第4章动态仿真集成环境-Simulink

1、 本章内容 (1) Simulink简介； (2) 模型的构造； (3) 连续系统的数字仿真； l Simulink 是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。它支持连续、离散及两者混合的线性和非线性系统，同时它也支持具有不同部分拥有不同采样率的多种采样速度的系统仿真。l Simulink为用户提供了一个图形化的用户界面（GUI）。对于用方框图所表示的系统，通过图形界面，利用鼠标点击和拖拉方式，建立系统模型就像用铅笔在纸上绘制系统的模型图一样简单，它与用微分方程和差分方程建模的传统仿真软件包相比，具有更直观、更方便、更灵活的优点。它不但实现了可视化的动态仿真，也实现了与MATLAB、C

2、或者FORTRAN甚至和硬件之间的数据传递，大大地扩展了它的功能。l6.1.1 6.1.1 SimulinkSimulink的启动的启动l 要启动Simulink必须先启动MATLAB。在MATLAB窗口中，有三种方法启动Simulink：l(1) 在MATLAB的命令窗口中，直接键入命令：simulink； l(2)在MATLAB窗口的工具条中，单击Simulink的快捷启动按钮“ ”；l(3) 在MATLAB窗口的左下角“Start”菜单中，单击“Simulink”子菜单中的“Library Browser”选项。l 启动 Simulink后，便可显示如图6-1所示的Simulink库浏览

3、窗口（Simulink Library Browser），窗口左边列出了该系统中所有安装的一个树状结构的仿真模块集或工具箱，同时右边显示当前左边所选仿真模块集或工具箱中所包含的标准模块库。l Simulink库浏览窗口由功能菜单、工具栏和模块集或工具箱三大部分组成，创建系统模型时，将从这些仿真模块集或工具箱中利用鼠标复制标准模块到用户模型编辑窗口中。l 图6-1 Simulink库浏览窗口l6.1.2 6.1.2 SimulinkSimulink库浏览窗口的库浏览窗口的功能功能菜单菜单l 为了充分利用仿真模块库(集)中的标准模块对控制系统进行有效的动态仿真，在Simulink库浏览窗口中设计了

4、以下各个功能菜单。l* File 文件操作菜单l New 新建用户模型编辑窗口/模块库窗口l Open 打开用户模型编辑窗口l Close 关闭用户模型编辑窗口l Preferences 设置命令窗口的属性l* Edit 编辑菜单l Add to the Current Model 增加到当前用户模型编辑窗口中l Find Block 查找模块l Find Next Block 查找下一个模块l* View 查看菜单l Toolbar 显示/关闭工具条开关l Status Bar 显示/关闭状态条开关l Description 显示/关闭描述窗口开关l Stay on Top 位于上层l Co

5、llapse entire browser 压缩整个树状结构l Expand Entire Browser 展开整个树状结构l Large Icons 大图标l Small Icons 小图标l Show Parameters for Selected Block 显示所选模块参数Simulink库浏览窗口工具栏中的四个按钮“ ”分别用来创建一个新用户模型编辑窗口(Create a new model)、打开一个l模型（Open a model）、位于上层(Stay on Top)和查找模块(Find Block)。l1. Simulink模块集（模块集（Simulink）l 在 Simuli

6、nk库浏览窗口的Simulink节点上，通过单击鼠标右键后，便可打开如图6-2所示的Simulink模块集窗口 图6-2 Simulink模块集窗口 模块名功能模块名功能In1输入接口Repeating Sequence重复序列Ground接地Chip Signal线性调频信号From File从文件读数据Random Number正态分布的随机数From Workspace从工作空间读数据Uniform Random Number均匀分布的随机数Constant常量Band-limited White Noise带限白噪声Signal Generator 信号发生器Repeating Seq

7、uenceStairs阶梯状重复序列发生器Pulse Generator脉冲信号发生器Repeating SequenceInterpolated内插式重复序列发生器Signal Builder信号编译器Counter Free-Running无限计算器表表2-1 模型转换函数模型转换函数l1）信号源模块库(Sources)l Sources库中所包含的各个标准模块及其功能如图6-3和表6-1所示。图6-3 Sources标准模块库2）接收模块库(Sinks)l Sinks库中所包含的各个标准模块及其功能如图6-4和表6-2所示。图6-4 Sinks标准模块库模块名功能模块名功能Out1输出接

