《第7章Simulink仿真环境》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第7章Simulink仿真环境（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第7 章 Simulink仿真环境,MATLAB 7.X程序设计,2,7.1 simulink与系统仿真 由来： simu(仿真)和link(连接)组成 Matlab系统把一系列模块连接起来，构成复杂的系统模型,MATLAB 7.X程序设计,3,7.2 simulink的使用 1.启动和退出 (1)启动： 在Matlab命令窗口中输入“simulink”，回车 在工具栏单击 弹出“Simulink Library Browser”窗口,MATLAB 7.X程序设计,4,2. Simulink浏览器,MATLAB 7.X程序设计,5,7.2 simulink的使用 1.启动和退出 (1)启动：
2、在Matlab命令窗口中输入“simulink”，回车 在工具栏单击 (2)退出:关闭所有模型窗口和simulink模块窗口,MATLAB 7.X程序设计,6,MATLAB 7.X程序设计,7,file的常用菜单项功能,菜单项 功能 Model properties模型属性 Print 打印模型 Preferences SIMULINK界面的默认设置 选项 Close 关闭当前Simulink窗口,MATLAB 7.X程序设计,8,Edit的常用菜单项功能,菜单项 功能 Create subsystem创建子系统 Mask subsystem封装子系统 Look under mask 查看封装
3、子系统的 内部结构 Update diagram更新模型框图的外观,MATLAB 7.X程序设计,9,View的常用菜单项功能,菜单项 功能 Go to parent 显示当前系统的父系统 Model browser options模型浏览器设置 Block data tips options鼠标位于模块上方时显示模块内部数据 Library browser 库浏览器 Model explorer 模型浏览器 Zoom in/ Zoom out 放大/缩小 Fit system to view 自动选择最合适的显示比例 Normal 以正常比例(100%)显示模型,MATLAB 7.X程序设计
4、,10,Simulation的常用菜单项功能,菜单项 功能 Start / Stop启动/停止仿真 Configuration Parameters 设置仿真参数 Normal 普通Simulink模型 Accelerator 产生加速Simulink模型,MATLAB 7.X程序设计,11,Format的常用菜单项功能,菜单项 功能 Text alignment 标注文字对齐工具 Enable tex commands 使tex 命令有效 Filp name 翻转模块名 Filp block/ Rotate Block翻转/旋转模块 Show name 显示模块的名字 Show port l
5、abels 显示端口标签 Foreground color 前景色 Background color 背景色 Screen color 屏幕颜色 Port/signal displays 端口/信号显示 Block displays 显示模块,MATLAB 7.X程序设计,12,tools的常用菜单项功能,菜单项 功能 Simulink debugger Simulink调试器 Fixed_point settings 浮点设置 Model advisor 模型咨询 Lookup table editor 查表编辑 Data class designer 用户定义数据类型设计器 Bus edi
6、tor 线路编辑 Signal & scope manager 信号和示波器管理器 Real_time workshop 实时工作平台 External mode control panel 外部的模式控制平台 Control design 控制设计 Parameter estination 参数估计 Report genetor 报告生成器,MATLAB 7.X程序设计,13,7.3 模块基本操作,1 模块的选定 模块的选定有三种方式： 1） 选定单个模块 选定对象只要在模块上单击鼠标，被选定的对象的四角处会出现小黑块编辑框。 2） 选定多个模块 如果选定多个模块，可以按下Shift键，然后
7、再单击所需选定的模块；或者用鼠标拉出矩形虚线框，将所有待选模块框在其中，则矩形框中所有的模块均被选中。 3）选定所有模块 如果要选定所有模块，可以选择菜单EditSelect all。,MATLAB 7.X程序设计,14,2 模块的复制,模块的复制有两种方式： 1) 不同模型窗口(包括模型库窗口)之间的模块复制 选定模块，用鼠标将其拖到另一模型窗口。 选定模块，使用菜单和工具栏中的Copy和Paste命令。,2) 在同一模型窗口内的复制模块 选定模块，按下鼠标右键，拖动模块到合适的地方，释放鼠标。 选定模块，按住Ctrl键，再用鼠标拖动对象到合适的地方，释放鼠标。 使用菜单和工具栏中的Copy
8、和Paste命令。,MATLAB 7.X程序设计,15,3 模块的移动,模块的移动有两种方式： 1)在同一模型窗口移动模块 选定需要移动模块，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。,MATLAB 7.X程序设计,16,4 模块的删除,要删除模块，应选定删除模块，按Delete键。 选定待删除模块后，用菜单和工具栏的Edit Cut。,5 模块的缩放 选定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。 使用菜单view中的Zoom in /Z
