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1、simulink教程本章主要講解：Simulink的概念及其應(yīng)用；Simulink搭建系統(tǒng)模型的方法及特點(diǎn)；Simulink環(huán)境中的仿真及調(diào)試。目錄9.1Simulink概述9.2模型的創(chuàng)建9.3子系統(tǒng)及其封裝9.4過(guò)零檢測(cè)9.5代數(shù)環(huán)9.1.1Simulink的概念Simulink是MATLAB提供的實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模和仿真的軟件包，是MATLAB相對(duì)獨(dú)立的重要的組成部分。Simulink的突出特點(diǎn)是支持圖形用戶界面（GUI），模型由模塊組成的框圖來(lái)表示。啟動(dòng)Simulink（6.0版）有如下3種方式：在MATLAB的命令窗口直接鍵入命令Simulink；用鼠標(biāo)左鍵單擊MATLAB工具
2、條上的按鈕；在MATLAB菜單上選擇【File】
3、【New】
4、【Model】選項(xiàng)。運(yùn)行后會(huì)彈出如下圖所示的Simulink模塊庫(kù)瀏覽器窗口。使用第3種方式打開時(shí)還會(huì)彈出如下圖所示的新建模型窗口。1．【File】菜單2．【Edit】菜單3．【View】菜單9.1.2Simulink的工作環(huán)境4．【Simulation】菜單5．【Format】菜單6．【Tools】菜單7．【Help】菜單Simulink模塊庫(kù)瀏覽器各部分的用途，如下圖所示。1．【File】菜單【File】菜單中各選項(xiàng)的名稱與功能如下表所示?！綟ile】菜單2．【Edit】菜單【Edit】菜單中各選項(xiàng)的名稱與功能如下表所示
5、。【Edit】菜單3．【View】菜單【View】菜單中部分主要選項(xiàng)的名稱與功能如下表所示。【View】菜單4．【Simulation】菜單【Simulation】菜單如下圖所示。【Simulation】菜單各選項(xiàng)的功能如下：【Start】：開始運(yùn)行仿真；【Stop】：停止仿真；【ConfigurationParameters】：設(shè)置仿真參數(shù)和選擇解法器；【Normal】、【Accelerator】、【External】分別表示正常工作模式、加速仿真和外部工作模式。5．【Format】菜單【Format】菜單用于設(shè)置字體、屏幕顏色、模塊名的顯示、模塊顯示顏色、信號(hào)和端口類型和寬度等。該
6、菜單部分主要選項(xiàng)的名稱與功能如下表所示。【Format】菜單6．【Tools】菜單【Tools】菜單中部分主要選項(xiàng)的名稱與功能如下表所示。【Tools】菜單7．【Help】菜單【Help】菜單中部分主要選項(xiàng)的名稱與功能如下表所示?！綡elp】菜單9.1.3Simulink的工作原理1．圖形化模型與數(shù)學(xué)模型間的關(guān)系2．圖形化模型的仿真過(guò)程1．圖形化模型與數(shù)學(xué)模型間的關(guān)系現(xiàn)實(shí)中每個(gè)系統(tǒng)都有輸入、輸出和狀態(tài)3個(gè)基本要素，以及它們之間隨時(shí)間變化的數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系，即數(shù)學(xué)模型。圖形化模型也體現(xiàn)了輸入、輸出和狀態(tài)間隨時(shí)間變化的某種關(guān)系，如下圖所示。只要這兩種關(guān)系在數(shù)學(xué)上是等價(jià)的，那么就可以圖形化模型代
7、替數(shù)學(xué)模型。2．圖形化模型的仿真過(guò)程Simulink的仿真過(guò)程包括如下幾個(gè)階段：模型編譯階段；連接階段；仿真環(huán)階段。（1）模型編譯階段Simulink引擎調(diào)用模型編譯器，將模型編譯成可執(zhí)行文件。編譯器完成以下任務(wù)：計(jì)算模塊參數(shù)的表達(dá)式以確定它們的值；確定信號(hào)屬性（如名字、數(shù)據(jù)類型等）；傳遞信號(hào)屬性以確定未定義信號(hào)的屬性。優(yōu)化模塊；展開模型的繼承關(guān)系（如子系統(tǒng)）；確定模塊運(yùn)行的優(yōu)先級(jí)；確定模塊的采樣時(shí)間。（2）連接階段Simulink引擎按執(zhí)行次序創(chuàng)建運(yùn)行列表，初始化每個(gè)模塊的運(yùn)行信息。（3）仿真環(huán)階段Simulink引擎從仿真的開始到結(jié)束，在每一個(gè)采樣點(diǎn)按運(yùn)行列表計(jì)算各模塊的狀態(tài)和輸出
8、。仿真環(huán)階段又分成以下兩個(gè)子階段：初始化階段：該階段只運(yùn)行一次，用于初始化系統(tǒng)的狀態(tài)和輸出；迭代階段：該階段在定義的時(shí)間段內(nèi)按采樣點(diǎn)間的步長(zhǎng)重復(fù)運(yùn)行。9.1.4Simulink模型的特點(diǎn)Simulink建立的模型具有以下3個(gè)特點(diǎn)：仿真結(jié)果的可視化；模型的層次性；可封裝子系統(tǒng)。9.1.5Simulink里的數(shù)據(jù)類型1．Simulink支持的數(shù)據(jù)類型2．?dāng)?shù)據(jù)類型的傳播3．使用復(fù)數(shù)信號(hào)Simulink在仿真開始之前和運(yùn)行過(guò)程中會(huì)自動(dòng)確認(rèn)模型的類型安全性，以保證該模型產(chǎn)生的代碼不會(huì)出現(xiàn)上溢或下溢。1．Simulink支持的數(shù)據(jù)類型Simulink支持所有的MATLAB內(nèi)置數(shù)據(jù)類型，除此之外Si
9、mulink還支持布爾類型。打開Simulink模型窗口中的菜單Help下的選項(xiàng)BlockSupportTable，打開如下圖所示的幫助窗口，總結(jié)了所有Simulink庫(kù)中的模塊所支持的數(shù)據(jù)類型。打開Simulink模型窗口的【Format】
10、【Port/SignalDisplays】
11、【PortDataTypes】，查看信號(hào)的數(shù)據(jù)類型和模塊輸入/輸出端口的數(shù)據(jù)類型，如下圖所示。2．?dāng)?shù)據(jù)類型的傳播相連模塊的輸出/輸入信號(hào)所支持的數(shù)據(jù)類型如果是不