8、口Floating Scope游离示波器Terminator接收终端XY Graph显示平面图形To File把数据输出到文件中Display数字显示器To Workspace把数据输出到工作空间中Stop Simulation停止仿真Scope示波器表表6-2 Sinks标准模块及其功能标准模块及其功能l3) 连续系统模块库(Continuous)lContinuous库中所包含的各个标准模块及其功能如图6-5和表6-3所示。 图6-5 Continuous标准模块库模块名功能模块名功能Integrator积分器Zero-Pole零极点函数Derivative微分器Transport Tim

9、e Delay传输延迟模块State-Space 状态空间表达式Variable Time Delay可变时间延迟模块Transfer Fcn传递函数Variable Transport Delay可变传输延迟模块表表6-3 Continuous标准模块及其功能4) 离散系统模块库（Discrete）lDiscrete库中所包含的各个标准模块及其功能如图6-6和表6-4所示。图6-6 Discrete标准模块库模块名功能模块名功能Unit Delay单位延迟Discrete State-Space离散状态空间表达式Integer Delay积分延迟Transfer Fcn First Orde

10、r一阶传递函数Tapped Delay多抽头积分延迟模块Transfer Fcn Real Zero带实零点的传递函数Discrete- Time Integrator离散时间积分器Transfer Fcn Lead or Lag带零极点补偿器的传递函数Discrete Transfer Fcn离散传递函数Weighted Moving Average权值移动平均模型Discrete Filter 离散滤波器Memory记忆器Discrete Zero-Pole离散零极点函数First-Order Hold一阶保持器Difference差分环节Zero-Order Hold零阶保持器表表6-4

11、 Discrete标准模块及其功能l5) 非连续系统模块库（Discontinuities）l Discontinuities库中所包含的各个标准模块及其功能如图6-7和表6-5所示。 图6-7 Discontinuities标准模块库模块名功能C模块名功能Saturation饱和非线性特性Backlash间隙非线性特性Dead Zone死区非线性特性Relay继电器非线性特性Rate Limiter限速非线性特性Quantizer量化非线性特性Saturation Dynamic动态饱和非线性特性Hit Crossing过零检测非线性特性Dead Zone Dynamic动态死区非线性特性C

12、oulomb & Viscous Friction库仑和黏性摩擦非线性特性Rate Limiter Dynamic动态限速非线性特性Wrap To Zero环零非线性特性表表6-5 Discontinuities标准模块及其功能l6) 信号路由模块库(Signal Routing)lSignal Routing库中所包含的各个标准模块及其功能如图6-8和表6-6所示。 图6-8 Signal Routing标准模块库l7) 信号属性模块库(Signal Attributes)l Signal Attributes库中所包含的各个标准模块及其功能如图6-9和表6-7所示。 图6-9 Si

13、gnal Attributes标准模块库模块名功能C模块名功能Data Type Conversion数据类型转换Signal Conversion信号转换Data Type Duplicate数据类型复制Bus to Vector总线到向量Data Type Propagation数据类型继承Signal Specification信号规范Data Type Scaling Strip数据类型缩放比例条Probe探测器Data Type Conversion Inherited继承的数据类型转换Weighted Sample Time权值采样时间IC初始状态Width信号宽度Rate Tra

14、nsition速率转换表表6-7 Signal Attributes标准模块及其功能8) 数学运算模块库(Math Operations)lMath Operations库中所包含的各个标准模块及其功能如图6-10和表6-8所示。 图6-10 Math Operations标准模块库模块名功能C模块名功能Sum求和Polynomial多项式求值Add加法MinMax求最小或最大值Subtract减法MinMax Running Resettable带重置信号的求最小或最大值Sum of Elements元素和运算Trigonometric Function三角函数运算模块Bias将输入加一个偏

15、移Sine Wave Function正弦函数运算模块Weighted Sample Time Math权值采样时间运算Algebraic Constraint代数约束模块Gain比例运算Assignment将输入信号抑制为零Slider Gain滑块增益Reshape改变输入信号的维数表表6-8 Math Operation标准模块及其功能模块名功能C模块名功能Divide除法Matrix Concatenation矩阵串联模块Product of Elements元素乘运算Vector Concatenation向量串联模块Dot Product 点乘运算Permute Dimension

16、s序列维数Sign符号运算Complex to Magnitude-Angie将复数信号分解成幅值和相角Abs绝对值Magnitude-Angie to Complex转换幅值和相角为复数信号Unary Minus一元减法Complex to Real-Image将复数信号分解成实部和虚部Math Function数学函数Real-Image to Complex转换实部和虚部为复数信号续表续表6-8 Math Operation标准模块及其功能l9) 逻辑和位操作模块库(Logic and Bit Operations)lLogic and Bit Operations库中所包含的各个标准模

