机电系统动态仿真matlabPPT电子教案课件-第七章 SIMULINK仿真.ppt

2019/2/6,1,第七章 simulink仿真,2,教学内容,7.1 认识simulink 7.2 simulink的基本模块 7.3 simulink的模块操作 7.4 仿真模型的参数设置,3,教学内容,7.1 认识simulink 7.2 simulink的基本模块 7.3 simulink的模块操作 7.4 仿真模型的参数设置,4,认识simulink,7.1.1 simulink简介 simulink是matlab的重要组成部分，提供建立系统模型、选择仿真参数和数值算法、启动仿真程序对该系统进行仿真、设置不同的输出方式来观察仿真结果等功能。,5,仿真过程如下： (1) 启动simulink并打开模型编辑窗口。 (2) 将所需模块添加到模型中。 (3) 设置模块参数并连接各个模块组成仿真模型。 (4) 设置系统仿真参数。 (5) 开始系统仿真。 (6) 观察仿真结果。,仿真模型的参数设置,6,7.1.2 simulink的启动与退出 1simulink的启动,认识simulink,在matlab窗口的工具栏中单击 图标,在命令窗口中输入命令： simulink,7,7.1.2 simulink的启动与退出 1simulink的启动,认识simulink,方法一：,8,7.1.2 simulink的启动与退出 1simulink的启动,认识simulink,方法二：,9,simulink模块库浏览器,10,如何打开模型编辑窗口？,认识simulink,启动方式： (1)模块库浏览器的菜单“file”/“new”/“model”命令 (2)单击工具栏上的 图标,11,方法一：,认识simulink,12,方法二：,认识simulink,13,simulink模块编辑窗口,14,如何存盘？,认识simulink,15,如何对一个已经存在的模型文件进行编辑修改？,认识simulink,在matlab命令窗口直接输入模型文件名(不要加扩展名.mdl)。,16,2simulink的退出 为了退出simulink，只要关闭所有模型编辑窗口和simulink模块库浏览器窗口即可。,认识simulink,17,教学内容,7.1 认识simulink 7.2 simulink的基本模块 7.3 simulink的模块操作 7.4 仿真模型的参数设置,18,7.2 simulink的基本模块,simulink的基本模块,19,7.2 simulink的基本模块,simulink的基本模块,20,7.2 simulink的基本模块,simulink的基本模块,输入源 模块库,接收 模块库,连续系统 模块库,离散系统 模块库,数学运算 模块库,函数与表 模块库,信号与系统 模块库,21,simulink的基本模块,1. 输入源模块库,22,simulink的基本模块,2.接收模块库,23,simulink的基本模块,3.连续系统模块库,24,simulink的基本模块,4.离散系统模块库,25,simulink的基本模块,5.函数与表模块库,26,simulink的基本模块,6.信号与系统模块库,27,simulink的基本模块,7.数学模块库,28,8.simulink的基本模块功能演示 【例1】演示“示波”模块的向量显示能力。,simulink的基本模块,29,8.simulink的基本模块功能演示 【例2】演示“求和”模块的处理能力：输入扩展。,simulink的基本模块,30,教学内容,7.1 认识simulink 7.2 simulink的基本模块 7.3 simulink的模块操作 7.4 仿真模型的参数设置,31,7.3.1 模块的编辑 1添加模块 单击不放开鼠标拖到模型窗口 2选取模块 单击模块出现四个黑色小方块 3模块外形的调整 位置调整、大小调整、方向调整、颜色调整 4复制与删除模块 按ctrl不放拖动模块放置好后松开 5模块名的处理 改名：单击模块名区域 隐藏名：hide name 改变位置：flip name,simulink的模块操作,32,7.3.2 模块的连接 1连接两个模块 移动鼠标到输出端,鼠标箭头会变成十字形光标,按住鼠标左键,拖动到另一个模块的输入端,完成连接。 2模块间连线的调整 单击选中连线,线上会出现黑色小方块,拖动即可改变连线方向。 