MATLAB命令窗口中输入 simulink，按回车键Enter；或通过MATLAB主窗口的快捷按钮 直接打开。首先出现Simulink库浏览器窗口“Simulink Library Browser”，如图所示。,首页,窗口给出了界面标注说明，列出了Simulink公共模块库中的子库：Commonly Used Blocks（常用模块）、Continuous（连续模块）、D
2、iscontinuities（非连续模块）、Discrete（离散模块）、Logic and Bit Operations（逻辑和位操作模块）、Lookup Tables（查表函数模块）、Math Operations（数学函数模块）、Model Verification（模型检测模块）、Model-Wide Utilities（模型扩充模块）、Ports & Subsystems（端口与子系统模块）、Signal Attributes（信号属性模块）、Signal Routing（信号路径模块）、Sinks（接收器输出模块）、Sources（输入源模块）、User-Defined Funct
3、ions（用户自定义函数模块）、Additional Math & Discrete（附加数学与离散模块）等标准模块库。,10.1.2 模型编辑窗口,1创建新模型窗 在Simulink Library Browser的窗口中选择菜单“File”“New”“Model”命令，或直接点击工具栏新建图标，即可打开一个名为“untitled”的新建模型窗口，,2模型窗口组成 整个模型窗口包括：菜单栏、工具栏、模型框图窗口和状态栏等部分。,（1）菜单名称与功能。 模型窗口的菜单提供了模型建立和仿真的几乎全部功能，其名称和功能如表,首页,File菜单名称与功能,首页,Edit菜单名称与功能,首页,View
4、菜单名称与功能,首页,Simulation菜单名称与功能,首页,Format菜单名称与功能,首页,首页,Tools菜单名称与功能,首页,（2）工具栏功能 模型窗口工具栏包含模型建立和仿真过程中常用的命令按钮，其功能如图,首页,（3）模型框图窗口 模型框图窗口是模型编辑区，主要建立由输入、输出模块，被模拟的系统模块，以及信号线等部分组成的系统模型。,（4）状态栏 状态栏是仿真过程中的状态信息，图下方的状态栏有六小部分，从左至右依次为： 模型状态信息。 图面比例，如“100%”表示编辑框模型的显示比例。 仿真进程条（第一空栏处）。 当前仿真时间（第二空栏处）。 解算方法，如“ode45”表示仿真所
5、采用的算法。 模型状态条。,10.1.3 模型构成及步骤,首页,1仿真模型的构成 （1）信号源模块。 信号源为系统的输入，包括常数信号源、函数信号发生器（如正弦波和阶跃函数）以及用户自己在MATLAB中创建的自定义信号。 （2）被模拟的系统模块。 系统模块作为仿真的中心模块，它是Sinulink仿真建模所要解决的主要问题。 （3）输出显示模块。 系统的输出由显示模块接收。输出显示的形式包括示波器显示、图形显示、以及输出到数据文件或MATLAB工作空间。,2仿真过程的步骤 （1）打开一个空白的模型窗口。 （2）打开Simulink模块库浏览界面，将相应模块库中所需的模块拖到模型窗口里。 （3）设
6、置各个模块的参数。双击需要进行参数设置的模块，在弹出的对话框中，上半部分为参数说明，下半部分供用户填写模块参数。 （4）用信号线将各个模块连接起来，搭建所需要的系统模型。 （5）设置仿真参数。在模型窗口选择菜单“Simulink”“Configuration Parameters”命令，打开仿真参数设置对话框，设置仿真参数。 （6）启动仿真。选择模型窗口菜单“Simulink”“Start”命令，仿真将执行。并可借助示波器等模块，显示仿真结果。,【例10-1】 创建求解微分方程 的正弦信号仿真模型。,首页,仿真过程如下： 首先，打开如图10-1所示的Simulink库模块浏览器，单击窗口工具栏
7、图标，建立一个空模块窗口，如图10-2所示，然后可以在此窗口中创建Simulink模型。,步骤一：添加模块,步骤二：连接模块,步骤三：运行仿真,首页,10.2 建模方法,10.2.1 模块操作,1. 模块的选定 在进行模块操作之前，应先打开一个新的模型窗口。 （1）从Simulink的模块库中选择所需的模块方法。 单击所需要的模块，然后将其拖到需要创建仿真模型的窗口，释放图标，这时所需要的模块将出现在模型窗口中。 （2）在模型窗口中选定模块。 选中单个模块：在模块上单击鼠标，模块的四角处出现小黑块编辑框，即选中模块。 选中多个模块：先按下Shift键，然后单击所需选定的模块；或者用鼠标拉出矩形
8、虚线框，将所有待选模块框在其中，则矩形框中所有的模型均被选中。 选中所有模块：选择菜单“Edit”“Select all”命令。,2模块复制 （1）不同模型窗口（包含模型库窗口）之间的模块复制。 选中模块，用鼠标左键将其拖到另一模型窗口，释放鼠标。 使用菜单的Copy和Paste命令。 使用工具栏的和按钮。 （2）在同一模型窗口内的复制模块。 选中模块，按下鼠标右键，拖动模块到合适的地方，释放鼠标。 按住Ctrl键，再用鼠标拖动对象到合适的地方，释放鼠标。 使用工具栏的和按钮。 复制后所得模块与原模块属性相同，在同一模型窗口中，这些模块名后面自动加上相应的编号来进行区分。,首页,3模块移动 （
