動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真Simulink

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1、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真Simulink（DynamicSystemSimulation）一、Simulink基本概念和仿真步驟計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,1970年以后發(fā)展出了利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和仿真軟件進(jìn)行仿真的計(jì)算機(jī)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(qiáng),重復(fù)性好,建模迅速及成本低廉等優(yōu)點(diǎn),在學(xué)術(shù)界和工程界得到了廣泛的使用。simulink簡(jiǎn)介Simulink（動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真）是MATLAB的組成部分之一,提供動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。其特點(diǎn)有：1．適應(yīng)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(xì)、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(duì)自己的模型進(jìn)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(dāng)創(chuàng)建好的框圖保存后，相應(yīng)的.mdl文件就自動(dòng)生成，這個(gè).mdl文件包含了該框圖的所有圖形及數(shù)學(xué)關(guān)系信息?？驁D表示比較直觀，容易構(gòu)造，運(yùn)行速度較快。simulink簡(jiǎn)介simulink的模型：simulink模型在視覺(jué)上表現(xiàn)為方框圖，在文件上則是擴(kuò)展名為mdl的ASCII代碼；在數(shù)學(xué)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(shí)際系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。simulink的一般結(jié)構(gòu)：輸入系統(tǒng)輸出simulink簡(jiǎn)介仿真原理當(dāng)在框圖視窗中進(jìn)行仿真的同時(shí)，matlab實(shí)際上是運(yùn)行保存于simulink內(nèi)存中s函數(shù)的映象文件，而不是解釋運(yùn)行該m文件。s函數(shù)并不是標(biāo)準(zhǔn)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(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的創(chuàng)建過(guò)程，就是一個(gè)方框圖的繪制過(guò)程simulink簡(jiǎn)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(fù)上述過(guò)程，以實(shí)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(kāi)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(gè)例子：建構(gòu)脈沖輸出模型鍵入simulink點(diǎn)擊simulink圖標(biāo)1.啟動(dòng)Simulink一個(gè)例子：建構(gòu)脈沖輸出模型Simulink庫(kù)瀏覽器點(diǎn)擊新建模型窗一個(gè)例子：建構(gòu)脈沖輸出模型一個(gè)例子：建構(gòu)脈沖輸出模型2．建構(gòu)模型。（1）打開(kāi)函數(shù)庫(kù)的Sources模塊庫(kù)，選擇信號(hào)源。（2）打開(kāi)函數(shù)庫(kù)的Sinks模塊庫(kù)，將scope模塊拖到模型建構(gòu)窗口。（3）連接兩個(gè)模塊。（4）調(diào)整模塊參數(shù)。一個(gè)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(gè)例子：建構(gòu)脈沖輸出模型

5、連接模塊一個(gè)例子：建構(gòu)脈沖輸出模型調(diào)整控制模塊參數(shù)一個(gè)例子：建構(gòu)脈沖輸出模型3.啟動(dòng)模型在“Simulation”菜單中選取“Start”命令點(diǎn)擊工具欄的按鈕。二、Simulink基本操作和模塊庫(kù)運(yùn)用基本命令構(gòu)建模型模塊操作：選擇對(duì)象復(fù)制對(duì)象移動(dòng)對(duì)象刪除對(duì)象改變對(duì)象大小改變對(duì)象方向改變對(duì)象名(2)信號(hào)線操作：連接模塊移動(dòng)線段分支線段信號(hào)線標(biāo)識(shí)運(yùn)用基本命令構(gòu)建模型運(yùn)用基本命令構(gòu)建模型（3）對(duì)模型的其他操作模塊參數(shù)的改變插入模塊對(duì)模型的注釋注釋移動(dòng)常用的Source庫(kù)信源模塊名稱功能說(shuō)明Clock（連續(xù)）仿真時(shí)鐘輸出每個(gè)仿真步點(diǎn)的時(shí)刻Constant恒值輸出數(shù)值可設(shè)置FromFil

6、e從文件讀數(shù)據(jù)從MAT文件獲取信號(hào)矩陣。FromWorkspace從工作區(qū)內(nèi)存讀數(shù)據(jù)矩陣信號(hào)矩陣必須存放在MATLAB的工作空間常用的Source庫(kù)信源模塊名稱功能說(shuō)明SignalGenerator信號(hào)發(fā)生器可生成正弦、方波、鋸齒波、隨機(jī)波。SineWave正弦波輸出可設(shè)置幅度、相位、頻率Step階躍輸出可設(shè)置階躍時(shí)刻、幅度常用的Sink庫(kù)顯示模塊名稱功能說(shuō)明Display數(shù)值顯示可以設(shè)置學(xué)時(shí)數(shù)值格式Scope示波器顯示實(shí)時(shí)信號(hào)out輸出模塊輸出模塊常用的Sink庫(kù)顯示模塊名稱功能說(shuō)明ToFile把數(shù)據(jù)保存為文件以行方式保存時(shí)間或信號(hào)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(shí)間或信號(hào)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(shuō)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(diǎn)增益模型TransportDelay把輸入信號(hào)按給定的時(shí)間延時(shí)離散系統(tǒng)模塊DiscreteTransferFcn離散傳遞函數(shù)模型DiscreteZero-Pole離散零-極點(diǎn)增益模型DiscreteState-Space離散