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1、Simulink终极图形建模、仿真、和 样机开发环境 Simulink是用来建模、分析和仿真各种动态 系统的交互环境 ，包括连续系统，离散系统 和混杂系统。 Simulink 提供了采用鼠标拖放 的方法建立系统框图模型的图形交互平台。通 过 Simulink 提供的丰富的功能块，可以迅速 地创建动态系统模型，而不需要书写一行代码 。同时 Simulink 还集成了 Stateflow ，用来 建模，仿真复杂事件驱动系统的逻辑行为。另 外， Simulink 也是实时代码生成工具 Real- Time Workshop 的支持平台。 1强大的功能交互建模 Simulink提供了大量的功能块方便用
2、户快速地 建立动态系统模型。建模时完全采用鼠标操作 方式。并且可以通过对模型功能有机的划分后 ，将块组成若干子系统建立多级结构化模型。2交互仿真 Simulink 框图提供了交互性很强的线性 / 非线 性仿真环境。可以通过菜单工具运行仿真，或 使用命令行进行批处理。对较复杂的系统还可 以用“加速模式”将模型编译后运行。在仿真过 程中允许对模块进行调参，仿真结果在运行的 同时通过示波器或图形窗口显示出来。 能够扩充和定制 Simulink 的开放式结构允许用户扩展仿真环境 的功能：采用 MATLAB ， Fortran 和 C 代码生成自定 义模块库，并可以将用户原有 M ， Fortran 或
3、 C 编写的代码连接进来 基于模型和单个模块的 完善的 CallBack 机制，允许用户对模型的仿 真过程进行定制3与MATLAB和工具箱集成 由于 Simulink 可以直接利用 MATLAB 的数学 ， 图形和编程功能 ， 用户可以直接在 Simulink 下 完成诸如数据分析 ， 过程自动化 ， 优化参数等 工作。工具箱提供的高级的设计和分析能力可以 通过 Simulink 的封装手段在仿真过程中执行。 专用模型库（Blocksets） Simulink 的模型库可以通过专用模块集进一步扩 展。比如 DSP Blockset 可以用于 DSP 算法的开 发，而 Fixed-Point B
4、lockset 则扩展了 Simulink 在定点系统建模仿真方面的功能，用于 建立和模拟定点和有限字长浮点控制系统和定点 滤波器。 4Stateflow Stateflows 是 Simulink 建模与仿真环境中一个 集成平台。采用有限状态机理论方法和完善的图 形交互界面，使用户能够通过简单的鼠标操作建 立和仿真复杂的事件驱动系统。 Real-Time Workshop Simulink 模型可以通过 Real-Time Workshop 生成实时的标准 C 代码，用于半物理仿真，快 速原型和产品代码。使得用户可以完成从系统级 仿真到工程实现的无缝过渡。 5SIMULINK仿真基础在工程实
5、际中，控制系统的结构往往很复 杂，如果不借助专用的系统建模软件，则 很难准确地把一个控制系统的复杂模型输 入计算机，对其进行进一步的分析与仿真 。61990年，Math Works软件公司为MATLAB 提供了新的控制系统模型图输入与仿真工具 ，并命名为SIMULAB，该工具很快就在控制 工程界获得了广泛的认可，使得仿真软件进 入了模型化图形组态阶段。但因其名字与当 时比较著名的软件SIMULA类似，所以1992 年正式将该软件更名为SIMULINK。7SIMULINK的出现，给控制系统分析与设计带 来了福音。顾名思义，该软件的名称表明了该 系统的两个主要功能：Simu（仿真）和Link（ 连
6、接），即该软件可以利用鼠标在模型窗口上 绘制出所需要的控制系统模型，然后利用 SIMULINK提供的功能来对系统进行仿真和分 析。8目录第一节 SIMULINK简介 第二节 SIMULINK功能模块的处理 第三节 SIMULINK线的处理 第四节 SIMULINK自定义功能模块 第五节 SIMULINK仿真的运行 第六节 SIMULINK s-function的设计9第一节 SIMULINK简介一、什么是SIMULINKSIMULINK是MATLAB软件的扩展，它是实现 动态系统建模和仿真的一个软件包，它与 MATLAB语言的主要区别在于，其与用户交互 接口是基于Windows的模型化图形输入
7、，其结 果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模 型的构建，而非语言的编程上。10所谓模型化图形输入是指SIMULINK提供了一 些按功能分类的基本的系统模块，用户只需要 知道这些模块的输入输出及模块的功能，而不 必考察模块内部是如何实现的，通过对这些基 本模块的调用，再将它们连接起来就可以构成 所需要的系统模型（以.mdl文件进行存取）， 进而进行仿真与分析。SIMULINK的最新版本是SIMULINK5.0（包含 在MATLAB7.0里），MATLAB6.5里的版本 为4.0版，它们的变化不大。11二、SIMULINK的启动1、在MATLAB命令窗口中输入simulink结果是在桌面上出现
8、一个称为Simulink Library Browser的窗口，在这个窗口中列出 了按功能分类的各种模块的名称。当然用户也可以通过MATLAB主窗口的快捷按 钮来打开Simulink Library Browser窗口。122、在MATLAB命令窗口中输入 simulink3结果是在桌面上出现一个用图标形式显示的 Library :simulink3的Simulink模块库窗口。两种模块库窗口界面只是不同的显示形式， 用户可以根据各人喜好进行选用，一般说来 第二种窗口直观、形象，易于初学者，但使 用时会打开太多的子窗口。13三、SIMULINK的模块库介绍14SIMULINK模块库按功能进行分
