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1、 第七章 SIMULINK仿真*1SIMULINK仿真教学内容7.1 认识Simulink 7.2 Simulink的基本模块 7.3 Simulink的模块操作 7.4 仿真模型的参数设置2SIMULINK仿真教学内容7.1 认识Simulink 7.2 Simulink的基本模块 7.3 Simulink的模块操作 7.4 仿真模型的参数设置3SIMULINK仿真认识Simulink7.1.1 Simulink简介 Simulink是MATLAB的重要组成部分，提供建立 系统模型、选择仿真参数和数值算法、启动仿真 程序对该系统进行仿真、设置不同的输出方式来 观察仿真结果等功能。4SIMUL
2、INK仿真仿真过程如下： (1) 启动Simulink并打开模型编辑窗口。 (2) 将所需模块添加到模型中。 (3) 设置模块参数并连接各个模块组成仿真模型。 (4) 设置系统仿真参数。 (5) 开始系统仿真。 (6) 观察仿真结果。仿真模型的参数设置5SIMULINK仿真7.1.2 Simulink的启动与退出 1Simulink的启动认识Simulinku在MATLAB窗口的工具栏中单击 图标u在命令窗口中输入命令：simulink6SIMULINK仿真7.1.2 Simulink的启动与退出 1Simulink的启动认识Simulink7SIMULINK仿真7.1.2 Simulink的
3、启动与退出 1Simulink的启动认识Simulink8SIMULINK仿真Simulink模块库浏览器菜单栏 工具栏模块说明 框基本模块 库已安装专 用 模块库模块查找 框模块显示 框标题9SIMULINK仿真如何打开模型编辑窗口？认识Simulink启动方式： (1)模块库浏览器的菜单“File”/“New”/“Model”命令 (2)单击工具栏上的 图标10SIMULINK仿真方法一：认识Simulink11SIMULINK仿真方法二：认识Simulink12SIMULINK仿真Simulink模块编辑窗口 菜单栏 工具栏模块编辑框当前状态仿真进程仿真解法13SIMULINK仿真如何存
4、盘？认识Simulink14SIMULINK仿真如何对一个已经存在的模型文件进行编辑修改？认识Simulink在MATLAB命令 窗口直接输入模 型文件名(不要加 扩展名.mdl)。15SIMULINK仿真2Simulink的退出为了退出Simulink，只要关闭所有模型编辑窗口和 Simulink模块库浏览器窗口即可。认识Simulink16SIMULINK仿真教学内容7.1 认识Simulink 7.2 Simulink的基本模块 7.3 Simulink的模块操作 7.4 仿真模型的参数设置17SIMULINK仿真7.2 Simulink的基本模块Simulink的基本模块18SIMUL
5、INK仿真7.2 Simulink的基本模块Simulink的基本模块19SIMULINK仿真7.2 Simulink的基本模块Simulink的基本模块输入源 模块库接收 模块库连续系统 模块库离散系统 模块库数学运算 模块库函数与表 模块库信号与系统 模块库20SIMULINK仿真Simulink的基本模块1. 输入源模块库 模块功能 In1创建输入端 Ground接地From File从文件读数据 From Workspace从工作空间读数据 Constant常数 Signal Generator信号发生器 Pulse Generator脉冲发生器 Ramp斜波 Sine Wave正弦波
6、 Step阶跃信号 Repeating S重复序列 Chirp Signal快速正弦扫描 Random Number随机信号 Uniform R N均匀随机信号 Band-limited N带限白噪声 Clock当时时间 Digital Clock数字时钟21SIMULINK仿真Simulink的基本模块2.接收模块库 模块功能 Out1创建输出端 Terminator通用终端To File输出数据到文件 To Workspace输出数据到工作空间 Scope示波器 Floating Scope可选示波器 XY GraphXY关系图 Display实时数值显示 Stop Simulation输
7、出不为0时停止仿 真22SIMULINK仿真Simulink的基本模块3.连续系统模块库 模块功能 Integrator积分 Derivative微分State-Space状态方程 Transfer Fcn传递函数 Zero-Pole零极点 Transport Delay传输延时 Variable T D可变传输 延时23SIMULINK仿真Simulink的基本模块4.离散系统模块库 模块功能 Unit Delay单位延时采样保 持 Discrete-Time I离散时间积 分Discrete Transf F离散传递函数Discrete Filter离散滤波器 Discrete Zero-
8、Pole离散零极点Discrete State-Space离散状态方程Zero-order Hold零阶保持器 First-order Hold一阶保持器24SIMULINK仿真Simulink的基本模块5.函数与表模块库 模块功能 Lookup Table线性插值查表 Lookup Table（2-D ）二维线性插值Lookup Table（n-D ）N维线性插值PrelookUp Index S预查下标 Interpolation（n-D）N维插值Direct Lookup T直接查表 FcnC语言形式的 表达式 MATLAB FunM形式的表达式S-Function调用S函数 Polyn
