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1、动态仿真集成环境-Simulink,童 向 荣,目录,6.1 Simulink简介 6.2 模型的构造 6.3 连续系统的数字仿真 6.4 离散系统的数字仿真 6.5 仿真系统的线性化模型 6.6 创建子系统 6.7 封装模板编辑器 6.8 条件子系统,SIMULINK提供了一些按功能分类的基本的系统模块，用户只需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。 可以仿真线性或非线性系统，并能够创建连续时间、离散或二者混合的系统，还支持采样频率系统,6.1 Si
2、mulink简介,6.1.1 Simulink的启动,在MATLAB命令窗口中输入simulink 用户也可以通过MATLAB主窗口的快捷按钮来打开Simulink Library Browser窗口,6.1.2 Simulink库浏览窗口的功能菜单,File Preferences %参数选择 Edit Add to the current model %增加到当前用户模型编辑窗口中 Find block %查找模块 Find next block %查找下一个模块 View Stay on top %位于上层 Collapse entire browser %压缩整个树状结构 Expand
3、 entire browser %展开整个树状结构 Show parameters for selected block %显示所选模块参数,Simulink模型窗口的组成,工具栏： 状态栏： 模型状态、显示比例、仿真算法,6.1.3 仿真模块库（集）,1 Simulink模块库 常用模块组commonly used 连续模块组continuous 非连续模块组discontinuous（非线性） 离散模块组discrete 逻辑和位运算模块组Logic and bit operations 查表模块组Lookup Tables 数学运算模块组 Math operations,续,端口与子系统
4、模块组port & subsystems 信号属性模块组signal attributes 信号通路模块组 signal routing 用户自定义函数模块组 user-defined functions 附加数学与离散模块组 additional math & discrete 模型校核模块组 model verification 模型扩充模块组 model-wide utilities 信源模块组 sources 信宿模块组 sinks,11.2 Simulink模块库模块功能介绍,常用模块组 连续模块组 非连续模块组 离散模块组 数学运算模块组 信源模块组 信宿模块组,常用模块组,Com
5、monly used blocks 包含了Simulink建模与仿真所需的各类最基本模块，均来自其它模块组 便于用户能够在其中获得最常用的模块 进行一般线性连续/离散时间控制系统及非线性控制系统研究时，可首选此模块,连续模块组,非连续模块组,离散模块组,数学运算模块组,信源模块组,信源模块为系统提供输入信号 信宿模块为系统提供输出装置 信源模块组包含多种常用的信号和数据发生器 信宿模块包括多种输出观测和显示装置 示波器是信宿模块中最重要的模块,信宿模块组,示波器模块,用途 工具栏 纵坐标范围的手工设置 横坐标的设置 数据存储 多信号显示区设置 设置为游离示波器,示波器的用途,实时显示信号波形
6、无论示波器窗口是否打开，只要仿真一启动，示波器缓冲区就接受示波器输入端传送的信号 该缓冲区可以接受多达30个不同的信号 他们以列的方式排列,示波器窗口的工具栏,从左到右排列 打印窗口； 打开示波器参数设置对话窗口； 管理x-y双向变焦，x轴向变焦，y轴向变焦 管理纵坐标的自动刻度，自动选取当前示波器窗口中信号的最小值和最大值作为纵坐标的下限和上限 保存当前轴的设置 恢复已保存轴的设置 游离示波器,示波器纵坐标范围的手工设置,鼠标右击示波器坐标框内任一处弹出现场菜单，选择axes properties. 得到示波器纵坐标范围手工设置对话框，分别在Y-min和Y-max填写所希望的纵坐标下限值和上
7、限值,示波器横坐标的设置,示波器横坐标的设置,单击示波器参数设置图标，打开参数设置窗口 分别为general和data history，可进行横坐标显示参数设置和示波器数据处理设置； time range: 所希望的横坐标上限值，auto则上限值为所设置的仿真时间；缺省值为10；如果信号实际持续时间超过设定时间，则不显示区间外的内容 sampling：抽选decimation和采样周期sample time，其中：decimation设置显示频度，若取n，则每隔n-1个数据点给予显示，缺省值为1；sample time 设置显示点的采样时间步长，缺省值为0，表示显示连续信号；若取-1，则表示显
