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《第6章_SIMULINK仿真環(huán)境ppt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、第六章SIMULINK仿真環(huán)境Matlab與控制系統(tǒng)仿真宋燕星防災(zāi)儀器系內(nèi)容Simulink工作平臺的啟動Simulink仿真原理Simulink模塊庫仿真模型的建立和模塊參數(shù)及屬性的設(shè)置其他應(yīng)用模塊集及Simulink擴展庫Simulink工作平臺的啟動Simulink工作平臺啟動Simulink，通常有兩種方法：（1）在MATLAB命令窗口中直接輸入Simulink命令；（2）在MATLAB工具欄上單擊Simulink按鈕，如圖1所示。圖2庫模塊瀏覽器圖3新建的空白模塊窗口Simulink仿
2、真原理Simulink的仿真原理Simulink仿真模塊通常，Simulink仿真系統(tǒng)包括輸入(Input)、狀態(tài)(states)和輸出(Output)三個部分?！ぽ斎肽K：即信號源模塊，包括常數(shù)字信號源和用戶自定義信號；·狀態(tài)模塊：即被模擬的系統(tǒng)模塊，是系統(tǒng)建模的核心和主要部分；·輸出模塊：即信號顯示模塊，它能夠以圖形方式、文件格式進行顯示。注意：在設(shè)計一個模型時，必須先確定這三個部分的意義，以及它們之間的聯(lián)系；Simulink的仿真模型并非一定要完全包括這三個部分，它可以缺少其中一個或者兩個
3、；Simulink的狀態(tài)模塊可以是連續(xù)的、離散的，或者它們二者的結(jié)合。Simulink仿真過程1．初始化階段①對模型的參數(shù)進行估計，得到它們實際計算的值。②展開模型的各個層次；③按照更新的次序?qū)δＰ瓦M行排序；④確定那些顯式化的信號屬性，并檢查每個模塊是否能夠接受連接它們輸入端的信號；⑤確定所有非顯式的信號采樣時間模塊的采樣時間；⑥分配和初始化存儲空間，以便存儲每個模塊的狀態(tài)和當(dāng)前值的輸出。2．模型執(zhí)行階段模型仿真是通過數(shù)值積分來進行完成的，計算數(shù)值積分可以采用以下兩步來進行：①按照秩序計算每個模
4、塊的積分；②根據(jù)當(dāng)前輸入和狀態(tài)來決定狀態(tài)的微分，得到微分矢量，然后把它返回給解法器，以計算下一個采樣點的狀態(tài)矢量。在每一個時間步中，Simulink依次解決下列問題：·按照秩序更新模塊的輸出；·按照秩序更新模塊的狀態(tài)；·檢查模塊連續(xù)狀態(tài)的不連續(xù)點；·計算下一個仿真時間步的時間。Simulink模塊庫連續(xù)模塊庫(Continuous)在連續(xù)模塊(Continuous)庫中包括了常見的連續(xù)模塊，這些模塊如圖所示。Simulink模塊庫在庫模塊瀏覽器中單擊Simulink前面的“+”號，就能夠看到Si
5、mulink的模塊庫，如圖7.2所示。模塊名說明Derivative信號的微分運算Integrator信號的積分運算Memory輸出前一個時間步的輸入值State-space實現(xiàn)線性狀態(tài)空間系統(tǒng)Transferfcn實現(xiàn)線性傳遞系統(tǒng)Transportdelay對輸入信號進行傳輸延時Variabletransportdelay對輸入信號進行可變時間的傳輸延時Zero-pole實現(xiàn)零－極點表達(dá)式的傳遞函數(shù)表Continuous庫離散模塊庫(Discrete)離散模塊庫(Discrete)主要用于建立
6、離散采樣的系統(tǒng)模型，包括的主要模塊，如圖所示。模塊名說明Discretefilter實現(xiàn)IIR和FIR濾波器Discretestate-space實現(xiàn)離散狀態(tài)空間系統(tǒng)Discrete-timeintegrator離散時間積分器Discretetransferfcn實現(xiàn)離散傳遞函數(shù)Discretezero-pol實現(xiàn)用零極點表達(dá)的離散傳遞函數(shù)First-orderhold實現(xiàn)一階采樣保持系統(tǒng)Unitdelay單位采樣時間延遲器Zero-orderhold實現(xiàn)采樣的零階保持表Discrete庫函數(shù)與
7、表格模塊庫(Function&Table)函數(shù)與表格模塊庫(Function&Table)主要實現(xiàn)各種一維、二維或者更高維函數(shù)的查表，另外用戶還可以根據(jù)自己需要創(chuàng)建更復(fù)雜的函數(shù)。該模塊庫包括多個主要模塊、如圖所示。模塊名說明Fcn實現(xiàn)自定義表達(dá)式的輸入信號Look-uptable實現(xiàn)輸入的線性查表Look-uptable(2-d)實現(xiàn)兩維信號的線性查表Matlabfcn實現(xiàn)Matlab函數(shù)或表達(dá)式輸入信號S-FunctionS函數(shù)模塊表FunctionandTables函數(shù)數(shù)學(xué)模塊庫(Math)
8、數(shù)學(xué)模塊庫(Math)包括多個數(shù)學(xué)運算模塊，如圖所示。模塊名說明Abs信號的絕對值A(chǔ)lgebraicconstraint將輸入信號強制為零Combinatoriallogic實現(xiàn)一個真值表Complextomagnitude-angle輸出一個復(fù)數(shù)輸入信號的幅角和模Complextoreal-imag輸出一個復(fù)數(shù)信號的實部和虛部Dotproduct向量信號的點積Gain將模塊的輸入信號乘上一個增益Logicaloperator輸入信號的邏輯操作Magnitude-angletocomplex將模
