Matlab 第7章 Simulink仿真環(huán)境ppt課件.ppt

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1、第7章Simulink仿真環(huán)境7.1Simulink的概述7.2Simulink的工作環(huán)境7.3建立模型7.4Simulink的應(yīng)用實(shí)例7.5模型的調(diào)試7.6子系統(tǒng)與封裝7.7S函數(shù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用7.1Simulink的概述1.Simulink的特點(diǎn)（1）設(shè)計(jì)簡單:系統(tǒng)結(jié)構(gòu)使用方框圖繪制，以繪制模型化的圖形代替程序輸入，以鼠標(biāo)操作代替編程；（2）分析直觀:用戶不需要考慮系統(tǒng)模塊內(nèi)部，只要考慮系統(tǒng)中各模塊的輸入輸出；（3）仿真快速、準(zhǔn)確:智能化地建立各環(huán)節(jié)的方程，自動地在給定精度要求下以最快速度仿真，還可以交互式地進(jìn)行仿真。2.Simulink

2、的典型模型結(jié)構(gòu)Simulink的典型模型結(jié)構(gòu)由3部分組成：輸入、狀態(tài)、輸出模塊。3.Simulink的文件.mdl文件。4.Simulink的幫助7.2Simulink的工作環(huán)境在MATLAB的命令窗口輸入“simulink”，或單擊工具欄中的圖標(biāo)，就可以打開Simulink模塊庫瀏覽器（SimulinkLibraryBrowser）窗口。7.2.1一個簡單的Simulink實(shí)例例7-1將一個階躍輸入信號送到積分環(huán)節(jié)，并將積分后的信號送到示波器顯示。1.創(chuàng)建空白模型2.添加模塊3.添加連接4.仿真5.保存模型Ex7_1:7.2.2Simul

3、ink的模型窗口Simulink模型的創(chuàng)建和仿真都是在模型窗口中進(jìn)行的，模型窗口包括菜單、工具欄、模型設(shè)計(jì)區(qū)和狀態(tài)欄。模型窗口中的模型設(shè)計(jì)區(qū)用來創(chuàng)建和修改模型。7.2.3Simulink的工作原理仿真包括以下幾個步驟:（1）模型編譯模型編譯器將模型編譯成可執(zhí)行的形式.（2）連接分配和初始化存儲空間,按執(zhí)行次序排列的方法創(chuàng)建運(yùn)行列表.（3）仿真執(zhí)行從仿真的開始時間到終止時間,每隔一個時間點(diǎn)就按順序計(jì)算系統(tǒng)的狀態(tài)和當(dāng)前值輸出.一般仿真模型都采用數(shù)值積分來仿真的，相鄰兩個時間點(diǎn)的長度為步長，步長的大小取決于求解器的類型。7.2.4Simulink

4、的模塊庫Simulink的模塊庫瀏覽器提供了各種基本模塊，并將它們按照應(yīng)用領(lǐng)域和功能進(jìn)行分類以方便用戶查找。輸入信號源接收模塊連續(xù)系統(tǒng)庫離散系統(tǒng)庫非連續(xù)系統(tǒng)庫信號通路信號屬性數(shù)學(xué)運(yùn)算庫邏輯和位運(yùn)算庫附加增減和離散模塊庫用戶定義函數(shù)庫端口與子系統(tǒng)庫附加增減和離散模塊庫用戶定義函數(shù)庫端口與子系統(tǒng)庫7.3建立模型7.3.1創(chuàng)建模型1.模塊的操作（1）改變大?。?）移動（3）復(fù)制（4）模塊的翻轉(zhuǎn)（5）修改模塊名（7）模塊名的翻轉(zhuǎn)（6）模塊名的顯示和隱藏2.信號線的操作（1）信號線的分支（2）信號線的折線（3）信號線的文本注釋（4）信號線與模塊分離練

5、習(xí)7.3.2仿真參數(shù)的設(shè)置圖1.仿真器參數(shù)設(shè)置（Solver）（1）仿真時間（Simulationtime）仿真的起始時間（Starttime）：默認(rèn)為0，單位為秒。（2）仿真步長模式（Solveroptions）（3）Solverdiagnosticcontrols“Solver”：設(shè)置仿真解法的具體算法類型。變步長的算法有discrete、ode45、ode23、ode113、ode15s、ode23s、ode23t和ode23tb，默認(rèn)使用ode45。2.工作空間數(shù)據(jù)輸入/輸出的設(shè)置（DataImport/Outport）（1）從工作

6、空間裝載數(shù)據(jù)（Loadfromworkspace）（2）保存數(shù)據(jù)到工作空間（Savetoworkspace）（3）變量保存設(shè)置（Saveoptions）7.3.3常用模塊的設(shè)置打開參數(shù)設(shè)置對話框的方法有：雙擊模塊；或者用鼠標(biāo)右鍵單擊模塊，在快捷菜單中選擇“BlockParameters…”，各模塊的參數(shù)對話框最上面都顯示了模塊的功能。1.階躍信號模塊（Step）2.正弦信號模塊（SineWave）3.從工作空間獲取數(shù)據(jù)（Fromworkspace）和從文件獲取數(shù)據(jù)（Fromfile）Fromworkspace和Fromfile分別是從工作空

7、間和MAT文件輸入數(shù)據(jù)，都在“Sources”子模塊庫中。4.求和模塊（Sum）Sum模塊用來計(jì)算信號的和，是“MathOperations”子模塊庫中的。5．傳遞函數(shù)（Transferfunction）和零極點(diǎn)傳遞函數(shù)（Zero-Pole）例7-3創(chuàng)建一個單位負(fù)反饋的二階系統(tǒng)，輸入為階躍信號，將輸出送到示波器顯示。6.增益（Gain）Gain模塊是將信號放大K倍，是“MathOperations”子模塊庫中的。7.輸出到文件（ToFile）和輸出到工作空間（ToWorkspace）8．示波器（Scope）示波器的主要參數(shù)有：Numbero

8、faxes：示波器的輸入端口個數(shù)，默認(rèn)值為1表示只有一個輸入；圖7-24示波器坐標(biāo)設(shè)置Timerange：設(shè)置顯示信號范圍，默認(rèn)auto為仿真時間范圍，如果信號實(shí)際持續(xù)時間超過該