MATLABSimulink仿

第10章MATLABSimulink仿真软件10.1Simulink操作基础10.2系统仿真模型10.3系统的仿真10.4使用命令操作对系统进行仿真10.5子系统及其封装技术10.6S函数的设计与应用精选ppt10.1Simulink操作基础10.1.1Simulink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。精选ppt10.1.2Simulink的启动与退出1．Simulink的启动在MATLAB的命令窗口输入simulink或单击MATLAB主窗口工具栏上的Simulink命令按钮即可启动Simulink。Simulink启动后会显示Simulink模块库浏览器(SimulinkLibraryBrowser)窗口。精选ppt在MATLAB主窗口File菜单中选择New菜单项下的Model命令，在出现Simulink模块库浏览器的同时，还会出现一个名字为untitled的模型编辑窗口。在启动Simulink模块库浏览器后再单击其工具栏中的Createanewmodel命令按钮，也会弹出模型编辑窗口。利用模型编辑窗口，可以通过鼠标的拖放操作创建一个模型。精选ppt模型创建完成后，从模型编辑窗口的File菜单项中选择Save或SaveAs命令，可以将模型以模型文件的格式(扩展名为.mdl)存入磁盘。如果要对一个已经存在的模型文件进行编辑修改，需要打开该模型文件，其方法是，在MATLAB命令窗口直接输入模型文件名(不要加扩展名.mdl)。在模块库浏览器窗口或模型编辑窗口的File菜单中选择Open命令，然后选择或输入欲编辑模型的名字，也能打开已经存在的模型文件。另外，单击模块库浏览器窗口工具栏上的Openamodel命令按钮或模型编辑窗口工具栏上的Openmodel命令按钮，也能打开已经存在的模型文件。精选ppt2．Simulink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。精选ppt10.2系统仿真模型10.2.1Simulink仿真模型概述Simulink仿真模型(Model)在视觉上表现为直观的方框图，在文件上则是扩展名为.mdl的ASCII代码，在数学上体现了一组微分方程或者是差分方程，在行为上模拟了物理器件构成的实际系统的动态特性。模块(Block)是构成系统仿真模型的基本单元。用适当的方式把各种模块连接在一起就能够建立动态系统的仿真模型。从宏观角度来看,Simulink模型通常包含了3类模块：信源(Source)、系统(System)及信宿(Sink)。精选pptSimulink的模块库提供了大量模块。单击模块库浏览器中Simulink前面的“+”号，将看到Simulink模块库中包含的子模块库，单击所需要的子模块库，在右边的窗口中将看到相应的基本模块，选择所需基本模块，可用鼠标将其拖到模型编辑窗口。同样，在模块库浏览器左侧的Simulink栏上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中单击Openthe‘Simulink’Libray命令，将打开Simulink基本模块库窗口。单击其中的子模块库图标，打开子模块库，找到仿真所需要的基本模块。精选ppt10.2.2模块的编辑1．添加模块2．选取模块3．复制与删除模块4．模块外形的调整5．模块名的处理精选ppt10.2.3模块的连接1．连接两个模块2．模块间连线的调整3．连线的分支4．标注连线5．删除连线精选ppt10.2.4模块的参数和属性设置1．模块的参数设置Simulink中几乎所有模块的参数都允许用户进行设置，只要双击要设置的模块或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。该对话框分为两部分，上面一部分是模块功能说明，下面一部分用来进行模块参数设置。同样，先选择要设置的模块，再在模型编辑窗口Edit菜单下选择相应模块的参数设置命令也可以打开模块参数对话框。精选ppt2．模块的属性设置选定要设置属性的模块，然后在模块上按鼠标右键并在弹出的快捷菜单中选择Blockproperties，或先选择要设置的模块，再在模型编辑窗口的Edit菜单下选择Blockproperties命令，将打开模块属性对话框。该对话框包括General、Blockannotation和Callbacks3个可以相互切换的选项卡。其中选项卡中可以设置3个基本属性：Description(说明)、Priority(优先级)、Tag(标记)。精选ppt例10.1有系统的微分方程，试建立系统仿真模型。操作过程如下：(1)在MATLAB主菜单中，选择File菜单中New菜单项的Model命令，打开一个模型编辑窗口。(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。设置模块参数后，用连线将各个模块连接起来组成系统仿真模型。模型建好后，从模型编辑窗口的File菜单中选择Save或Saveas命令将它存盘。精选ppt10.2.5Simulink的几类基本模块模块是MATLAB仿真模型的基本单元。下面列举Simulink模块库中的几类基本模块。1．输入源模块(Sources)2．接收模块(Sinks)3．连续系统模块(Continuous)4．离散系统模块(Discrete)5．数学运算模块(MathOperations)精选ppt10.3系统的仿真10.3.1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Simulationparameters命令，打开一个仿真参数对话框，在其中可以设置仿真参数。仿真参数对话框包含5个可以相互切换的选项卡：(1)Solver选项卡：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 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 参数，以及选择某些输出选项。