Simulink工具箱

1、计算机仿真技术MATLAB/Simylink 设计湖南大学电气与信息工程学院第7讲 MATLAB/Simulink设计7.1 Simulink 简介7.2模块库及简单建模7.3仿真运行及参数调整7.4子系统7.5 S函数1. Simulink简介Simulink中的“Simu”一词表示可用于计算机仿真，而 “Link”一词表示它能进行系统连接，即把一系列模块连 接起来，构成复杂的系统模型。Simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析 的软件包。它让用户把精力从编程转向模型的构造使用 Simulink来建模、分析和仿真各种动态系统（包括连续系 统、离散系统和混合系统），将是一件非常轻

2、松的事情。利用Simulink进行系统的建模仿真，其最大的优点是易学、 易用，并能依托MATLAB提供的丰富的仿真资源。近几年来，在学术界和工业领域，Simulink已经成为动态系 统建模和仿真领域中应用最为广泛的软件之一。Simulink可 以很方便地创建和维护一个完整地模块，评借不同地算法和 结桁，并验证萦统白习性能。由于Simulink是米由板瑛组合方 式来建模，从而可以使得用户能够快速、准确地创建动态系 统的计算机仿真模型，特别是对复杂的不确定非线性系统， 更为方便。 Simulink模型可以用来模拟线性和非线性、连续和离散或者 两者的混合系统，也就是说它可以用来模拟几壬所有可能遇 至

3、1劫态索统。身卜Siumlink还提供一套囱形动画的处睡芳法 ,使用户可以方便的观察到仿真的整个过程。 Simulink没有单独的语言，但是它提供了S函数规则。所谓 的S函数可以是一个M函数文件、FORTRAN程序、C或C+语言 程序等,癘过#寺殊的语症窥则復之能M®Siiuulink模型或權 块调用。S函数使Simulink更加充实、完备，具有更强的处 理能力。提供了仿真库的扩充和定制机制- Simulink的开放式结构允许用户扩展仿真环境 的功能：釆用MATLAB、FORTRAN和C代码 生成自定义模块库，并拥有自己的图标和界面。与MATLAB工具箱的集成-由于Simulink可

4、以直接利用MATLAB的诸多资 源与功能，因而甬户奇以直接在Simulink下完 成诸如数据分析、过程自动化、优化参数等工 作。Simulink应用领域通讯与卫星系统控制系统电子系统simulink在matlab家族中的位置Simulink的启动主要有以下两种方法:在M ATLAB的命令窗 口中输入simulink，结果是在桌面上出现一个Simulink Library Browser 的窗口。-单击MATLAB主窗口的快捷按钮辭，打开Simulink Library Browser窗口。1、数据流仿真按照数据流的顺序，依次执行，即处理的数据首先通过一 个运算阶后在激活下一个运算阶。例如:m=

5、16;n=15;k 二 11;fc二10000;fd=1000;fs=100000;msg=randint(k*100,1);code=e ncode(msg, nK'bch');modu=dmod(code,fc,fd)fs,'qask',m);modu_ no ise=modu+ra ndn(len gth(modu),1);demo=ddemod(modu_ no ise,fc,fd,fs,'qask；m);msg_r=decode(dem o,n K'bch');rate=biterr(msg,msg_r);2、时间流仿真数据信宿

6、2 模块库及简单建模Simulink模型窗口的建立在Simulink中打开一个空白的模型窗口的方法:选中Simulink菜单系统中的File | New | Model菜单项后, 会生成一个Simulink窗口 ；单击Simulink工具栏中的“新建模型”图标；在MATLAB的命令窗口中选择File | New | New Model菜 单项；第七章Simulink建模和仿真 7.1 Simulink的概述和基本操作UN基才:鎳作一、$澳型基本结沟一个典型的Simulink模型包括如下三种类型的元素: 信号源模块 被模拟的系统模块 输出显示模块如图7.1.1所示说明了这三种元素之间的典型关系。

7、系统模块作为中心模块是Simulink仿真建模所要解决的主要部分;信号源为系统的输入，它包扌舌常数信号源函数信号发生器（如正弦和阶跃函数波等）和用户自己在Matlab中创建的自 定义信号或MatlabX作间中三种。输出模块主要在Sinks库 中。源模块系统模块显示模块图7.1.1 Simulink模型元素关联图酣丽li蝕建筷和传真7.1 Simulink的概述和基审操件 Simulink模型并不一定要包含全部的三种元素，在实际应用 中通常可以缺少其中的一个或两个。例如，若要模拟一个系 统偏离平衡位置后的恢复行为，就可以建立一个没有输入而 只有系统模块加一个显示模块的模型。在某种情况下，也可 以