17、块及其功能如图6-11和表6-9所示。 图6-11 Logic and Bit Operations标准模块库模块名功能C模块名功能Logic Operator逻辑运算Bitwise Operator逐位操作运算Relational Operator关系运算Shift Arithmetic算术平移Interval Test检测输入是否在某两个值之间Extract Bits从输入中提取某几位输出Interval Test Dynamic动态检测输入是否在某两个值之间Detect Increase检测输入是否增大Combinatorial Logic组合逻辑（真值表）Detect Decrease

18、检测输入是否减小Compare To Zero与零进行比较Detect Change检测输入变化Compare To Constant与常数进行比较Detect Rise Positive检测输入是否是正数表表6-9 Logic and Bit Operations标准模块及其功能l10) 查表模块库(Lookup Tables)lLookup Tables库中所包含的各个标准模块及其功能如图6-12和表6-10所示。 图6-12 Lookup Tables标准模块库模块名功能C模块名功能Lookup Table一维线性内插查表Direct Lookup Table(n-D)n维直接查表Loo

19、kup Table(2-D)二维线性内插查表Lookup Table Dynamic动态查表Lookup Table(n-D)n维线性内插查表Sine正弦函数查表PreLookup预查询Cosine余弦函数查表Interpolation using PreLookup预查询内插运算表表6-10 Lookup Tables标准模块及其功能l(11) 用户自定义函数模块库(User-Defined Functions)lUser-Defined Functions库中所包含的各个标准模块及其功能如图6-13和表6-11所示。图6-13 User-Defined Functions标准模块库模块名功

20、能C模块名功能Fcn自定义函数模块S-FunctionS函数MATLAB FcnMATLAB 函数Level-2 M-file S-FunctionM文件编写的S函数Embedded MATLAB Fcn内置MATLAB 函数S-Function BuilderS函数编译器表表6-11 User-Defined Functions标准模块及其功能12) 模型检测模块库(Model Verification)lModel Verification库中所包含的各个标准模块及其功能如图6-14和表6-12所示 。图6-14 Model Verification标准模块库模块名功能C模块名功能Chec

21、k Static Lower Bound检测静态下限Check Dynamic Upper Bound检测动态上限Check Static Upper Bound检测静态上限Check Dynamic Range检测动态范围Check Static Range检测静态范围Check Dynamic Gap检测动态偏差Check Static Gap检测静态偏差Check Discrete Gradient检测离散梯度Assertion确定操作Check Input Resolution检测输入精度Check Dynamic Lower Bound检测动态下限表表6-12 Model Verif

22、ication标准模块及其功能l13) 端口与子系统模块库(Ports & Subsystems)lPorts & Subsystems库中所包含的各个标准模块及其功能如图6-15和表6-13所示 。图6-15 Ports & Subsystems标准模块库模块名功能C模块名功能Function-Call Generator函数调用发生器For Iteator SubsystemFor 循环子系统Subsystem子系统While Iteator SubsystemWhile循环子系统Atomic Subsystem原子子系统In1输入端口CodeReuse Subsy

23、stem代码重组子系统Out1输出端口Model模型Trigger触发操作Configurable Subsystem可配置子系统Enable使能操作Triggered Subsystem触发子系统If假设操作表表6-13 Ports & Subsystems标准模块及其功能l14) 模型扩展功能模块库(Model-Wide Utilities)lModel-Wide Utilities库中所包含的各个标准模块及其功能如图6-16和表6-14所示 。图6-16 Model-Wide Utilities标准模块库模块名功能C模块名功能Triggered-Based Linearizati

24、on基于触发的线性化DOC TextWord 文本Timed-Based Linearization基于时间的线性化Block Support Table模块支持表Model Info使能与触发子系统表表6-14 Model-Wide Utilities标准模块及其功能l(15) 常用模块库(Commonly Used Blocks)lCommonly Used Blocks库中所包含的各个标准模块如图6-17所示 。图6-17 Commonly Used Blocks标准模块l16) 模块集和工具箱(Blocksets & Toolboxes)lBlocksets & Too