9、1）在同一模型窗口移动模块。选中需要移动模块，用鼠标将模块拖到合适的地方。 （2）在不同模型窗之间移动模块。在不同模型窗之间移动模块，在用鼠标移动的同时按下Shift键。 当模块移动时，与之相连的连线也随之移动。,4模块删除 （1）选中模块，按Delete键。 （2）选中模块，用菜单“Edit”“Clear”命令。 （3）选中模块，用菜单“Edit”“Cut”命令，或者用工具栏的“Cut”按钮，可将模块删除并保存到剪切板中。,首页,5调整模块大小 选中需要改变大小的模块，出现小黑块编辑框后，用鼠标拖动编辑框，可以实现放大或缩小。,6模块旋转 （1）模块旋转180。选中模块，选择菜单“Forma
10、t”“Flip Block”命令即可。 （2）模块旋转90。选中模块，选择菜单“Format”“Rotate Block”命令，可以将模块按顺时针方向旋转90。 （3）选中模块，右击鼠标，从弹出的快捷键中选择相应的命令，完成上述旋转。,7模块名的编辑 （1）修改模块名。单击模块名，出现虚线编辑框就可对模块名进行修改。 （2）模块名字体设置。选中模块，选择菜单“Format”“Font”命令，打开字体对话框设置字体。 （3）模块名的显示和隐藏。选中模块，选择菜单“Format”“Hide /Show name”命令，可以隐藏或显示模块名。 （4）模块名的翻转。选中模块，选择菜单“Format”“
11、Flip name”命令，可以翻转模块名。,首页,8颜色设定 选择菜单“Format”“Foreground color”命令改变模块的前景颜色， 选择菜单“Format” “Background color”命令改变模块的背景颜色，选择菜单“Format”“Screen color”命令改变模块窗口的颜色。,9模块参数设置 Simulink中几乎所有模块都有一个模块参数对话框，内有模块功能说明和用户设置参数。打开模型参数对话框的方法有： （1）双击要设置的模块就会弹出模块参数对话框。 （2）在模型窗口选中模块，选择菜单“Edit”“BLOCK parameters”命令，其中BLOCK指的是
12、相应选中模块的模块名。 （3）在模型窗口选中模块，单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单选择“BLOCK parameters”，其中BLOCK的位置显示相应选中模块的模块名。,10模块特性设置 （1）在模型窗口选中模块，选择菜单“Edit”“Block parameters”命令，显示模型特性对话框。 （2）在模型窗口选中模块，单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单选择“Block parameters”。 每个模块的特性对话框的内容都相同，包括常规项“General”、模块注释“Block Annotation”、回调信号“Callbacks”。其中，常规项“General”中包括： Descriptio
13、n（说明）：对模块在模型中用法的注释。 Priority（优先级）：规定该模块在模型中相对于其它模块执行的优先顺序。 Tag（标记）：用户为模块添加的文本格式标记。,首页,10.2.2 模块连接,1手动连接模块 模块间连接是用信号线完成的，其方法是先将光标指向一个模块的输出端，待光标变为十字符后，按下鼠标键并拖动，直到另一模块的输入端。如果两个模块在一条水平线，则信号线是直线,首页,如果两个模块不在一条水平线，则信号线是折线。,首页,3. 在信号线中插入模块 如果模块只有一个输入端口和一个输出端口，则该模块可以直接被插入到一条信号线中。如将图中的“Gain”模块插到“Constant”与“Un
14、it Delay”模块之间，只需用鼠标将“Gain”模块拖到信号线上即可,4移动信号线 若想移动信号线的某段，单击选中此段；移动鼠标到目标线段上，则鼠标的形状变为移动图标；按住鼠标，并拖曳到新位置；放开鼠标，则信号线被移动到新的位置。 5删除信号线 首先选中信号线，然后按Delete键，或者选择菜单“Edit”“Clear”或“Edit”“Cut”命令进行删除。,6信号线文本注释 （1）添加文本注释。双击需要添加文本注释的信号线，则出现一个空的文字填写框，在其中输入文本。 （2）修改文本注释。单击需要修改的文本注释，出现虚线编辑框即可修改文本。 （3）移动文本注释。单击标识，出现编辑框后，就可
15、以移动编辑框。 （4） 复制文本注释。单击需要复制的文本注释，按下Ctrl键同时移动文本注释，或者用菜单和工具栏的复制操作。,首页,7信号线附加说明 （1）信号线粗线显示。选择菜单“Format”“Port/Signal Displays”“Wide nonscalar lines”命令，即可把图中传递向量（矩阵）数据的信号线用粗线标出，与其它变量区别开来。 （2）信号线彩色显示。选择菜单“Format”“Sample Time Display”“Colors”命令，将用不同颜色显示采用频率不同的模块和信号线。,10.2.3 模型注释 1添加模型的文本注释 在需要当作注释区的中心位置，双击鼠标左键，就会出现编辑框，在编辑框中就可以输入文字注释。 2注释的移动 在注释文字处单击鼠标左键，当出现文本编辑框后，用鼠标就可以拖动该文本编辑框。,首页,10.3.1 设置仿真参数 在模型窗口选择菜单“Simulink”“Configuration Parameters”命令，打开仿真参数设置对话框，如图所示。 在此对话框中，选项“Select”包含以下几类：,10.3 运行仿真, Solver：用于设置仿真起始和停止时间，选择微分方程求解算法并为其规定参数，以及选择某些输出选项。 Data Import/Export：用于管理工作空间数据的导入