8、建立一个只有源模块和显示模块的系统。若需要一个由几 个函数复合的特殊信号，则可以使用源模块生成信号并将其 送入Mat lab工作|甸或文件申。Simulink仿真包括两个阶段；初始化阶段和模型执行阶段在初始化阶段主要完成以下工作： 模型参数传给Matlab进行估值，得到的数值结果将作为模 型的实际参数； 展开模型的各个层次，每一个非条件执行的子系统被它所 包含的模块所代替； 决定模型中有无显示设定的信号属性，例如名称、数据类型、 模型中的模块按更新的次序进行排序。排序算法产生一个列表 以确保具有代数环的模块在产生它的驱动输入的模块被更新后才 更新。当然，这一步要先检测出模型中存在的代数环。输入

9、端的信号。Simulink使用属性传递的过程来确定未被设定的数值类型以及大小等，并且检查每个模块是否能够接受连接到它黔，这个过程将源信号的属性传递到它所驱动的模块的输入信 决定所有无显示设定采样时间的模块的采样时间； 分配和初始化用于存储每个模块的状态和输入当前值的存储空 间。完成这些工作后就可以进行仿真了。一般模型是使用数值积分来进行仿真的。所运用的仿真解法器 （仿真算法）依赖于模型提供它的连续状态微分能力。计算微分 可以分两步进行： 首先，按照排序所决定的次序计算每个模块的输出。 然后，根据当前时刻的输入和状态来决定状态的微分； 得到微分向量后再把它返回给解法器；后者用来计算下一 个采样点

10、的状态向量。一旦新的状态向量计算完毕，被采 样的数据源模块和接受模块才被更新。 在仿真开始时模型设定待仿真系统的初始状态和输出。在 每一个时向步申，SiiuulinkifMMfejA状态和卡俞出 ,并更新模型来反映计算出的值。在仿真结束时，模型得 出索统的丰俞入、状态和卑俞出。 在每个时间步中，Simulink所采取的动作依次为： 按排列好的次序更新模型中模块的输出。Simulink通过 调用模换葩输山鹵数块的轴出。Simulink只把当前 值、模块的输入以及状态量传给这些函数计算模块旳输出o对于禺厳萦统，Simulink只肴在当前時谕是*莫块米梓时 间的整数倍时，才会更新模块的输岀。7 1

11、Eimiilink的橱沐和族去摄作 按排列好的次序更新模型中模块的状态，Simulink计算 一个模块的离散状态的方法时调用模块的离散状态更新函数 O而对于连续状态，则对连续状态的微分（在模块可调用的 函数里，有一个用于计算连续微分的函数）进行数值积分来 获得当前的连续状态。 检查模块连续状态的不连续点。Simulink使用过零检测来检测连续状态的不连续点。 计算下一个仿真时间步的时间。这是通过调用模块获得 下一个采样时间函数来完成的。在仿真中，Simulink更新状态和输出都要根据事先确定的模 块更新次序，而更新次序对方针结果的有效性来说非常关键 O特别当模块的输出是当前输入值的函数时，这个

12、模块必须 在驱动它的模块被更新之后才能被更新，否则，模块的输出 将没有意义。注意:寸巴模块保存到模块文件的次序与仿真过程模块被更新 淆。Simulink在模块初始化时以将模块排好正确的次为了建立有效的更新次序，Simulink根据输入和输出的关系将模 块分类。其中，当前输出依赖于当前输入的模块称为直接馈入模 块，所有其他的模块都称为非虚拟模块。直接馈入模块的例子有 Gain、Product和Sinn模块；非直接馈入模块的例子有Integrator 模块（它的输出只依赖于它的状态）,Constant模块（没有输入）和 Memory模坝（它的 ©每个模块必须在它驱动的所有模块更新之前被更