25、lboxes中所包含的模块集和工具箱如图6-18所示 。图6-18 Blocksets & Toolboxes标准模块 在Blocksets & Toolboxes中包含的模块，其实就是Simulink库浏览窗口的左边所列的除Simulink模块集外所有的模块集和工具箱。 在该模块库中所包含的标准模块，均是其它模块库中已有的模块，也就是说该库中没有新追加的模块。Simulink为了方便客户使用，把经常使用的模块统一放在了该库中。l17) 附加数学与离散模块库 (Additional Math & Discrete)l在Additional Math & Disc

26、rete库中包含了两个标准模块库：附加数学库（Additional Math）和附加离散库（Additional Discrete）。它们所包含的标准模块，分别如图6-19和图6-20所示。图6-19 Additional Math标准模块库图6-20 Additional Discrete标准模块库l(2)Simulink模块集的功能菜单l 为了充分利用Simulink中的各个标准模块对控制系统进行有效的动态仿真，Simulink模块集中设计了以下几个功能菜单。l * File 文件操作菜单l * Edit 编辑菜单l * View查看菜单l * Help 帮助菜单l各菜单内容分别如下所示：

27、l * File 文件操作菜单l New 新建模型编辑窗口/模块库窗口l Open 打开模型文件l Close 关闭模型文件l Save 保存模型文件l Save as 另存模型文件l Soure control 设置Simulink和SCS的接口l Model properties 模型属性l Preferences 设置命令窗口的属性l Export to Web 输出到Webl Print 打印l Printer setup 打印设置l Print Details 生成HTML格式的模型报告文件l Exit MATLAB 退出MATLABl* Edit 编辑菜单l Cant undo 不

28、能撤消l Cant redo 不能重复l Cut 剪切l Copy 复制l Paste 粘贴l Paste Duplicate Inport 粘贴复制导入l Delete 清除l Select All 全部选定l Copy model to clipboard 复制模型到剪切板l Find 查找l Open Block 打开模块l Explore 探测器l Mask Parameters 封装参数l SubSystem Parameters 子系统参数l Block Properties 模块属性l Create subsystem 创建子系统l Mask subsystem 封装子系统l L

29、ook under mask 查看封装子系统l Link Options 连接选项l Unlock library 解锁库l Refresh Model Blocks 刷新模块l Update diagram 更新图表l* View查看菜单l Back 返回l Forward 向前l Go to parent 转到根l Toolbar 显示/关闭工具条开关l Status bar 显示/关闭状态条开关l Model browser options 模型浏览器选项l Block data tips options 模块数据提示参数设置l System Requirement 系统需求l libr

30、ary browser 库浏览器l Model Explore 模型浏览器l MATLAB Desktop MATLAB桌面l Show library browser 显示库浏览器l Zoom in 放大模块视图l Zoom out 缩小模块视图l Fit system to view 将框图缩放到正好l 符合窗口的大小l Normal(100%) 显示框图的实际大小l Show Page Boundaries 显示页范围l Port Values 端口值l Remove Highlighting 取消辅助照明l Highlight 辅助照明l* Help 帮助菜单l 关于某些菜单的进一步操

31、作方法在后面的有关部分中将陆续详细介绍。l 另外，当在一个模型或模块库窗口上单击鼠标右键时，也会显示前后相关的菜单。菜单的内容取决于是否选中模块，如果选中模块，菜单显示的命令仅仅适用于所选模块，否则，菜单显示的命令作用于整个模型或模块库。l2. Simulink附加模块集（附加模块集（Simulink Extras）l 在 Simulink库浏览窗口的Simulink Extras节点上，通过单击鼠标右键后，便可打开如图6-21所示的Simulink Extras模块集窗口。l 在Simulink Extras模块集中附加了以下一些模块库，用鼠标的左键双击各个模块库的图标，便可打开相应的模块库

32、，各模块库中所包含各个标准模块的功能如下所示。l* 附加接收模块库(Additional Sinks)l Power Spectrai Density 功率谱密度模块l Averaging Power Spectrai Density 平均功率谱密度模块l Spectrum Analyzer 谱分析器模块l Averaging Spectrum Analyzer 平均谱分析器模块l Cross Correlator 互相关器模块l Auto Correlator 自相关器模块l Floating Bar Plot 浮动棒图模块l* 附加离散系统模块库(Additional Discrete)l

33、 Discrete Transfer Fcn(with initial states) 具有初始状态的离散传递函数模块l Discrete Transfer Fcn(with initial outputs) 具有初始输出的离散传递函数模块l Discrete Zero-Pole Fcn(with initial states) 具有初始状态的离散零极点模块l Discrete Zero-Pole Fcn(with initial outputs) 具有初始输出的离散零极点模块l Idealized ADC quantizer 理想化的ADC量化器模块l* 附加线性模块库(Additional