9、类，包括以下 12类子库：1、Continuous（连续模块） 2、Discontinuities（非连续模块） 3、Discrete（离散模块） （Logic and Bit Operations（逻辑和位操作模块 ）simulink5.0） 4、Look-up Tables（查找表模块） 5、Math Operations （数学模块） （Model Verification（模型检测）simulink5.0 ）156、Model-wide Utilities（模型扩充） 7、Ports&Subsystems（端口和子系统） 8、Signal Attributes（信号属性） 9、Sign
10、al Routing（信号线路） 10、Sinks（接收器模块） 11、Sources（输入源模块） 12、User-Defined Functions（用户自定义函数 ）161、连续模块（Continuous）（1）Derivative：输入信号微分 （2）Integrator：输入信号积分 （3）State-Space：线性状态空间系统模型 （4）Transfer-Fcn：线性传递函数模型 （5）Transport Delay：输入信号延时一个固定 时间再输出 （6）Variable Transport Delay：输入信号延时 一个可变时间再输出 （7）Zero-Pole：以零极点表示的
11、传递函数模型172、非连续模块（ Discontinuities ）（1）Backlash （2）Coulomb&Viscous Friction （3）Dead Zone （4）Hit Crossing （5）Quantizer （6）Rate Limiter （7）Relay （8）Saturation183、离散模块（Discrete） （1）Discrete Transfer-Fcn：离散传递函数模型 （2）Discrete Zero-Pole：以零极点表示的离散传递函 数模型 （3）Discrete Filter：IIR与FIR滤波器 （4）Discrete State-Space：
12、离散状态空间系统模型 （5）Discrete-time Integrator：离散时间积分器 （6）First-Order Hold：一阶采样和保持器 （7）Memory （8）Unit Delay：一个采样周期的延时 （9）Zero-Order Hold：零阶采样和保持器194、查找表模块（ Look-up Table ）(1) Direct Look-Up Table (n-D) (2) Interpolation (n-D)using PreLook-Up (3) Look-Up Table：建立输入信号的查询表（线 性峰值匹配） (4) Look-Up Table(2-D)：建立两个输
13、入信号的查 询表（线性峰值匹配） (5) Look-Up Table (n-D) (6) PreLook-Up Index Search205、数学模块（ Math Operations ）(1) Abs：取绝对值 (2) Algebraic Constraint (3) Assignment (4) Bitwise Logical Operator (5) Combinatorial Logic (6) Complex to Magnitude-Angle：由复数输入 转为幅值和相角输出 (7) Complex to Real-Imag：由复数输入转为实部 和虚部输出21(8) Dot Pr
14、oduct：点乘运算 (9) Gain：比例运算 (10) Logical Operator：逻辑运算 (11) Magnitude-Angle to Complex：由幅值和 相角输入合成复数输出 (12) Math Function：包括指数函数、对数函数 、求平方、开根号等常用数学函数 (13) Matrix Concatenation (14) Matrix Gain (15) MinMax：最值运算 (16) Polynomial22(17) Product：乘运算 (18) Real-Imag to Complex：由实部和虚部输入 合成复数输出 (19) Relational O
15、perator：关系运算 (20) Reshape (21) Rounding Function (22) Sign：符号函数 (23) Slider Gain (24) Sum：加减运算 (25) Trigonometric Function：三角函数，包括 正弦、余弦、正切等23*模型检测（ Model Verification ）(1) Assertion (2) Check Discrete Gradient (3) Check Dynamic Gap (4) Check Dynamic Range (5) Check Static Gap (6) Check Static Range
16、24(7) Check Dynamic Lower Bound (8) Check Dynamic Upper Bound (9) Check Input Resolution (10) Check Static Lower Bound (11) Check Static Upper Bound256、模型扩充模块（ Model-wide Utilities ）(1)DocBlock (2)Model Info (3)Timed-Based Linearization (4)Trigger-Based Linearization267、端口和子系统（ Ports&Subsystems ）(1) Configurable Subsystem (2) Atomic Subsystem (3) Enable (4) Enabled Subsystem (5) Enabled and Triggered Subsystem (6) For Iterator Subsystem (7) Function-call Generator (8