9、oom out。,MATLAB 7.X程序设计,17,6 模块的翻转,选定模块，选择菜单FormatFlip Block可以将模块旋转180度。 选定模块，选择菜单FormatRotateBlock可以将模块旋转90度。,7 编辑和修改模块名 单击模块下面或旁边的模块名，出现虚线编辑框就可对模块名进行编辑、修改。选定模块，选择菜单FormatFont，打开字体对话框设置字体。,MATLAB 7.X程序设计,18,7.4 信号线的操作,信号线的操作是创建模型文件时连接模块的操作，常用的信号线的操作如下：,1 模块间连线 先将光标指向一个模块的输出端，待光标变为十字符后，按下鼠标左键并拖动，直到另
10、一模块的输入端。,MATLAB 7.X程序设计,19,2 信号线的分支和折线,1) 分支的产生 将光标指向信号线的分支点上，按鼠标右键，光标变为十字符，拖动鼠标直到分支线的终点，释放鼠标；或者按住Ctrl键，同时按下鼠标左键拖动鼠标分支线的终点。,2) 信号线的折线 选中已存在的信号线，将光标指向折点处，按住Shift键，同时按下鼠标左键，当光标变成小圆圈时，用鼠标拖动小圆圈将折点拉至合适处，释放鼠标。,MATLAB 7.X程序设计,20,3 填加注释,双击信号线后出现矩形文本输入框，可以添加文本注释(label)。,MATLAB 7.X程序设计,21,7.5 创建模型文件,创建模型文件时只需
11、用鼠标右键单击Simulink模块库浏览器(Simulink Library Browser)窗口中相应的模块，选择其下拉菜单的第一项,填加到已创建的模型文件中，通过信号线连接各模块即可。,MATLAB 7.X程序设计,22,MATLAB 7.X程序设计,23,MATLAB 7.X程序设计,24,7.6 simulink基本模块 1.continuous（连续系统模块库）,输出信号为输入信号的一阶微分,对信号进行积分,传递函数,以给定的时间量延迟输入,MATLAB 7.X程序设计,25,例1 对正弦波的微分,MATLAB 7.X程序设计,26,例2 对正弦波的延迟输入,MATLAB 7.X程序
12、设计,27,2.Sources(信号源模块库),生成一个常量值,数字时钟,将没有连接的输入端口接地,脉冲发生器,MATLAB 7.X程序设计,28,斜波,随机信号,正弦波,阶跃信号,MATLAB 7.X程序设计,29,例3 示波器中显示脉冲信号，并改变脉冲参数,MATLAB 7.X程序设计,30,3.Math operations(数学运算模块库),求绝对值,求复数的模值和辐角,求复数的实部和虚部,求和,MATLAB 7.X程序设计,31,求模块的输入乘以一个数值,将模和辐角合成复数,数学函数,求点积,MATLAB 7.X程序设计,32,求输入的最大或最小值,求输入的积或商,求三角函数,MAT
13、LAB 7.X程序设计,33,实部和虚部合成复数,取整函数,符号函数,MATLAB 7.X程序设计,34,例4 正弦波的绝对值,MATLAB 7.X程序设计,35,例5 在示波器上显示sin(x)+2和sin(x)-2的波形,MATLAB 7.X程序设计,36,4.Signals Routing（信号线路模块库）,多路信号分离器,多路信号传输器,手动开关,将多个单一输入转化为一个复合输出,将一个复合输入转化为多个单一输出,MATLAB 7.X程序设计,37,例6 将正弦波和脉冲波同时显示在一台示波器上,MATLAB 7.X程序设计,38,例7 通过手动开关分别显示两信号,MATLAB 7.X程
14、序设计,39,5.Sinks(接收器模块库),实时数据显示,示波器,MATLAB 7.X程序设计,40,例8 比较两显示器,MATLAB 7.X程序设计,41,6.User-defined Functions 用户自定义函数模块,对输入应用指定的表达式,MATLAB 7.X程序设计,42,例9 自定义一个功能模块，产生函数e-x的波形,MATLAB 7.X程序设计,43,7.7 设置仿真参数 模型窗口中选择simulation菜单下的configuration parameter，将出现仿真参数对话框 solver（解题器）选项： 1.仿真时间的设置 start time(开始时间) 默认为0
15、s stop time(停止时间) 默认为10.0s,MATLAB 7.X程序设计,44,2.仿真算法和类型 在solver options选项中，提供了两个仿真算法类型：变步长（Variable-step）和定步长（Fixed-step） 3.仿真步长 若选变步长，可设定最大步长（Max step size）、最小步长（Min step size）和起始步长（Initid step size） 若选定步长，可设定固定步长。 默认情况下，步长参数设为auto,MATLAB 7.X程序设计,45,4.误差容限 包括相对容差（relative tolerance）和绝对容差（Absolute to
16、lerance ）,它们是在变长算法中才出现的，当使用某种算法所得到的误差超过容许容限时，就会自动对仿真步长进行调整,MATLAB 7.X程序设计,46,Data Import/Export选项设置 在仿真参数对话框中选择Data Import/Export选项，会出现一个对话框。相应的选项设置分为3组：Load from workspace、Save to workspace和Save options。 （1）从工作空间中载入数据（Load from workspace）。 （2）保存到工作空间（Save to workspace）。 （3）保存选项（Save options）。,MATLAB 7.X程序设计,47,MATLAB 7.X程序设计,48,plot(tout,yout),将输出信号写入返回变量，利用matlab命令绘图,MATLAB 7.X程序设计,49,simout plot(tout,simout