34、 Linear)l Transfer Fcn(with initial states) 具有初始状态的传递函数模块l Transfer Fcn(with initial outputs) 具有初始输出的传递函数模块l Zero-Pole Fcn(with initial states) 具有初始状态的零极点模块lZero-Pole Fcn(with initial outputs) 具有初始输出的零极点模块lState-Space Fcn(with initial outputs) 具有初始输出的状态空间模块l PID Controller PID控制器模块l PID Controller(W

35、ith Approximate Derivative) 具有实际微分的PID控制器模块l * 转换库(Transformations)l Polar to Cartesian 极坐标到笛卡儿坐标转换模块l Cartesian to Polar 笛卡儿坐标到极坐标转换模块l Spherical to Cartesian 球坐标到笛卡儿坐标转换模块lCartesian to Spherical 笛卡儿坐标到球坐标转换模块lFahrenheit to Celsius 华氏温度到摄氏温度转换模块lCelsius to Fahrenheit 摄氏温度到华氏温度转换模块lDegrees to Radian

36、s 度到弧度转换模块lRadians to Degrees 弧度到度转换模块l* 触发器库(Filp Flops)lClock 时钟模块lD Latch D锁存器模块lS-R Flip-Flop S-R触发器模块lD Flip-Flop D触发器模块lJ-K Flip-Flop J-K触发器模块（负沿触发）l* 线性化库(Linearization)lSwitched derivative for linearization 转换导数模块lSwitched transport delay for linearization 转换传递延迟模块l3. Simulink参数估计模块集（参数估计模块集

37、（Simulink Parameter Estimation）l 在 Simulink库浏览窗口的Simulink Parameter Estimation节点上，通过单击鼠标右键后，便可打开如图6-22所示的Simulink Parameter Estimation库窗口。图6-22 Simulink Parameter Estimation库窗口l 在该窗口中仅有一个自适应查表模块(Adaptive Lookup Tables)，它包含以下三个标准模块。l Adaptive Lookup Table (1D Stair-Fit) 一阶自适应查表模块l Adaptive Lookup Tab

38、le (2D Stair-Fit) 二阶自适应查表模块l Adaptive Lookup Table (nD Stair-Fit) n阶自适应查表模块l4. Simulink响应优化模块集（响应优化模块集（Simulink Response Optimization）l 在Simulink库浏览窗口的Simulink Response Optimization节点上，通过单击鼠标右键后，便可打开如图6-23所示的Simulink Response Optimization模块集窗口。图6-23 Simulink Response Optimization模块集窗口l在Simulink Resp

39、onse Optimization模块集中包含了以下一个模块和两个模块库。lSignal Constraint 信号约束模块lRMS Blocks RMS模块库lResponse Optimization Demos 响应优化设计l 演示模块库l用鼠标左键双击各个模块库的图标，便可打开相应的模块库。信号约束模块(Signal Constraint )的具体使用方法，将在第9章中详细介绍。l5. Simulink确认模块集（确认模块集（Simulink Verification and Validation）l 在 Simulink库浏览窗口的Simulink Verification and

40、Validation节点上，通过单击鼠标右键后，便可打开如图6-24所示的Simulink Verification and Validation模块集窗口。图6-24 Simulink Verification and Validation模块集窗口l6. Simulink控制设计模块集（控制设计模块集（Simulink Control Design）l 在 Simulink库浏览窗口的Simulink Control Design节点上，通过单击鼠标右键后，便可打开如图6-25所示的Simulink Control Design模块集窗口。图6-25Simulink Control Des

41、ign模块集窗口l思考题：l1.Simulink库浏览窗口与Simulink模块集的区别？l2. Simulink模块集和Simulink附加模块库中常用标准模块有哪些，其功能为？l Simulink完全采用方框图的“抓取”功能来构造动态系统模型，系统的创建过程就是绘制方框图的过程。在Simulink环境中方框图的绘制完全依赖于鼠标操作。l6.2.16.2.1模型编辑窗口模型编辑窗口l 若想新建一个控制系统结构框图，则首先应该打开一个标题为“Untitled”的空白模型编辑窗口，如图6-26所示。l 图6-26空白模型编辑窗口l创建一个新的模型编辑窗口有以下三种方法：（1）在Simulink库