13、新。这条规 则确保了模块被更新时输入有效。若非直接馈入模块在直接馈入模块之前更新，则它们的更新 次序可以是任意的。这条规则允许Simulink在排序过程中忽略非 虚拟模块。另外一个约束模块更新次序的因素是用户给模块设定优先级， Simulink在f氐杭免级概加之刖更薪咼視先级模瑛。俞山只依赖手前一个模块的卡俞入）。基于上述分类，Simulink使用下面两个基本规则对模块进行排序SIMULINK 模型外表：直观的方框图文件：MDL文件数学：微分方程或差分方程行为：模拟物理过程的动态性状Simulink动态仿真Simulink基本操作 利用Simulink进行系统仿真的步骤是:启动Simulink

14、,打开Simulink模块库打开空白模型窗口 建立Simulink仿真模型； 设置仿真参数，进行仿真; 输出仿真结果。Si mu I ink仿真过程1. 初始化阶段 对模型的参数进行估计，得到它们实际计算的值。 展开模型的各个层次； 按照更新的次序对模型进行排序; 确定那些显式化的信号属性，并检查每个模块是否能够接受连接它们输入端的信号; 确定所有非显式的信号釆样时间模块的釆样时间； 分配和初始化存储空间，以便存储每个模块的状态和当前值的输出。2. 模型执行阶段模型仿真是通过数值积分来进行完成的，计算数值积分可以釆用以下两步来进行:按照秩序计算每个模块的积分;根据当前输入和状态来决定状态的微分

15、，得到微分矢量，然后把它返回给解法器, 以计算下一个采样点的状态矢量。在每一个时间步中，Simulink依次解决下列问题:按照秩序更新模块的输出;按照秩序更新模块的状态;检查模块连续状态的不连续点;计算下一个仿真时间步的时间。Simulink的模块库 Simulink的模块库能够对系统模块进行有效的管理与组织 可以直接将模块库中的模块拖动或者拷贝到用户的系统模 型中以构建动态系统模型。File Edit View KelpD & -W findDerivative： Humeri cal deri va ti ve: du/dt.1皿須須鱼型型型須匀型型鱼型型Aer曰爭Contiziu

16、-ousDiscontinui ties DiscreteLook-Up Tables Math Op er ations Model Verification Model-Wide Utilities Forts & Subsystems Signal Attributes Signal Routing SinksSourcesUser-Be£i ned Functioznslockset如O乂 = Ax+Bu y = U 卅 Dudu/dtIntegrator1Traitsport DeLayDerivativeState-Space口叵冈Transfer FenVari

17、able Transport DelayZero-Foie模块搜索模块描述Simulink公共模块库Simulink中最为基础、最为通用的模块库，它可以被应用到不同的专业领域中。Simulink模块库按功能分为以下16类子模块库： (1)Commonly Used Blocks：仿真常用模块库 (2)Continuous：连续系统模块库 (3)Discontinuities：非线性系统模块库 (4)Discrete：离散系统模块库 (5) Logic and Bit Operations：逻辑运算和位运算模块库 (6)Lookup Tables：查找表模块库 (7)Math Operation

18、s：数学运算模块库 (8)Model Verification：模型验证模块库 (9)Model-Wide Utilities：进行模型扩充的实用模块库 (10) Ports & Subsystems：端口和子系统模块库 (11) Signals Attributes：信号属性模块库 (12) Signals Routing：提供用于输入、输出和控制的相关信号及相关处理的模块库 (13)Sinks：仿真接收模块库 (14)Sources：仿真输入源模块库 (15)User-defined Functions：用户自定义函数模块库 (16)Additional Math &Dis

19、crete：附加的数学和离散模块库Simulink的部分专业模块库定点运算控制系统仿真工具包DSP BlocksetFixed-Point Blockset数字信号处理工具包Power System Blockset电力电动系统工具包交互图形和控制面板设计工具包通讯系统工具包CDMA Reference Blockset CDMACDMA通讯系统设计和分析工具包Dials & Gauges BlocksetCommunications Blockset非线性控制设计工具箱Nonlinear Control Design BlocksetMotorola DSP Developer Ki

20、tTI DSP Developer's KitMotorola DSP开发工具箱TI DSP开发工具箱信源模块(Source)Band-LWhite ffoinnPu1e& G屯輛入脉冲信号Chirp SignalRiiiip、瞒懑姗凰弦信12:34siminClock输入服从高斯分布的随机信号Repeating Sequence晞!入周期信号Random Kuin'berDrag th:Constan tDigital Clock臣 SkjiallFrom Workspaceuniitled mat prom FilejrSignal GensratorSignal