8、示方式取决于输入信号；若取大于0的数，则表示显示离散信号的时间间隔,示波器数据存储,limit data points to last:设定缓冲区接收数据的长度，缺省为选中状态，其值为5000，如果输入数据超过设定值，则最早的历史数据被清除 save data to workspace:若选中该框，则可以把示波器缓冲区中保存的数据以矩阵或结构体形式送入MATLAB工作空间。缺省时不选中，变量名可以设定，缺省名是scopedata,多信号显示区设置,number of axes栏进行多信号显示区设置。 该栏缺省值为1，表示scope模块只有一个输入端，示波器窗只有一个信号显示区。 如果此栏设置为
9、2，则scope模块将有两个输入端，示波器窗口也相应有两个信号显示区。 其余类似,设置为游离示波器,选中floating scope栏，示波器将以游离状态出现 示波器没有输入端，导致它与其它模块分离,表模块库,用户定义函数,信号处理模块,6.2 模型的构造,Simulink 模型概念 视觉上，表现为直观的方框图；文件上，是扩展名为.mdl的ASCII代码；数学上，体现了一组微分方程或差分方程；行为上，模拟了由物理器件构成的实际系统的动态特性 宏观角度看，通常包括三类组建件：信源、系统及信宿,信源,系统,信宿,6.2.1 Simulink模型编辑窗口,新建 打开 保存 打印: 当前系统AD、当前
10、系统及其上层AD、当前系统及其下层ABCD、包含当前系统的整个大系统ABCD A打印系统、模块一揽表；B-打印封装模块具体内容；C打印来自系统库的模块内容；D打印每幅图的标题 simulink模型的文档嵌入：editioncopy model to clipboard，然后再将其粘贴到word文档中,6.2.2 对象的选定,选定一个对象鼠标单击对象 选定一组对象 一组不连续的对象：按下shift键，然后单击每一个待选的对象 选定一组连续的对象：框选 选定整个模型：editselect all,6.2.3 模块操作,模块的复制：同一窗口，右键拖动；不同窗口，按下鼠标左键，拖动到位置 模块的移动：
11、同一窗口，左键拖动；不同窗口，按下shift，鼠标左键，拖动到位置 模块的删除：选中模块，然后按下delete 改变大小：拖动边框 模块的旋转：format-flip block 180o，formatrotate block 90o,6.2.4 模块的标量扩展,Format wide nonscalar lines 输入的标量扩展 参数的标量扩展,6.2.5 模型的保存,File Save,6.2.6 信号线的操作,信号线的生成： 鼠标指向连线的起点，变为+，按下左键并拖动至终点，然后放开左键，simulink自动配置连线 信号线的移动和删除： 用鼠标左键单击待移动线段，按下鼠标左键并拖动到
12、希望位置后释放， 选中，按下delete 信号线分支的生成：鼠标指针指向分支线的起点，按下鼠标右键，变为+后拖动鼠标至分支线的终点处，释放鼠标右键,信号线的操作II,信号线的折曲与折点的移动： 选中，指针指到位置，先按shift，再按下左键，拖动到合适处，释放鼠标左键； 移动：选中折线，指针指到折点处，变为小圆点时，按下鼠标左键并拖动到希望处，释放。 信号线宽度的显示： formatport/signal displaywide nonscale lines 用粗线显示向量型信号线， formatport/signal displaysignal dimensions将在向量型信号线上用数字标
13、注向量的维数,信号线的操作III,用彩色显示信号线： formatport/signal displayssample time colors，simulink将用不同颜色显示具有不同采样频率的模块和信号线 插入模块： 选中，按下左键，拖动待插入模块至希望插入的信号线上，在释放左键 信号线与模块的分离： 选中待分离的模块，首先按住shift，再按下左键，将模块拖至其它地方,信号线的操作IV,添加信号线标识： 左键双击，弹出空白文字填写框，在其中输入文本 修改信号线标识： 单击信号线标识 移动信号线标识： 选中编辑框，左键拖动 复制信号线标识： ctrl，左键拖动 删除信号线标识： 选中，双击，delete 设置标识字体： 单击，format-font,6.2.7 模块名字处理,模块名称的操作： 修改名称：单击，修改原名称； 模块名称字体设置选中，formatfont； 改变模块名称的位置：选中，formatflip name； 隐藏模块名称：选中，选择simulink模型窗口菜单formathide name 模块的阴影效果：选择simulink窗口的formatshow drop shadow,6.2.8 模块的参数设置,双击打开 e6_1.mdl;e6_2.mdl;e6_3.m,模型的注释,创建：任何位置双击，出现编辑框 移动：左键拖动 字体设置：单击，formatfont,