42、浏览窗口中，点击工具条中的新建模型窗口按钮 ； （2）在Simulink库窗口中选择菜单命令FileNew Model；（3）在MATLAB指令窗口中选择菜单命令 File New Model。l 空白模型编辑窗口由标题、功能菜单和用户模型编辑区三部分组成。在模型编辑窗口中允许用户对系统的结构图进行编辑、修改和仿真。l 对控制系统结构框图的绘制必须在用户模型编辑区中进行，结构图中所需的各种模块，可直接从Simulink库浏览窗口中的各模块库(集)中复制相应的标准模块得到。l 模型编辑窗口的标题实际上是扩展名为.mdl的模型文件名，它可利用菜单命令File|Save as将其任意更名保存。l 为

43、了方便用户建模，模型编辑窗口中设计了以下多种功能菜单。l * File 文件操作菜单l 参Simulink模块库中功能菜单的File项。l * Edit 编辑菜单l 参Simulink模块库中功能菜单的Edit项。l * View 查看菜单l 参Simulink模块库中功能菜单的View项。l * Simulation 仿真操作菜单l Start 开始仿真l Stop 停止仿真l Simulation Parameters 仿真参数设置l Normal 正常的l Accelerator 加速的l External 外部的l* Format 格式菜单l Font 字体设置l Text align

44、ment 文字对齐l Enable Tex Commands 能运行Tex命令l Flip name 模块名置于模块的相反一边l Flip block 模块旋转180度l Rotate block 模块顺时针方向旋转90度l Show/Hide name 显示/隐藏模块名l Show drop Shadow 显示阴影l Show port labels 显示端口标注l Foreground color 前景颜色设置l Background color 背景颜色设置l Screen color 屏幕颜色设置l Port/Signal Displays 端口/信号线显示l block Displa

45、ys 模块显示l Library Link Display 库连接显示l* Tools 工具菜单l Simulink Debugger Simulink 调试器l Fixed-point Settings 定点运算设置l Model Advisor 模型指导l Model Reference Graph 模型参考图表l Lookup Table Editor 查表编辑器 Data Class Designer 数据类设计器 Bus Editor 总线编辑器 Profiler 外形制作 Coverage Seetings 区域设置 Requirements 系统需求 Inspect Logged

46、 Signals 检查信号 Signals & Scope Manager 信号与显示管理器Real-time Workshop 实时工作空间External Mode Control Panel 外部方式控制面板Control Design 控制设计Parameter Estimation 参数估计Report Generator 报告产生器HDL Coder 产生HDL代码Link for TASKING 连接任务Data Object Wizard 数据目标System Test 系统测试Mplay Video Viewer 视频浏览器* Help- 帮助菜单l 如果方框图模型文

47、件已经存在，则可利用以下三种方法打开一个具有一定内容的模型编辑窗口：(1)在Simulink库浏览窗口中，点击工具条中的打开模型文件按钮 ，然后选择或者输入要编辑的模型文件名；(2)在库窗口中选择菜单命令File-Open，然后选择或者输入要编辑的模型文件名；(3) 在MATLAB指令窗口中直接键入模型文件名（不带.mdl扩展名）。l 模型编辑窗口工具栏中的按钮“ ”分别用来快捷新建和打开一个模型窗口；按钮l对应的功能与Windows操作系统类似；按钮l分别用来快捷启动仿真、停止仿真、设置仿真时间、设置仿真加速模式和准备系统仿真；按钮“ ”分别用来快捷产生RTW程序代码、刷新系统、更新系统和为

48、子系统产生程序代码；按钮“ ”分别用来快捷显示Simulink库浏览窗口、打开模块管理器、打开/隐藏模型浏览器和打开调试器。l6.2.2 6.2.2 对象的选定对象的选定l 在建模操作中，诸如拷贝一个模块或者删除一条连线，都需要首先选定一个或多个模块或连线，我们把这些模块或连线称做对象。l 1. 选定单个对象l 用鼠标单击待选对象，小黑四方块的“句柄”就会出现在被选中模块的四个角上，或在被选中连线的两个端点旁。l2. 选定一组对象l选定一组对象的方法有以下三种：选定一组不连续对象l 在按下【Shift】键的同时，用鼠标单击每一待选的对象。要取消一个已被选定的对象的选定状态，在按下Shift键的

