d_SIMULINK仿真环境

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1、单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,,*,,SIMULINK仿真环境,CH1 概述一、什么是SIMULINK 1. simulink是用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。支持 线性系统 非线性系统 连续时间系统 离散时间系统 混合系统 多采样频率系统,1,,2. 利用图形化的用户界面，使用户可以象“搭积木”一样建立系统模型 3.模型可以分级。用户在最高层宏观考察模型，在各层面上具体分析模型的局部细节。二、SIMULINK的优点 1

2、.建模简单。只通过图形界面进行简单的鼠标操作即可建立模型，无需大量书写程序 2.适应面广。包括前述的各种模型,2,,3.结构和流程清晰。模型以方框图形式呈现因而直观。模型的分层结构（概念－>功能－>系统－>子系统－>器件）使用户可以自上而下或反之地建模，因而流程清晰。,,,4.仿真精细，贴近实际。提供了丰富的模拟实际物理器件和过程的模块。如“死区”、“库仑摩擦”、“饱和”等模块。,3,,二、SIMULINK仿真集成环境 1.进入SIMULINK环境 点击simulink图标；指令窗中运行simulink 指令。此时即打开库浏览器。 2.进入模型窗 在库浏览器上点击“新建

3、”或“打开”图标。图形窗口是用户完成建模和调试的主要场所。典型的windows用户界面 3.常用项简介,4,,工具栏按钮 打开库浏览器、仿真启动或继续、暂停、结束状态栏 积分算法显示栏，进程显示栏菜单【simulation：simulation parameter】设置仿 真参数【format：flip block】翻转模块【format：rotate block】顺时针旋转模块,5,,【format：wide nonscale signa

4、l】粗线表示该 线路含有多路信号【format：signal dimentions】用数字表示多 路信号线中信号的数目【format：port data types】标明端口数据类型CH2 SIMULINK模型的建立一、simulink模型的特点 1.视觉上为实现各种功能的模块及连线构成 的图。 2.文件上是扩展名为MDL的ASCII码文件,6,,3.在数学上是一组微分方程和差分方程,,4.在本质上模拟物理器件

5、或过程的动态特性,,,二、 simulink模型的结构,,总体而言由三部分构成 信源：对系统的激励信号 系统：用户要研究的对象 信宿：对结果的记录和显示,,上述三大部分在simulink模块库中都有直接对应的模块或可由多种模块组合而得。,7,,Simullink建模的过程就是在库中选择适当的模块到模型窗中，并进行恰当的组合。三、simulink建模的基本操作 1.打开库浏览器和模型窗 2.块操作 1)选定：鼠标点击；Shift+鼠标点击；框选 不同模型窗间：鼠标直接拖动 2)复制 同

6、一模型窗内：[ctrl]+鼠标拖动 3)移动：鼠标直接拖动,8,,4)删除：选中＋delete键 5)改变大小：鼠标拖动模块柄 6)模块旋转：format菜单 7)模块名：双击模块名后编辑更改 8)模块参数的设置：双击模块，将其打开 填写参数 9)模块的帮助文档：双击模块选“help”3.信号线操作 1)产生连线：鼠标从一模块出口拖至另一 模块入口,9,,2)分支线：鼠标指向分叉点

7、 [ctrl]＋鼠标拖动 3)连线的折曲：光标指向待折点 shift＋鼠标拖动 4)折点的移动：选中折线 将光标指向待移折点 用鼠标拖动 5)信号线标识：双击信号线4.对模型注释：双击模型窗空白处，填写注 释内容,10,,四、常用模块组,,1.公用模块组,,加、减、乘、除、积分等数学运算模块：,,逻辑、关系运算模块：,,输入、输出模块；in、out、scop

8、e,,信号流程模块：mux、demux,,子系统模块：subsystem,,,2.连续模块组,,微分、积分、传函……,11,,3.逻辑与位运算组,,4.数学运算模块组：math function,,5.端口与子系统模块组：,,6.信号流程模块组：各种信号组合,,7.信宿模块组：各种结果输出或显示模块,,8.信源模块组：各种信号生成模块,,9.用户定义模块组：matlab function,12,,10.其它模块组（专业工具箱）：,,COMMUNICATIONS,,DSP,,Dial&Gauges Nonlinear Control Design,,,Power System  Virt

9、ual Reality,,SimMechanic,,Real-Time,13,,五、仿真参数配置 就是对【simulation；simulation parameter】的设置。 1.仿真算法设置——求解器的选择 连续系统一般问题：ode45变步长 连续系统刚性问题：ode15s变步长 离散系统：discrete方法定步长，步长值 可以人工确定，也可自动确定。 2.仿真区间设定：人工确定或利用stop根据 情况随机结束仿真。

10、3.输入输出设置：选定tout，yout可将仿真 结果输出到工作空间,14,,CH3 应用 例8.3-1 积分，示波器 例8.3-2 微分方程，注意利用simulink解 微 分方程的特点，在workspace中的 数据存放形式 例8.3-3传递函数 例8.3-4状态空间 例8.3-5非线性环节的应用 例8.3-6控制系统设计 例c5mvdp1 Van der pol方程1。解微分方程 的另一特点与c4mvdp对比 例c5mvdp2 Van der pol方程2。fcn的应用,15,,,例,c5fmswi非线性环节的应用 例c5fdae微分代数方程组 例c4mex4采样控制系统CH4 封装子系统 将功能相对独立的模块组封装在一起，使模型层次清楚封装子系统的方法1.先有内容后打包2.先有包装后添内容,16,,作业CH7: 1、2,17,,