動態(tài)系統(tǒng)仿真Simulink

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1、動態(tài)系統(tǒng)仿真Simulink（DynamicSystemSimulation）一、Simulink基本概念和仿真步驟計算機仿真系統(tǒng)仿真(Simulation)技術(shù)也稱為系統(tǒng)模擬技術(shù),由于計算機技術(shù)的發(fā)展,1970年以后發(fā)展出了利用現(xiàn)代計算機和仿真軟件進行仿真的計算機仿真技術(shù)。以MATLAB/Simulink等為代表的仿真軟件由于其精度高,通用性強,重復性好,建模迅速及成本低廉等優(yōu)點,在學術(shù)界和工程界得到了廣泛的使用。simulink簡介Simulink（動態(tài)系統(tǒng)仿真）是MATLAB的組成部分之一,提供動態(tài)系統(tǒng)的建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。其特點有：1．適應面廣。（線性、非線

2、性系統(tǒng)；離散、連續(xù)及混和系統(tǒng)。）2．結(jié)構(gòu)和流程清晰。3．仿真精細、提供大量函數(shù)模塊。由于matlab和simulink是集成在一起的，因此用戶可以在兩種環(huán)境下對自己的模型進行仿真、分析和修改。不用命令行編程，由方框圖產(chǎn)生.mdl文件（s函數(shù)）當創(chuàng)建好的框圖保存后，相應的.mdl文件就自動生成，這個.mdl文件包含了該框圖的所有圖形及數(shù)學關(guān)系信息?？驁D表示比較直觀，容易構(gòu)造，運行速度較快。simulink簡介simulink的模型：simulink模型在視覺上表現(xiàn)為方框圖，在文件上則是擴展名為mdl的ASCII代碼；在數(shù)學上體現(xiàn)為一組微分方程或差分方程；在行為上模擬了物理器件構(gòu)成

3、的實際系統(tǒng)的動態(tài)特性。simulink的一般結(jié)構(gòu)：輸入系統(tǒng)輸出simulink簡介仿真原理當在框圖視窗中進行仿真的同時，matlab實際上是運行保存于simulink內(nèi)存中s函數(shù)的映象文件，而不是解釋運行該m文件。s函數(shù)并不是標準m文件，它m文件的一種特殊形式。結(jié)構(gòu)圖創(chuàng)建方法一個動態(tài)系統(tǒng)的創(chuàng)建過程，就是一個方框圖的繪制過程simulink簡介使用Simulink的步驟：建構(gòu)正確的系統(tǒng)模型。利用仿真工具去分析模型。判斷仿真輸出結(jié)果，并修正模型。重復上述過程，以實現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)化。使用Simulink的步驟：模型建模＋－模型分析修正顯示Simulink文件操作和模型窗口1.文件操作新

4、建文件(3種方法)打開文件（4種方法）2.模型窗口主界面狀態(tài)欄工具欄選單狀態(tài)欄菜單模型框圖模型瀏覽器雙窗口模型窗口工具欄一個例子：建構(gòu)脈沖輸出模型鍵入simulink點擊simulink圖標1.啟動Simulink一個例子：建構(gòu)脈沖輸出模型Simulink庫瀏覽器點擊新建模型窗一個例子：建構(gòu)脈沖輸出模型一個例子：建構(gòu)脈沖輸出模型2．建構(gòu)模型。（1）打開函數(shù)庫的Sources模塊庫，選擇信號源。（2）打開函數(shù)庫的Sinks模塊庫，將scope模塊拖到模型建構(gòu)窗口。（3）連接兩個模塊。（4）調(diào)整模塊參數(shù)。一個例子：建構(gòu)脈沖輸出模型選擇信源模塊，添加到模型窗一個例子：建構(gòu)脈沖輸出模型

5、連接模塊一個例子：建構(gòu)脈沖輸出模型調(diào)整控制模塊參數(shù)一個例子：建構(gòu)脈沖輸出模型3.啟動模型在“Simulation”菜單中選取“Start”命令點擊工具欄的按鈕。二、Simulink基本操作和模塊庫運用基本命令構(gòu)建模型模塊操作：選擇對象復制對象移動對象刪除對象改變對象大小改變對象方向改變對象名(2)信號線操作：連接模塊移動線段分支線段信號線標識運用基本命令構(gòu)建模型運用基本命令構(gòu)建模型（3）對模型的其他操作模塊參數(shù)的改變插入模塊對模型的注釋注釋移動常用的Source庫信源模塊名稱功能說明Clock（連續(xù)）仿真時鐘輸出每個仿真步點的時刻Constant恒值輸出數(shù)值可設置FromFil

6、e從文件讀數(shù)據(jù)從MAT文件獲取信號矩陣。FromWorkspace從工作區(qū)內(nèi)存讀數(shù)據(jù)矩陣信號矩陣必須存放在MATLAB的工作空間常用的Source庫信源模塊名稱功能說明SignalGenerator信號發(fā)生器可生成正弦、方波、鋸齒波、隨機波。SineWave正弦波輸出可設置幅度、相位、頻率Step階躍輸出可設置階躍時刻、幅度常用的Sink庫顯示模塊名稱功能說明Display數(shù)值顯示可以設置學時數(shù)值格式Scope示波器顯示實時信號out輸出模塊輸出模塊常用的Sink庫顯示模塊名稱功能說明ToFile把數(shù)據(jù)保存為文件以行方式保存時間或信號序列ToWorkspace把數(shù)據(jù)保存到工作區(qū)

7、內(nèi)存以列方式保存時間或信號序列XYGraph顯示X_Y圖形利用MATLAB圖形窗顯示X_Y圖形曲線連續(xù)系統(tǒng)模塊名稱功能說明Integrator積分環(huán)節(jié)Derivative微分環(huán)節(jié)State-Space狀態(tài)方程模型TransferFcn傳遞函數(shù)模型Zero-Pole零-極點增益模型TransportDelay把輸入信號按給定的時間延時離散系統(tǒng)模塊DiscreteTransferFcn離散傳遞函數(shù)模型DiscreteZero-Pole離散零-極點增益模型DiscreteState-Space離散