3连线的分支 连好第一条线 选择支线的起点位置,先按下ctrl键,然后按鼠标,将连线拖到目标模块,释放鼠标和ctrl键。 4标注连线 双击连线,出现文本框,在里面输入标注文字。 5删除连线,simulink的模块操作,33,教学内容,7.1 认识simulink 7.2 simulink的基本模块 7.3 simulink的模块操作 7.4 仿真模型的参数设置,34,7.4.1 模块的参数和属性设置 1模块的参数设置 只要双击要设置的模块 在模块上按鼠标右键并在弹出的快捷菜单中选择相应模块的参数设置命令就会弹出模块参数对话框。,仿真模型的参数设置,35,1模块的参数设置,仿真模型的参数设置,36,2模块的属性设置 模块上按鼠标右键并在弹出的快捷菜单中选择block properties 在模型编辑窗口的edit菜单下选择block properties命令，将打开模块属性对话框。,仿真模型的参数设置,37,2模块的属性设置,仿真模型的参数设置,方法一：,38,2模块的属性设置,仿真模型的参数设置,方法二：,39,2模块的属性设置 该对话框包括general、block annotation和callbacks 3个可以相互切换的选项卡。 其中general选项卡中可以设置3个基本属性： description(说明)、 priority(优先级) 、 tag(标记)。,仿真模型的参数设置,40,仿真模型的参数设置,对该模块在模型中的用法进行说明。,规定该模块在模型中相对其他模块的忧先顺序。,用户为模块添加的文本格式的标记。,41,7.4.2 系统的仿真 1 设置仿真参数 打开系统仿真模型，从模型编辑窗口的simulation菜单中选择configuration parameters命令，打开一个仿真参数对话框，在其中可以设置仿真参数。,仿真模型的参数设置,42,仿真模型的参数设置,43,仿真模型的参数设置,算法选项卡,数据输入输出选项卡,诊断选项卡,实时工作空间选项卡,44,仿真模型的参数设置,仿真起始和停止时间 仿真算法的选择,45,仿真模型的参数设置,从工作空间中载入数据 将输出保存到工作空间 保存选项,46,7.4.3 启动系统仿真与仿真结果分析 设置完仿真参数之后，从simulation中选择start菜单项或单击模型编辑窗口中的start simulation命令按钮，便可启动对当前模型的仿真。 为了观察仿真结果的变化轨迹可以采用3种方法： (1) 把输出结果送给scope模块或者xy graph模块。 (2) 把仿真结果送到输出端口并作为返回变量，然后使 用matlab命令画出该变量的变化曲线。 (3) 把输出结果送到to workspace模块，从而将结果直 接存入工作空间，然后用matlab命令画出该变量的 变化曲线。,仿真模型的参数设置,47,7.4.3 系统仿真实例 例：用simulink仿真两个正弦信号相乘，即计算 x(t)=sin(t)sin(10t)。 操作过程如下： (1) 创建新模型。 (2) 将所需模块添加到模型中。 (3) 设置模块参数。 (4) 连接各个模块组成仿真模型。 (5) 设置仿真参数。 (6) 仿真并观察仿真结果。,仿真模型的参数设置,48,(1) 创建新模型,运行simulink 创建新模型,49,(2) 将所需模块添加到模型中,寻找正确 的功能模块,x(t)=sin(t)*sin(10t)。,正弦源,示波器,乘法器,正弦源,50,(3) 设置模块参数,x(t)=sin(t)*sin(10t)。,根据题意 设置模块参数,频率,幅度,正弦源,示波器,乘法器,正弦源,51,(3) 设置模块参数,x(t)=sin(t)*sin(10t)。,根据题意 设置模块参数,输入端口,正弦源,示波器,乘法器,正弦源,52,(3) 设置模块参数,x(t)=sin(t)*sin(10t)。,根据题意 设置模块参数,正弦源,示波器,乘法器,正弦源,坐标轴数量,53,连接模块,(4) 连接各个模块组成仿真模型,54,(5) 进行系统仿真参数设置,设置系统 仿真参数,55,(6)仿真并观察仿真结果,56,7.4.4 系统仿真实例 例：通过创建简单simulink模型来求解以下微分方程的数值解并分析波形。 x=sin(t) x(0)=0,仿真模型的参数设置,57,7.4.4 系统仿真实例 例：考虑如下所示的简单小车系统运动。,仿真模型的参数设置,58,59,7.4.4 系统仿真实例 例