21、BuilderSine WaveSt&p信号发生器出鮒鯉时间編删g吠信号Ground输入服从高斯分布的随机信号Uni form Raiidom Number为于糸纨或具它模型提供输入端口信宿模块(Sinks)1blDi splayBFloating ScopeOutlBScope|STOP|Stop Simulation.同Terminatoruntitled.matTo File| simout |To WorkspaceXY Graph以数值形式显示输入信号 悬浮信号显示器 为子系统或模型提供输出端口 信号显示器当输入非零时停止仿真中断输出信号将仿真数据写入文件将仿真数据输出到ma

22、tlab工作 空间 使用matlab图形显示器连续模块库(Continuous)d-j/dtDerivativeIntegrator乂 = Ax+Bu y = C-C-u乱毗 e "SpaceTransfer Fen连续信号数值积分输入信号连续时间积分 线性连续系统的状态空间描述 线性连续系统传递函数描述1Transport Delay对输入信号进行固定时间延迟Variable Trusport Belay对输入信号进行可变时间延迟a)知)Zero-Pol«线性连续系统的零极点模型1辽+0右Di seretg Transfer FenDiscrete Zero-FoieDi

23、 serete FilterDiscrete State-Space11+0.5Z"1离散信号的零阶保持器离散模块库(Discrete)线性离散系统的传递函数描述 线性离散系统的零极点模型描述 线性离散系统的滤波器描述 线性离散系统的状态空间描述 离散时间积分器离散信号的一阶保持器单步积分延迟，输出为前一输入 单位延迟非连续系统模块库（Discontinuities）W田ffl>日HfflsamBacklash.死区间歇库仑粘贴信号Dead. Zone死区信号Manual Switch双输出选择器（手动）Multiport Switch多端口输出选择器Quan ti王旺量化器R

24、ata Limiter信号上升、下降速率控制器Relay信号延迟器ur ation饱和信号Switch三路选择器（根据输入2控制输出）Coulomb & Viscous Friction数学运算模块库(Math operations)Abs求信号绝对值矩阵增益Matrix GainAlgebraic ConstraintBitwise Logical OperatorCombinatorial LogicComplex to Magnitude-AngleCoirtphx to Real-ImagDot Fro如tGainLogi cd OperatorMagnituie-Arigle

25、 to ComplexNath FuTLCtion输出强制系统彳 状态按位逻辑运算逻辑真值查找输岀输入复数(输出系统输入(点乘运算信号增益信号逻辑运算幅值与相位转4特定的一些数2MinlilaxProductEeal'Imag to ComplexRelational Operator求输入的最小、大值乘法或除法器从输入实部与虚部构造复数关系运算器Eounding Junction常善符号运算渐变增益对输入求和或差hgt川Fwtion三角与双曲函数信号路由(Signal Routing)U1 > YU2 > Y(E) 丫AssisurieritBus Crsat&r

26、对信号施捋配535 由输入产囲也线信号Goto模块标记控制器Bus Selector将信号与特定的偏移值比 较初始化信号D：at8 Store MemoryData Store Read总线信号鈿器Horiz CM |用户定创蕊搪存'储宓矩阵串联器合并输入信号为一个输出Data Store WriteData Type Conversion向数据彎国驾懸 数据类型丄择鑒模块控制信息信号组合器IE>FrobeDermn信号探测器Fr omfQ Function-Call Generator从goto舞射获得信号 函数调臓生器Signal Specificstion信号维数改变器选择

27、或重组信号递信号Width向 goto信号属性修改输入信号宽度Signal Attributes （信号属性）名称功能说明Data Type Conversion数据类型转换Data Type Conversion In herited继承的数据类型转换Data Type Duplicate数据类型复制Data Type Propagati on数据类型继承Data TypePropagation Examples数据类型继承例子Data Type Scaling Strip数据类型缩放端口及子系统库(Ports and Subsystems)Configurable SubsystemBn可

28、*忖叶 统GDIf Action Subsystem条件执行子系统 子系统输入IHiim ul ehtAtomic SubsystemEnabled SubsystemEnabled and Triggered SubsystemFor Iterator SubsystemFwtion-Call SubsystemIfIn*Ini子系统输出* SubsystemSubsystEm Examples通用子系统rwwi | irSubsystemExamplesSwitch CaseFor国While It er at or Subzyz twmSwitch-case 子系统Switch Case

