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1、Simulink仿真基礎0.簡介與基本操作SIMULINK是MATLAB軟件的擴展，它是實現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)建模和仿真的一個軟件包，它與MATLAB語言的主要區(qū)別在于，其與用戶交互接口是基于Windows的模型化圖形輸入，其結果是使得用戶可以把更多的精力投入到系統(tǒng)模型的構建，而非語言的編程上。所謂模型化圖形輸入是指SIMULINK提供了一些按功能分類的基本的系統(tǒng)模塊，用戶只需要知道這些模塊的輸入輸出及模塊的功能，而不必考察模塊內(nèi)部是如何實現(xiàn)的，通過對這些基本模塊的調(diào)用，再將它們連接起來就可以構成所需要的系統(tǒng)模型（以.mdl文件進行存
2、?。?，進而進行仿真與分析。電子通信系統(tǒng)的仿真就是利用計算機對實際電子通信系統(tǒng)的物理模型或數(shù)學模型進行試驗，通過這樣的模型試驗來對一個實際系統(tǒng)的性能和工作狀態(tài)進行分析和研究。（電子系統(tǒng)的物理模型特指利用電源、電阻、電容、電感和晶體管等電子器件所搭建的電子線路。通過物理模型可以進一步抽象出數(shù)學模型。計算機仿真的本質(zhì)是對系統(tǒng)的數(shù)學模型進行數(shù)值計算。）由于Simulink是基于MATLAB環(huán)境之上的高性能的系統(tǒng)級仿真設計平臺，因此啟動Simulink之前必須首先運行MATLAB，然后才能啟動Simulink并建立系統(tǒng)模型。啟動Sim
3、ulink有兩種方式：(1)用命令行方式啟動Simulink。即在MATLAB的命令窗口中直接鍵入如下命令：>>simulink(2)使用工具欄按鈕啟動Simulink。即用鼠標單擊MATLAB工具欄中的Simulink按鈕。啟動Simulink，建立系統(tǒng)模型，其相應的基本操作如圖所示：當用戶完成Simulink系統(tǒng)模型的編輯之后，需要保存系統(tǒng)模型，然后設置模塊參數(shù)與系統(tǒng)仿真參數(shù)，最后便可以進行系統(tǒng)的仿真。無論采用何種方式，用戶都可以在短短幾分鐘內(nèi)熟練掌握啟動Simulink的方法并開始創(chuàng)建動態(tài)系統(tǒng)模型。在系統(tǒng)模型編輯器中，
4、用戶可以“拖動”Simulink提供的大量的內(nèi)置模塊建立系統(tǒng)模型。連續(xù)系統(tǒng)模塊離散系統(tǒng)模塊數(shù)學運算庫子系統(tǒng)模塊庫系統(tǒng)輸出模塊庫系統(tǒng)輸入模塊庫1.模塊選擇【例】已知系統(tǒng)的數(shù)學描述為系統(tǒng)輸入：ut()sin,?t≥0t系統(tǒng)輸出：y(t)?au(t),a?0【解】啟動Simulink并新建一個系統(tǒng)模型文件。欲建立此簡單系統(tǒng)的模型，需要如下的系統(tǒng)模塊（均在Simulink公共模塊庫中）：(1)系統(tǒng)輸入模塊庫Sources中的SineWave模塊：產(chǎn)生一個正弦波信號。(2)數(shù)學庫Math中的Gain模塊：將信號乘上一個常數(shù)（即信號增益
5、）。(3)系統(tǒng)輸出庫Sinks中的Scope模塊：圖形方式顯示結果。選擇相應的系統(tǒng)模塊并將其拷貝（或拖動）到新建的系統(tǒng)模型中。在選擇構建系統(tǒng)模型所需的所有模塊后，需要按照系統(tǒng)的信號流程將各系統(tǒng)模塊正確連接起來。連接系統(tǒng)模塊的步驟如下：(1)將光標指向起始塊的輸出端口，此時光標變成“+”。(2)單擊鼠標左鍵并拖動到目標模塊的輸入端口，在接近到一定程度時光標變成雙十字。這時松開鼠標鍵，連接完成。完成后在連接點處出現(xiàn)一個箭頭，表示系統(tǒng)中信號的流向。連接系統(tǒng)模塊還有如下更有效的方式：(1)使用鼠標左鍵單擊起始模塊。(2)按下Ctrl
6、鍵，并用鼠標左鍵單擊目標塊。擴展：2.設計Simulink框圖的界面3.子系統(tǒng)的建立子系統(tǒng)的建立方法有如下兩種：(1)在已有的系統(tǒng)模型中建立子系統(tǒng)：首先框選待封裝的區(qū)域，即在模型編輯器背景中單擊鼠標左鍵并拖動，選中需要放置到子系統(tǒng)中的模塊與信號（或在按下Shift鍵的同時，用鼠標左鍵單擊所需模塊）；然后選擇Edit菜單下的CreateSubsystem，即可建立子系統(tǒng)。如圖所示：(2)建立空的子系統(tǒng)：使用Subsystems模塊庫中的模塊建立子系統(tǒng)。這樣建立的子系統(tǒng)內(nèi)容為空，然后雙擊子系統(tǒng)對其進行編輯。建立此系統(tǒng)模型所需要的
7、系統(tǒng)模塊如下所述：Subsystems模塊庫中的Subsystem模塊、Sources模塊庫中的SineWave、Sinks模塊庫中的Scope模塊、Sinks模塊庫中的Out1模塊（Subsystem模塊的缺省設置為單輸入單輸出，使用Out1模塊可以產(chǎn)生多個輸出）、Math模塊庫中的Gain模塊以及Signals&Systems模塊庫中的Mux模塊等。在系統(tǒng)模型中建立子系統(tǒng)時，Simulink會自動生成Inport模塊（Sources模塊庫中的In1模塊）與Outport模塊（Sinks模塊庫中的Out1模塊）。Inpor
8、t模塊作為子系統(tǒng)的輸入端口，Outport作為子系統(tǒng)的輸出端口，它們被用來完成子系統(tǒng)和主系統(tǒng)之間的通訊。如果需要建立多輸入多輸出的子系統(tǒng)，則需要使用多個Inport模塊與Outport模塊，而且最好使用合適的名稱對Inport模塊與Outport模塊進行命名，如圖所示。4.建立復雜系統(tǒng)模型
