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1、第7章:動態(tài)系統(tǒng)Simulink建模與仿真本章內(nèi)容:Simulink工具箱簡介Simulink建模與仿真基本方法動態(tài)系統(tǒng)Simulink仿真模型的建立Simulink子系統(tǒng)技術(shù)S-函數(shù)與Simulink仿真*模糊邏輯工具箱簡介7.1Simulink工具箱簡介7.1.1Simulink工具箱簡介Simulink是Simulation(仿真)與link(連接)的簡寫形式,它提供一個動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境,是MATLAB最重要的組件之一,也是其它仿真工具箱的可視化仿真平臺。優(yōu)點:建模方便靈活,適用面廣
2、,結(jié)構(gòu)和流程清晰,效率高等。1Simulink啟動(1)在MATLAB命令窗口輸入“simulink”命令。(2)單擊MATLAB主窗口左下角的“Start”按鈕,在彈出的快捷菜單中單擊【Simulink】→【LibraryBrowser】命令。(3)單擊MATLAB主窗口工具欄里的工具。7.1.2Simulink組成圖7-1Simulink窗口界面CommonlyUsedBlocks(常用模塊庫)Continuous(連續(xù)系統(tǒng)模塊庫)Discontinuous(非連續(xù)系統(tǒng)模塊庫)Discrete(離散系統(tǒng)模塊
3、庫)LogicandBitOperations(邏輯與位操作模塊庫)LookupTables(查詢表模塊庫)MathOperations(數(shù)學(xué)操作模塊庫)ModelVerification(模型驗證模塊庫)2Simulink模塊庫組件Simulink7.1模塊庫共包含16個子模塊庫,它們是:Model-WideUtility,Ports&Subsystems(接口與子系統(tǒng)模塊庫),SignalAttributes(信號屬性模塊庫)SignalRouting(信號路由模塊庫)Sinks(輸出模塊庫)Sources
4、(信號源模塊庫)User-DefinedFunctions(用戶自定義模塊庫)AdditionalMath&Discrete(附加數(shù)學(xué)和離散系統(tǒng)模塊庫)是為了加快建模速度,節(jié)省建模過程中尋找模塊的時間而將最常用的基本模塊集中放在一起形成的,在初學(xué)Simulink建模與仿真時,是使用最為頻繁的模塊庫。(1)CommonlyUsedBlocks(常用模塊庫)圖7-2常用模塊庫包括總線信號生成器(BusCreator)模塊、總線信號選擇器(BusSelector)模塊、常數(shù)模塊(Constant)、數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換(Da
5、taTypeConversion)模塊,信號分離器(Demux)模塊,離散時間積分(Discrete-TimeIntegrator)模塊,增益(Gain)模塊,信號地(Ground)模塊,輸入接口(In1)模塊,積分(Integrator)模塊,邏輯操作(LogicOperator)模塊,信號合成器(Mux)模塊,輸出接口(Out1)模塊,乘法(Product)模塊,關(guān)系操作(RelationalOperator)模塊,飽和(Saturation)模塊,示波器(Scope)模塊,子系統(tǒng)(Subsystem)模塊
6、,求和模塊(Sum),開關(guān)轉(zhuǎn)換模塊(Switch),信號終端(Terminator)模塊,單位延遲(UnitDelay)模塊。連續(xù)系統(tǒng)(Continuous)模塊庫提供了連續(xù)系統(tǒng)Simulink建模與仿真的基本模塊,有:微分環(huán)節(jié)模塊(Derivative),積分環(huán)節(jié)模塊(Integrator),狀態(tài)空間模型(State-space),傳遞函數(shù)功能模塊(TransferFun),傳輸延遲模塊(TransportDelay),可變時間延遲模塊(VeriableTransportDelay),可變傳輸延遲模塊(Ver
7、iableTransportDelay)零極點增益模塊(Zero-Pole)(2)連續(xù)系統(tǒng)模塊庫圖7-3非連續(xù)系統(tǒng)模塊庫(DisContinity)在以前版本中也稱為非線性模塊庫,包含一些常用的非線性運算模塊,主要包括:(3)非連續(xù)系統(tǒng)模塊庫飽和非線性模塊(Saturation)死區(qū)非線性模塊(DeadZone)變化率限幅模塊(RateLimiter)變化率動態(tài)限幅模塊(RateLimiterDynamic)用于設(shè)置飽和輸出上下限。動態(tài)飽和非線性模塊(SaturationDanymic)可以根據(jù)輸入端口Up和L
8、o的設(shè)定值動態(tài)設(shè)置輸出的上限和下限。用于設(shè)定死區(qū)區(qū)間。動態(tài)死區(qū)非線性模塊(DeadZoneDanymic)可以根據(jù)輸入端口Up和Lo的設(shè)定值動態(tài)設(shè)置死區(qū)區(qū)間。用于設(shè)置信號輸出變化率限幅,即:上升變化率限幅(Risingslewrate)和下降變化率限幅(Fallingslewrate)??梢愿鶕?jù)輸入端口Up和Lo的設(shè)定值動態(tài)設(shè)置信號上升變化率限幅參數(shù)R和下降變化率限幅參數(shù)L。磁滯回環(huán)模