29、 Actic-tlSubsystemTriggerTri ggered SubsystemSwitch-case动作子系 统上升沿触发触发子系统当型循环子系统查表模块库(Look-Up Table)rrDJW©r>DJDirect Look-Up Table (r-D)IiLt erp ol at i qtl (nTl ；l us i ng PreLookrVpLook"Up TableLooWp Table (2"D)rvD TM表数据选择器 (从表中选择数据)对输入信号进行内插运算输入信号的一维线性内插输入信号的二维线性内插输入信号的II维线性内插Pre

30、Look"Vp Index Seal"ch查找输入信号所在范围MATLAB FunctionMATLAB Fensystem S-Functi onS_Function Builder用户定义函数模块(User-Defined Functions)求取输入信号的数学函数值M函数(对输入进行运算输出结果)S函数模块S函数生成器i c 一 c / mo用、LAjgiti ed丄cl 13丄 I UQdJ. cl I丄 uhb也J卜丿 "名称功能说明Bit Clear位清零Bit Set位置位Bitwise Operator逐位操作Combinatorial Logic

31、组合逻辑Compare To Constant和常量比较Compare To Zero和零比较Detect Change检测跳变Detect Decrease检测递减Detect Fall Negative检测负下降沿Detect Fall Nonpositive检测非负下降沿Detect Increase检测递增Detect Rise Nonnegative检测非负上升沿Detect Rise Positive检测正上升沿Extract Bits提取位Interval Test检测开区间Interval Test Dynamic动态检测开区间Logical Operator逻辑操作符Rela

32、tional Operator关系操作符Shift Arithmetic移位运算Model Verification （模型检测）名称功能说明Asserti on确定操作Check Discrete Gradient检查离散梯度Check Dynamic Gap检查动态偏差Check Dynamic Lower Bound检查动态下限Check Dynamic Range检查动态范围Check Dynamic Upper Bound检查动态上限Check In put Resolution检查输入精度Check Static Gap检查静态偏差Check Static Lower Bound检

33、查静态下限Check Static Range检查静态范围Check Static Upper Bound检查静态上限Model-Wide Utilities （模型扩充）名称功能说明Block Support Table功能块支持的表DocBlock文档模块Model Info模型信息Timed-Based Lin earizati on时间线性分析Trigger-Based Lin earization触发线性分析对Simulink库浏览器的基本操作有:(D使用鼠标左键单击系统模块库，如果模块库为多层结构， 则单击“+”号载入库。(2) 使用鼠标右键单击系统模块库，可在单独的窗口打开库。(

34、3) 使用鼠标左键单击系统模块，在模块描述栏中显示此模块 的描述。(4) 使用鼠标右键单击系统模块，可以得到：系统模块的帮助 信息；将系统模块插入到系统模型中；查看系统模块的参数 设置；以及回到系统模块的上一层库。此外还可以进行以下操作：(1) 使用鼠标左键选择并拖动系统模块，并将其拷贝到 系统模型中。(2) 在模搜索栏中搜索所需的系统模块。相关操作:模块库-Sine Wave来自sources; Gain来自 Math Operations； Scope 来自 Sinks连接方法(1) 拖动对应端口进行连接(2) 单击起始模块后，按Ctrl键再单击目标模块模块复制-传统方式Ctrl+C/Ct

35、rl+V.或Ctrl键再拖动模块模瑛需入一鑑瞬:输出模块'只需将这个模块移到线上就SIMULINK 模型外表：直观的方框图文件：MDL文件数学：微分方程或差分方程行为：模拟物理过程的动态性状殛云私有樽块库步骤：1）在simulink中执行订e/new/library2）将用户定义的模块或是其它模块库 中的模块移动到新的模块库中。3）保存新的模块库模块的基本操作1. 模块选取 (1)选取单个模块； (2)选取多个模块；2. 模块复制 (1)在同一窗口内复制 (2)在不同的窗口之间复制3. 模块删除 选中模块，按Delete键R卩可。 删除多个後块，可以同时按柱Shift键，再用鼠标选中多

36、个模块，再按Delete键；4. 模块外形的调整 (1)改变大小 (2)转向 (3)给模块加阴影5. 模块名的处理 (1)是否显示模块名 (2)修改模块名 (3)改变模块名的位置6. 模块颜色设定 Format菜单中的【Foreground Color】可以改变模块的前景颜色，【Background Color】可以 改变模块的背景颜色，而模塾窗口的颜色可以通过【Screen Color来改变。7. 模块属性设定 选中模块，tJTF Edit > Block Properties】可以对模块进行属性设定，包括对Description> Priority、Tag> Open f

