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《計算機與CAD仿真第6章動態(tài)仿真集成環(huán)境-Simulinkppt課件.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第6章動態(tài)仿真集成環(huán)境-SimulinkSimulink是一個用來對動態(tài)系統(tǒng)進行建模、仿真和分析的軟件包。它支持連續(xù)、離散及兩者混合的線性和非線性系統(tǒng)仿真。Simulink為用戶提供了一個圖形化的用戶界面(GUI)。對于用方框圖所表示的系統(tǒng),通過圖形界面,利用鼠標點擊和拖拉方式,建立系統(tǒng)模型就像用鉛筆在紙上繪制系統(tǒng)的模型圖一樣簡單,它與用微分方程和差分方程建模的傳統(tǒng)仿真軟件包相比,具有更直觀、更方便、更靈活的優(yōu)點。它不但實現(xiàn)了可視化的動態(tài)仿真,也實現(xiàn)了與MATLAB、C或者FORTRAN甚至和硬件之間的數(shù)據(jù)傳遞,大大地擴展了它的功能。16.1Simulink簡介6.1.1Simuli
2、nk的啟動要啟動Simulink必須先啟動MATLAB。在MATLAB窗口中,有三種方法啟動Simulink:(1)在MATLAB的命令窗口中,直接鍵入命令:>>simulink;(2)在MATLAB窗口的工具條中,單擊Simulink的快捷啟動按鈕“”;(3)在MATLAB窗口的左下角“Start”菜單中,單擊“Simulink”子菜單中的“LibraryBrowser”選項。2啟動Simulink后,便可顯示如圖6-1所示的Simulink庫瀏覽窗口(SimulinkLibraryBrowser),窗口左邊列出了該系統(tǒng)中所有安裝的一個樹狀結(jié)構(gòu)的仿真模塊集或工具箱,同時右邊顯示當前
3、左邊所選仿真模塊集或工具箱中所包含的標準模塊庫。Simulink庫瀏覽窗口由功能菜單、工具欄和模塊集或工具箱三大部分組成,創(chuàng)建系統(tǒng)模型時,將從這些仿真模塊集或工具箱中利用鼠標復(fù)制標準模塊到用戶模型編輯窗口中。36.1.3仿真模塊庫(集)在Simulink庫瀏覽窗口中,包含了由眾多領(lǐng)域著名專家與學(xué)者以MATLAB為基礎(chǔ)開發(fā)的大量實用模塊集或工具箱,本書限于篇幅,僅介紹與動態(tài)仿真Simulink有關(guān)的幾種模塊集。1.Simulink模塊集(Simulink)在Simulink庫瀏覽窗口的Simulink節(jié)點上,通過單擊鼠標右鍵后,便可打開如圖6-2所示的Simulink模塊集窗口。4Si
4、mulink的標準模塊庫1.輸入模塊組Sources2.輸出池模塊組Sinks3.連續(xù)系統(tǒng)模塊組Continuous4.離散系統(tǒng)模塊組Discrete5.非線性模塊組Discontinuities6.數(shù)學(xué)函數(shù)模塊組MathOperations7.查表模組塊Look-upTables8.用戶自定義函數(shù)模塊組User-definedFunctions9.信號模塊組SignalRouting10.信號屬性模塊組SignalAttributes51.信號源模塊庫(Sources)62.接收模塊庫(Sinks)73.連續(xù)系統(tǒng)模塊庫(Continuous)84.離散系統(tǒng)模塊庫(Discrete)
5、95.非連續(xù)系統(tǒng)模塊庫(Discontinuities)106.信號路由模塊庫(SignalRouting)11***(7)信號屬性模塊庫(SignalAttributes)12(8)數(shù)學(xué)運算模塊庫(MathOperations)13(9)***邏輯和位操作模塊庫(LogicandBitOperations)14(10)查表模塊庫(LookupTables)15(11)用戶自定義函數(shù)模塊庫(User-DefinedFunctions)166.2模型的構(gòu)造Simulink完全采用方框圖的“抓取”功能來構(gòu)造動態(tài)系統(tǒng)模型,系統(tǒng)的創(chuàng)建過程就是繪制方框圖的過程。在Simulink環(huán)境中方框圖的
6、繪制完全依賴于鼠標操作。17圖6-266.2.1模型編輯窗口若想新建一個控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖,則首先應(yīng)該打開一個標題為“Untitled”的空白模型編輯窗口,如圖6-26所示。18創(chuàng)建一個新的模型編輯窗口有以下三種方法:1)在Simulink庫瀏覽窗口中,點擊工具條中的新建模型窗口按鈕;2)在Simulink庫窗口中選擇菜單命令File
7、New
8、Model;3)在MATLAB指令窗口中選擇菜單命令File
9、New
10、Model。19創(chuàng)建仿真系統(tǒng)模型的具體步驟如下:(1)激活Simulink;(2)選擇所需要的模塊;(3)用連線連接各模塊;(4)雙擊各模塊,完成對模塊的參數(shù)設(shè)置和修改?!纠?/p>
11、控制系統(tǒng)的模型如下圖所示,分析其創(chuàng)建過程。如何創(chuàng)建一個SIMULINK模型20解:進入Simulink后,打開一個空白的模型窗口,按以下步驟進行操作:(1)添加并編輯Step模塊21(2)添加并編輯TransferFcn模塊22(3)添加并編輯Sum模塊23246.2.5模型的保存在模型編輯窗口中編輯好系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖后,可用窗口中的菜單命令File
12、Save將其保存為模型文件(擴展名為.mdl),模型文件中存有模塊圖和模塊的一些屬性,它是以ASCII碼形式存