(2)WorkspaceI/O选项卡：用于管理对MATLAB工作空间的输入和输出。(3)Diagnostics选项卡：用于设置在仿真过程中出现各类错误时发出警告的等级。(4)Advanced选项卡：用于设置一些高级仿真属性，更好地控制仿真过程。(5)Real-timeWorkshop选项卡：用于设置若干实时工具中的参数。如果没有安装实时工具箱，则将不出现该选项卡。精选ppt10.3.2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StartSimulation命令按钮，便可启动对当前模型的仿真。此时，Start菜单项变成不可选,而Stop菜单项变成可选,以供中途停止仿真使用。从Simulation菜单中选择Stop项停止仿真后，Start项又变成可选。精选ppt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XYGraph模块。(2)把仿真结果送到输出端口并作为返回变量，然后使用MATLAB命令画出该变量的变化曲线。(3)把输出结果送到ToWorkspace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。精选ppt例10.2利用Simulink构建函数曲线y=5t2+16。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。设置模块参数后，用连线将各个模块连接起来组成仿真模型。(4)设置系统仿真参数。(5)开始系统仿真。(6)观察仿真结果。精选ppt例10.3利用Simulink仿真求定积分I=仿真过程如下：(1)打开一个模型编辑窗口。(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。精选ppt10.3.3系统仿真实例至此，可以 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 出利用Simulink进行系统仿真的步骤如下：(1)建立系统仿真模型，这包括添加模块、设置模块参数以及进行模块连接等操作。(2)设置仿真参数。(3)启动仿真并分析仿真结果。精选ppt例10.4有初始状态为0的二阶微分方程x"+0.2x'+0.4x=0.2u(t),其中u(t)是单位阶跃函数，试建立系统模型并仿真。方法1：用积分器直接构造求解微分方程的模型。方法2：利用传递函数模块建模。方法3：利用状态方程模块建模。精选ppt2．通过已有的模块建立子系统操作步骤为：(1)先选择要建立子系统的模块，不包括输入端口和输出端口。(2)选择模型编辑窗口Edit菜单中的CreateSubsystem命令，这样，子系统就建好了。在这种情况下，系统会自动把输入模块和输出模块添加到子系统中，并把原来的模块变为子系统的图标。精选ppt例10.5PID控制器是在自动控制中经常使用的模块，在 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 应用中其 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的数学模型为其中采用了一阶环节来近似纯微分动作，为保证有良好的微分近似的效果，一般选N≥10。试建立PID控制器的模型并建立子系统。步骤如下：(1)先建立PID控制器的模型。(2)建立子系统。精选ppt10.5.2子系统的条件执行1．使能子系统建立使能子系统的方法是：打开Simulink模块库中的Ports&Subsystems模块库，将Enable模块复制到子系统模型中，则系统的图标发生了变化。精选ppt例10.6利用使能子系统构成一个正弦半波整流器。操作步骤如下：(1)打开Simulink模块库浏览器并新建一个仿真模型。(2)将SineWave、EnabledSubsystem、Scope3个模块拖至新打开的模型编辑窗口，连接各模块并存盘。其中使能信号端接SineWave模块。为了便于比较，除显示半波整流波形外，还显示正弦波，故在示波器属性窗口将Numberofaxes设置为2。使能子系统建立好后，可对Enable模块进行参数设置。(3)选择Simulink菜单中的Start命令，就可看到半波整流波形和正弦波形。精选ppt2．触发子系统触发子系统是指当触发事件发生时开始执行子系统。与使能子系统相类似，触发子系统的建立要把Ports&Subsystems模块库中的Trigger模块添加到子系统中或直接选择TriggeredSubsystem模块来建立触发子系统。精选ppt例10.7利用触发子系统将一锯齿波转换成方波。操作步骤如下：(1)用SignalGenerator、TriggeredSubsystem和Scope模块构成子系统。(2)选择Simulink菜单中的Start命令，就可看到波形。精选ppt3．使能加触发子系统所谓使能加触发子系统就是把Enable和Tirgger模块都加到子系统中，使能控制信号和触发控制信号共同作用子系统的执行，也就是前两种子系统的综合。该系统的行为方式与触发子系统相似，但只有当使能信号为正时，触发事件才起作用。精选ppt10.5.3子系统的封装所谓子系统的封装(Masking)，就是为子系统定制对话框和图标，使子系统本身有一个独立的操作界面，把子系统中的各模块的参数对话框合成一个参数设置对话框，在使用时不必打开每个模块进行参数设置，这样使子系统的使用更加方便。子系统的封装过程很简单，先选中所要封装的子系统，再选择模型编辑窗口Edit菜单中的Masksubsystem命令，这时将出现封装编辑器(MaskEditor)对话框。MaskEditor对话框中共包括4个选项卡：Icon、Parameters、Initialization和Documentation。子系统的封装主要就是对这4页参数进行设置。精选ppt