37、unction Attributes format string等属性的设定。连线操作1. 模块间连线在模块间连线，有以下几种情况： (1)连接两个模块 (2)模块间连线的调整 (3)在连线之间插入模块 (4)连线的分支2. 在连线上标示信息在连线上标示的信息包括表示向量、显示数据类型和标记 等。 (1)标示向量 (2)显示数据类型 (3)信号标记信号组合在利用Simulink进行系统仿真时，在很多 情况下，需要将系统中某些模块的输出信号（一 般为标量）组合成一个向量信号，并将得到的信 号作为另外一个模块的输入。来自 Signal Routing 的 Bus Creator简单建模:Sine

38、WavesimoutTo Workspace-Scope支持向量显示RampPulseGeneratorMux支持标量扩展12 3Constan tConstantlDisplay插入模块Constantl5II例1动态画圆：（1）兀二cos/,y二sig （用正弦波发生器Sine Wave） 双击图标出现相应的模块参数框，可在其中设置 参数.Sine Wave中Phase（相位）为pi/2,实际为cos t; Sine Wavel 中Phase为0.Sine Wavel49#（2） x = cost,y = x（t）dt ;（用正弦波发生器Sine Wave 和积分器 Integrator）

39、Sine Wave 中 Phase（相位）为pi/2,实际为cos t; Integrator中Initial condition（初始值）为0.XY Graph中，x的范疏为y的范围为-1.2-1.2Sine WavXY GraphIntegrator（3） r i = -y, X（O） = 1（用状态空间 State-<Space）二兀，v（°）二 0State-Space 中,A=0B=0;0, C=1,0;0,1, D=0;0. Initial conditions知 1 ;0.双击XY Graph图标,可定x的范围为-1.5-1.5, y的范围为 -1.2-1.2.

40、Scope的y刻度可右击示波器刻度区出现对话框， 进入Axes Propeties窗口确定.x* = AxM-Bu z y = Cx+DuState-SpaceScopeXY Graph显示结果如下:-|g|x|)XY GraphXYPIot53积分模块应用：复位积分Constant微分方程x" + 02x' + OAx = 0.2w(0构造微分方程求解模型©Clod<Simulink仿真举例（续）nn«c11 1IV"FUUJi1.WS5Sine 帼veInteg ratorScopeTrigonometric Function图2.15

41、或解徽分方程的帥讪ink軽 2Bmnd Limited While Noise2.17信吕刍加的SimiMc模型4图2.18蓿寻盛即的绪杲图*3.仿真运行及参数调整系统模块参数设置与系统仿真参数设置-双击系统模块，打开系统模块的参数设置对话框。-在参数设置对话框中设置合适的模块参数。设置合适的系统仿真参数以进行动态系统的仿真-在Simulation菜单的Simulation parameters.子菜单 中进行设置，如仿真时间等运行仿真-单击系统模型编辑器上的Play图标（黑色三角）或选择 Simulation菜单下的Start便奇以对系统进行仿真分析。-仿真结束后双击Scope模块以显示系统

42、仿真的输出结 果(3Configuration Parameters: untitled/Configuration?J X|Select:；SSEEQHH j -Data IrriDOft/EzDOTt Optimization Diaenostics：； Sample TimeI H-Data IntGEfity:；-CoiiversioiiI Connect ivi t7I ；-CompatibilityI Ko del ReferenciiiE? Harder电 ImpUmenta-tion =-Model RefexencinE5- RealTime Rorkshop 和“Comm

43、ent s ； Symbols i-Custom Cod.®；-Debu.E；InterfaceSimulation timeStart time: b.0Stop time: 10. 0Solver optionstolerance:tolerance:QK ICancel IHelp |bply |®2.11 Simulink 设置窗口仿真解法变步长解法 定步长解法discrere :针对无连续状态系统的特殊解法ode45:基于 Dormand-Prince 4-5 阶的 Runge-Kutta 公式 ode23:基于 Bogachi-Shampine 23 阶的 Ru