9、omial多项式25SIMULINK仿真Simulink的基本模块6.信号与系统模块库 模块功能 Bus Creator创建信号总线 Bus Selector从信号总线中选择信号Mux多路传输器Demux多路分离器 Selector选择输 入信号Merge信号合并 From从GOTO模块接收信号Goto Tag V定义GOTO模块的范围Goto把信号送到FORM模块 Data Store Read从存储器读数据Data Store Memory为存储器定义尺寸Data Store Write向存储器写数据26SIMULINK仿真Simulink的基本模块7.数学模块库 模块功能 Sum求和 P
10、roduct积或商Gain常数增益Slider Gain可变增益 MinMax求最大值Abs求绝对值 Sign符号函数Math Function数学运算函数Trigonometric F三角函数27SIMULINK仿真8.Simulink的基本模块功能演示 【例1】演示“示波”模块的向量显示能力。Simulink的基本模块28SIMULINK仿真8.Simulink的基本模块功能演示 【例2】演示“求和”模块的处理能力：输入扩展。Simulink的基本模块29SIMULINK仿真教学内容7.1 认识Simulink 7.2 Simulink的基本模块 7.3 Simulink的模块操作 7.4
11、 仿真模型的参数设置30SIMULINK仿真7.3.1 模块的编辑 1添加模块单击不放开鼠标拖到模型窗口 2选取模块单击模块出现四个黑色小方块 3模块外形的调整位置调整、大小调整、方向调整、颜色调整 4复制与删除模块按ctrl不放拖动模块放置好后松开 5模块名的处理改名：单击模块名区域隐藏名：HIDE NAME改变位置：FliP NAMESimulink的模块操作31SIMULINK仿真7.3.2 模块的连接 1连接两个模块移动鼠标到输出端,鼠标箭头会变成十字形光标,按住鼠标左 键,拖动到另一个模块的输入端,完成连接。 2模块间连线的调整单击选中连线,线上会出现黑色小方块,拖动即可改变连线方
12、向。 3连线的分支 连好第一条线 选择支线的起点位置,先按下ctrl键,然后按鼠标,将连线拖到 目标模块,释放鼠标和ctrl键。 4标注连线双击连线,出现文本框,在里面输入标注文字。 5删除连线Simulink的模块操作32SIMULINK仿真教学内容7.1 认识Simulink 7.2 Simulink的基本模块 7.3 Simulink的模块操作 7.4 仿真模型的参数设置33SIMULINK仿真7.4.1 模块的参数和属性设置 1模块的参数设置 只要双击要设置的模块 在模块上按鼠标右键并在弹出的快捷菜单中选择相 应模块的参数设置命令就会弹出模块参数对话框。仿真模型的参数设置34SIMUL
13、INK仿真1模块的参数设置仿真模型的参数设置35SIMULINK仿真2模块的属性设置 模块上按鼠标右键并在弹出的快捷菜单中选择Block properties 在模型编辑窗口的Edit菜单下选择Block properties命令，将打开模块属性对话框。仿真模型的参数设置36SIMULINK仿真2模块的属性设置仿真模型的参数设置37SIMULINK仿真2模块的属性设置仿真模型的参数设置38SIMULINK仿真2模块的属性设置该对话框包括General、Block annotation和 Callbacks 3个可以相互切换的选项卡。其中General选项卡中可以设置3个基本属性：Descrip
14、tion(说明)、Priority(优先级) 、Tag(标记)。仿真模型的参数设置39SIMULINK仿真仿真模型的参数设置对该模块在 模型中的用 法进行说明 。规定该模块 在模型中相 对其他模块 的忧先顺序 。用户为模块 添加的文本 格式的标记 。40SIMULINK仿真7.4.2 系统的仿真 1 设置仿真参数打开系统仿真模型，从模型编辑窗口的Simulation 菜单中选择Configuration parameters命令，打开 一个仿真参数对话框，在其中可以设置仿真参数。仿真模型的参数设置41SIMULINK仿真仿真模型的参数设置42SIMULINK仿真仿真模型的参数设置算法选项卡数据
15、输入输 出选项卡诊断选项卡实时工作空间 选项卡43SIMULINK仿真仿真模型的参数设置 仿真起始和停止时间 仿真算法的选择44SIMULINK仿真仿真模型的参数设置 从工作空间中载入数据 将输出保存到工作空间 保存选项45SIMULINK仿真7.4.3 启动系统仿真与仿真结果分析设置完仿真参数之后，从Simulation中选择Start 菜单项或单击模型编辑窗口中的Start Simulation 命令按钮，便可启动对当前模型的仿真。 为了观察仿真结果的变化轨迹可以采用3种方法： (1) 把输出结果送给Scope模块或者XY Graph模块。 (2) 把仿真结果送到输出端口并作为返回变量，然
16、后 使 用MATLAB命令画出该变量的变化曲线。 (3) 把输出结果送到To Workspace模块，从而将结果 直接存入工作空间，然后用MATLAB命令画出该变量 的变化曲线。仿真模型的参数设置46SIMULINK仿真7.4.3 系统仿真实例 例：用SIMULINK仿真两个正弦信号相乘，即计算x(t)=sin(t)sin(10t)。 操作过程如下： (1) 创建新模型。 (2) 将所需模块添加到模型中。 (3) 设置模块参数。 (4) 连接各个模块组成仿真模型。 (5) 设置仿真参数。 (6) 仿真并观察仿真结果。仿真模型的参数设置47SIMULINK仿真(1) 创建新模型运行simulink 创建新模型48SIMULINK仿真(2) 将所需模块添加到模型中寻找正确 的功能模块x(t)=sin(t)*sin(10t)。正弦源示波器乘法器 正弦源49SIMULI