49、同时，再一次用鼠标单击该对象。选定一组连续对象l 按住鼠标左键向右下方拉出一个矩形虚线框，将所有待选模块包围在其中，然后松开按键，则矩形框里所有的对象同时被选中。选定整个模型l 要选定一个活动窗口的所有对象，只要选择窗口菜单下的Edit-Select all命令即可。但不能通过此种方法来选择所有的模块和连线来创建子系统模块。l 如果想放弃选中的对象，则只需在空白处点击鼠标左键即可。l6.2.3 6.2.3 模块的操作模块的操作l 模块是Simulink模型构造的基本元素，利用鼠标单击和拖拉方式可将仿真模块库(集)或工具箱中标准模块拷贝到用户模型编辑窗口中，并使其相互连接，便可得到系统方框图。l

50、1模块的复制（1）从一个窗口复制模块到另一个窗口l 建立模型时，会经常从Simulink模块库、其它库(集)或者模型编辑窗口中复制标准模块到当前正在编辑的模型编辑窗口中。复制标准模块，可按以下步骤进行。l 打开相关的模块库(集)或模型编辑窗口以及正在编辑的模型编辑窗口；l 将光标定位于要复制的模块上，按下鼠标左键并保持住，拖动鼠标到正在编辑的模型编辑窗口中适当位置，然后松开鼠标左键，就会在选定的位置上复制出相应的模块，新复制的模块和原模块的名字相同，如果同一模块在同一窗口中复制了一次以上，它们会自动在模块名字末加进次序号，以示区别。新复制的模块继承了原模块的所有参数。但在复制Sum、Mux、D

51、emux和Bus Selector模块时，Simulink会隐藏其名字，以避免模型图中不必要的混乱，增加可读性。l 由此可见，从一个窗口拖动模块到另一个窗口，其实是从一个窗口复制模块到另一个窗口。（2）在同一窗口中复制模块l 在按下【Ctrl】键的同时，用鼠标左键选中待复制的模块后，将其拖到希望位置后，松开按键，便完成复制工作。如果采用鼠标右键，以上拷贝过程中就省掉按Ctrl键了。l 另外，还可通过Edit菜单下的Copy和Paste命令来复制模块。l2模块的移动（1）从一个窗口移动模块到另一个窗口模块的移动，可按以下步骤进行。l 打开相关的模块库(集)或工具箱或模型编辑窗口以及正在编辑的模型

52、编辑窗口；l 在按下Shift键的同时，从一个窗口拖动模块到另一个窗口。（2）在同一窗口中移动模块l 在同一窗口中移动单个模块时，只需将光标置于待移动模块图标上，按住鼠标将模块拖到合适的位置放开鼠标即可，模块移动时，与模块的连线也随之移动，这时Simulink将会自动地重画与被移动模块相连的连线。l 当移动多个模块及其连线时，首先要选中要移动的模块和连线，然后把光标置于待移动模块及其连线的任一处，将其拖动到指定位置即可。l 另外，也可通过Edit菜单下的Cut和Paste命令来移动模块。l 3模块的删除l 按【Delete】或【Backspace】键即可以删除所选定的一个或多个模块。另外，也可

53、通过Edit菜单下的Cut或Clear命令来删除所选定的模块。但Edit-Cut命令，可将选定的模块移到 Windows的剪贴板上，可供Edit- Paste 命令重新粘贴。l4模块的旋转l 因从标准模块库中复制到模型编辑窗口中模块，在默认状态下是输入端（大于符号）在左，而输出端（三角符号）在右，在绘制系统方框图时，有时为了使得连线更容易，避免不必要的交叉线，增加框图的可读性，需要对某些模块翻转或旋转，使得其输入端和输出端改变方向。如在反馈回路中的模块希望输入端在右输出端在左。l 在Simulink下实现这一功能是轻而易举的事情，首先用鼠标选中要旋转处理的模块，然后执行 Format-Flip

54、 block 命令将对此模块旋转180度；或执行Format-Rotate block 命令将对此模块顺时针方向旋转90度。l6.2.4 6.2.4 模块间的连接线模块间的连接线l 系统框图中的信号沿模块间的连接线传输，连接线可传输标量或向量信号。l1.模块间的连接线l 模块间的连接线是从某模块的输出端（三角符号）出发直指另一模块的输入口（大于符号）的有向线段。它的生成方法是：把鼠标光标移到起点模块的输出端，按鼠标左右的任何一键，看到光标变为“+”字后，拖动“+”字光标到终点模块的输入端，再释放鼠标按钮，则会自动产生一条带箭头的线段，将两个模块连接起来，箭头方向表示信号流向。如想消去某段连线，