44、nge-Kutta 公式 ode 113:变阶次 Adams-Bashforth-Moulton 解法odel5s :刚性系统的变阶次多步解法ode23s :刚性系统的固定阶次单步解法discrere:针对无连续状态系统的特殊解法ode5: ode45确定步长的函数解法ode4:使用固定步长的经典4阶的Runge-Kutta公式的函数解法ode3: ode25的确定步长的函数解法ode2 :使用固定步长的经典2阶的Runge-Kutta公式的函数解 法odel個定步长的EulerW法仿真器参数设置仿真器参数设置可用于迤择仿真开始时间、仿真结束时间、解法器及输岀 项等。对于一般的礙，履用欧认设置

45、即可。 1.仿真时间（Simulation time）设置事要设置的有仿真开始时间（Starttime）和仿真结束时间（Stoptime 2仿真步长模式设置可供选择的有"Variable-step"（变步长）和“Fixed-step” （固定步长） 方式。 3.解法器设置用户在“Solve广后面的下拉选项中可以选择变步长模式解法器或固定步 丧模式解法弟。麦步長癮我解法鹉有：discrete> ode45、ode23> ode113> ode15s> ode23s> ode23t和ode23tb。 4.变步长的参数设置对于变步长模式，用户常用的设

46、置有：最大和最小步长参数、相对误差 和绝对误羞、初始步长以及过零控制。默认情况下，步长自动确定，用 auto值表不。 5.固定步长的参数设置对于固定步长模式，用户常用的设置有：（1） Multitasking模式；（2）Singletasking模式；（3） Auto模式工作空间数据导入/导出设置工作空间数据导入/导出(Data Import/Export)设置主要在 Simulink与MATLAB工作空间交换数值时进行有关选项设置 ,可以设置以下三个选择项。 (1) Load from workspace:选中前面的复选框即可从 MATLAB工作空间获取时间和输入变量，一般时间变量定义 知,

47、输入变量定义头 (2) Save to workspace：用来设置保存在MATLAB工作空 间的变量类型和变量名。(3) Save options：用来设置存往工作空间的有关选项。Scope高级使用技术视图整体缩放打印输出X轴缩放Y轴缩放参数设置视图自动缩放悬浮时信号选择II阊圉IQ保存当前坐标轴设置去除坐标轴选择悬浮Scopejf关恢复坐标轴设置a季於ae®n悬浮Scop軒关Scope模块的General选项卡坐标系数目显示时间范围坐标系标签信号显示点数限制保存信号至工作空间变量cope1 parametersScope模块的Data history选项卡使用命令操作对系统进行仿

48、真支持命令窗口运行仿真的函数有4个，即 sim> simset、simgetHset_param o(1) sim函数sim函数的作用是运行一个由Simulink建立的模型, 其调用格式为：t, x, y =sim(modname,timespan,options,ut);其中，-t为返回的仿真时间向量;-X为返回的状态矩阵；- y为返回的输出矩阵； - modname为系统Simulink模型文件名;- timespan为仿真时间;- options为仿真参数选择项,-ut为选择外部产生输入,ut=T,u1,u2,.,uno说明上述参数中，若省略timespan,options,ut则

49、由框图模型的 对话框Simulation Parameters设置仿真参数。(2) simset函数simset函数用来为sim函数建立或编辑仿真参数或规定算 法，并把设置结果保存在一个结构变量中。它有如下4种 用法：(a) options=simset(property,value,.)： 把property代 表的参数赋值为value,结果保存在结构options中。(b) options=simset(old_opstruct,property,value,.)： 把已肴的结构old_opstruct(由simset2生)中的参薮 property重新赋为value,结果保存在新结构op

50、tions 中。(c) options=simset(old_opstruct,new_opstruct)：用 结构new_opstructfih值簪决已经存在的畐构old_opstruct 的值。(d) simset：显示所有的参数名和它们可能的值。(3) simget函数lililisimget函数用来获得模型的参数设置值。如果参数值是 用一个变量右是义血simget返回的也是该麦量的值希 不是变量名。如果该变量在工作空间中不存在(即变量未 械赋值)，贝IlSimulink给出一个出错命息。该函薮有如卞3 种用法：(a) struct=simget(modname)：返回指定模型model的 参数设晝的o ptions结构。(b) value=simget(modname5property)：返回指定模型 model的参数propert y的值。(c) value=simget(options3property)：获取options结构 中的参数property的值。如果在该结构中未指定该参数， 则返回一个空阵。用户只需输入能够唯一识别它的那个参数名称的前几个字 符即可，对参数名称中字母的大小写不作区别。set_param函数set_param函数的功能很多，这里只介