Matlab教程Ch634982

1、1第第6章章 simulink仿真仿真 2本章目标l了解simulink基本模块的性质l掌握系统仿真的方法3主要内容l6.1 simulink与系统仿真与系统仿真l6.2 simulink的使用的使用l6.3 simulink的基本模块的基本模块l6.4 功能模块的处理功能模块的处理l6.5 设置仿真参数设置仿真参数l6.6 观察观察simulink的仿真结果的仿真结果46.1 simulink与系统仿真lsimulink的的产生产生l1990年mathworks公司为matlab增加了用于建立系统框图和仿真的环境l1992年公司将该软件改名为simulink lsimulink可以搭建：可以

2、搭建：l（1）通信系统物理层和数据链路层；l（2）动力学系统；l（3）控制系统；l（4）数字信号处理系统；l（5）电力系统；l（6）生物系统；l（7）金融系统等。5较为流行的版本有l与与matlab5.2配用的配用的simulink2.2l与与matlab5.3配用的配用的simulink3.0l与与matlab6.0配用的配用的simulink4.0l与与matlab7.0配用的配用的simulink6.0。66.2 simulink的使用l1. simulink的启动的启动l (1)在matlab的命令窗口直接键入simulink。l (2) 工具栏上的simulink模块库浏览器命令按钮

3、l (3) file菜单中选择new菜单项下的model命令l2. simulink的退出的退出l关闭所有模型窗口和simulink模块库窗口即可76.2.1启动和退出simulink86.2.2建模与仿真建模仿真的一般过程是：建模仿真的一般过程是：1. 打开一个空白的编辑窗口；打开一个空白的编辑窗口；2. 将模块库中模块复制到编辑窗口里，并依照给定的框将模块库中模块复制到编辑窗口里，并依照给定的框图修改编辑窗口中模块的参数；图修改编辑窗口中模块的参数；3. 将各个模块按给定的框图连接起来；将各个模块按给定的框图连接起来；4. 用菜单选择或命令窗口键入命令进行仿真分析，在仿用菜单选择或命令窗口

4、键入命令进行仿真分析，在仿真的同时，可以观察仿真结果，如果发现有不正确的真的同时，可以观察仿真结果，如果发现有不正确的地方，可以停止仿真，对参数进行修正；地方，可以停止仿真，对参数进行修正；5. 如果对结果满意，可以将模型保存。如果对结果满意，可以将模型保存。9例6-1 设计一个简单的模型，其功能是将一正弦信号输出到示波器中解题步骤：解题步骤：(1) 新建一个模型窗口：新建一个模型窗口：(2) 为模型添加所需模块：为模型添加所需模块：(3) 连接相关模块，构成所需要的系统模型：连接相关模块，构成所需要的系统模型：(4) 进行系统仿真：进行系统仿真：(5) 观察仿真结果：观察仿真结果：10例6-

5、1 演示116.3 simulink的基本模块1.simulink（系统仿真模块库）（系统仿真模块库）2.communications blockset（通信模块库）（通信模块库）3.dsp blockset（数字信号处理模块库）（数字信号处理模块库）4.control system toolbox（控制系统模块库）（控制系统模块库）12simulink模块库包含的子模块库（1）commonly used blocks模块库，为仿真提供常用元件；模块库，为仿真提供常用元件；（2）continuous模块库，为仿真提供连续系统；模块库，为仿真提供连续系统； （3）discontinuous模块库

6、，非连续系统元件；模块库，非连续系统元件；（4）discrete模块库，为仿真提供离散元件；模块库，为仿真提供离散元件；（5）logic and bit operations模块库，提供逻辑运算和位运算的元件；模块库，提供逻辑运算和位运算的元件；（6）lookup tables模块库，线形插值查表模块库；模块库，线形插值查表模块库；（7）math operations模块库，提供数学运算功能元件；模块库，提供数学运算功能元件；（8）model verification模块库，模型验证库；模块库，模型验证库；（9）model-wide utilities模块库；模块库；（10）ports and

7、 subsystems模块库，端口和子系统；模块库，端口和子系统；（11）signals attributes模块库，信号属性模块；模块库，信号属性模块；（12）signals routing模块库，提供用于输入、输出和控制的相关信号及相关处理；模块库，提供用于输入、输出和控制的相关信号及相关处理；（13）sinks模块库，为仿真提供输出设备元件；模块库，为仿真提供输出设备元件；（14）sources模块库，为仿真提供各种信号源；模块库，为仿真提供各种信号源；（15）user-defined functions模块库，用户自定义函数元件；模块库，用户自定义函数元件；（16）additional

8、 math &discrete模块库。模块库。136.4 功能模块的处理基本操作包括：基本操作包括：1. 选取模块选取模块2. 复制与删除模块复制与删除模块3. 模块的参数和属性设置模块的参数和属性设置4. 模块外形的调整模块外形的调整 5. 模块名的处理模块名的处理6. 模块的连接模块的连接7. 在连线上反映信息在连线上反映信息146.5 设置仿真参数l仿真参数对话框仿真参数对话框l设置如下仿真参数：设置如下仿真参数：lsolver（算法）ldata import/export（数据输入输出）ldiagnostics（诊断）loptimization（优化）lhardware imp

9、lementation（硬件工具）lmodel referencing（模块引用）15图图6-17 设置仿真参数设置仿真参数161解题器（解题器（solver）选项）选项l（1）simulation time组：设置仿真起止时间。组：设置仿真起止时间。 l（2）solve options组：选择求解器，并为其指组：选择求解器，并为其指定参数。定参数。 l变步长算法（variable-step）l固定步长算法（fixed-step）。 172数据输入输出选项（数据输入输出选项（data import/export）l主要用来设置主要用来设置simulink与与matlab工作空间交换工作空间交换

10、数值的有关选项。数值的有关选项。lload from workspace（从工作空间载入数据）lsave to workspace（将输出保存到工作空间）lsave options（保存选项）。183诊断选项（diagnostics）l用于设置系统对仿真过用于设置系统对仿真过程中，可能会出现一些非正程中，可能会出现一些非正常事件做出何种反应，有以常事件做出何种反应，有以下几种：下几种：lnone：不做任何反应。lwarning：提出警告，但警告信息不影响程序的运行。lerror：提示错误，运行的程序停止。196.6 观察simulink的仿真结果l观察仿真结果的方法有以下几种：观察仿真结果的方

11、法有以下几种：l将仿真结果信号输入到输出模块“scope”示波器、“xy graph”二维x-y图形显示器与“display”数字显示器中，直接查看。l将仿真结果信号输入到“to workspace”模块中，再用绘图命令在matlab命令窗口里绘制出图形。l将仿真结果信号返回到matlab命令窗口里，再利用绘图命令绘制出图形。20扩展阅读l6.7自定义功能模块自定义功能模块 l根据用户自己的需要加工所需的功能模块 21例6-2 演示22应用举例例例6-3 仿真计算仿真计算y(t)=sin(t)-sin(2t)。l解题步骤：解题步骤：l（1）运行simulink并新建一个模型窗口 l（2）将所需模块添加到模型中 l（3）编辑模块组成模型 l（4）进行系统仿真参数设置 l（5）进行系统仿真 l（6）观察系统仿真结果 23例63演示24例6