55、可先用鼠标单击的方法选定该连线后，按【Delete】键，则可删除用方块标定的连线。lSimulink在默认状态下使用水平或垂直线段连接模块，若要画斜线，则应在画线时按住【shift】键。l 2画支线l 支线是从一条已存在的有向线段上任意一点出发，指向另一模块输入口的有向线段。已存在的有向线段和支线传输的是相同的信号，使用支线可以将一个信号传输给多个模块，它也一般用于连接方框图中的反向模块。这类支线生成的方法是：把鼠标光标移到有向线段上的任意点处，在按下【 Ctrl】键的同时，按下鼠标左键，光标由箭头变为“+”字，拖动鼠标到适当位置后放开左键，屏幕上就出现一条由此点引出的箭头线，再从此箭头开始按

56、住鼠标左右任何一键，沿另一方向拖到适当位置后松开按键，照此操作，直到整个支线绘完为止。如果采用鼠标右键，以上过程中就省掉按 【Ctrl】键了。l6.2.5 6.2.5 模型的保存模型的保存l 在模型编辑窗口中编辑好系统结构框图后，可用窗口中的菜单命令File-Save 将其保存为模型文件(扩展名为.mdl)，模型文件中存有模块图和模块的一些属性，它是以ASCII码形式存储的，它也可用窗口中的菜单命令File-Save as将其任意更名保存。模型文件名必须是以字母开头的且不能超过31个字母、数字和下划线组成的字符串。l例例6-1 建立如图6-27所示的系统模型，并将其保存为ex6_1.mdl模型

57、文件。 图6-27 系统模型l解：首先应该新建一个如图6-26所示的空白“untitled”模型编辑窗口，准备绘制系统的方框图，拖动窗口的边线或四角可改变模型编辑窗口的大小。l用鼠标左键双击信号源模块库(Source)的图标，打开信号源模块库，并调整该信号源窗口和“untitled”空白模型编辑窗口互不重叠，然后将光标移到阶跃信号模块(Step)的图标上，按住鼠标左键，将它拖放到用户空白模型编辑窗口中，则阶跃信号就被复制到了“untitled”窗口中了。利用信号源模块库窗口右上角的“”图标关闭该模块窗口。l用同样的方法分别从数学运算模块库(Math Operations)、连续系统模块库（Co

58、ntinuous）和接受模块库(Sinks)中，把求和模块(Sum)、传递函数模块(Transfer Fcn)和示波器(Scope)模块复制到“untitled”窗口，并把各模块的位置调整到如图6-27所示。l用鼠标单击阶跃信号模块(Step)的输出口（三角符号），将鼠标拖放到求和模块(Sum)的上一个输入口，则屏幕上就出现一条由信号发生器到求和模块的箭头线。采用相同的方法连接求和模块(Sum)到传递函数模块(Transfer Fcn)、传递函数模块(Transfer Fcn)到示波器(Scope)模块间的连线。l把鼠标光标移到传递函数模块和示波器间连线的中点附近，按下鼠标右键，光标由箭头变为

59、“+”字形，往下拖放鼠标l到适当位置，屏幕上就出现一条由中点引出的箭头线，再从此箭头开始，按住鼠标左键或右键水平向左画线到适当位置松开鼠标键，照此操作，直到光标移到求和模块和模块的下一个输入口为止。l在模型编辑窗口“untitled”中选择File-Save（或File-Save as）命令，并在弹出的对话框的“文件名”栏填写用户自定义的文件名ex6_1,再单击【保存】按钮，便完成了ex6_1.mdl模型文件的保存，如图6-27所示。l以后在模型编辑窗口中执行命令File-Open，并选择文件ex6_1（或在MATLAB指令窗下直接运行ex6_1），便会重新打开如图6-27所示的ex6_1.m

60、dl模型文件。l6.2.6 6.2.6 模块名字的处理模块名字的处理l1.模块名字的修改l 模块名字是指标识模块图标的字符串，为了增加可读性，那些被用户所复制到用户窗口中的标准模块的标题常作必要的修改，具体方法如下：先 用 鼠 标 单 击 所 选 标 题 ， 输 入 新 的 标 题（MATLAB7.5版仅限西文字符，MATLAB6.5版中西文均可）然后用鼠标单击窗口中的任一地方，修改工作完成。模块名字的字体、字形和大小也可通过选择菜单命令Format-Font来改变。l2.模块名字位置的改变l 模型中所有模块的名字都必须是唯一的，并且必须包含至少一个字符。缺省情况下，如果模块的端口在它的左右两边时，模块的名字显示在它的下面;而如果模块的端口在它的上下两边时，模块的名字显示在它的左