Matlab教程Ch6实用教案

1、1本章(bn zhn)目标 了解Simulink基本模块(m kui)的性质 掌握系统仿真的方法第1页/共26页第一页，共27页。2主要(zhyo)内容 6.1 Simulink与系统仿真 6.2 Simulink的使用 6.3 Simulink的基本模块 6.4 功能模块的处理 6.5 设置仿真参数(cnsh) 6.6 观察Simulink的仿真结果第2页/共26页第二页，共27页。36.1 Simulink与系统(xtng)仿真 Simulink的产生(chnshng) 1990年MathWorks公司为MATLAB增加了用于建立系统框图和仿真的环境 1992年公司将该软件改名为SIMUL

2、INK Simulink可以搭建： （1）通信系统物理层和数据链路层； （2）动力学系统； （3）控制系统； （4）数字信号处理系统； （5）电力系统； （6）生物系统； （7）金融系统等。第3页/共26页第三页，共27页。4较为(jio wi)流行的版本有 与MATLAB5.2配用的Simulink2.2 与MATLAB5.3配用的Simulink3.0 与MATLAB6.0配用的Simulink4.0 与MATLAB7.0配用的Simulink6.0。第4页/共26页第四页，共27页。56.2 Simulink的使用(shyng) 1. Simulink的启动 (1)在MATLAB的命令窗

3、口直接(zhji)键入simulink。 (2) 工具栏上的Simulink模块库浏览器命令按钮 (3) File菜单中选择New菜单项下的Model命令 2. Simulink的退出 关闭所有模型窗口和Simulink模块库窗口即可第5页/共26页第五页，共27页。66.2.1启动(qdng)和退出Simulink第6页/共26页第六页，共27页。76.2.2建模与仿真(fn zhn)建模仿真的一般过程是：打开一个空白的编辑窗口；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；将各个模块按给定的框图连接起来；用菜单选择或命令窗口键入命令进行仿真分析，在仿真的同时，可

4、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；如果对结果满意(mny)，可以将模型保存。第7页/共26页第七页，共27页。8例6-1 设计一个简单的模型，其功能是将一正弦信号(xnho)输出到示波器中解题步骤：(1) 新建一个模型窗口(chungku)：(2) 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：(4) 进行系统仿真：(5) 观察仿真结果：第8页/共26页第八页，共27页。9例6-1 演示(ynsh)第9页/共26页第九页，共27页。106.3 Simulink的基本(jbn)模块1.Simulink（系统仿真模块库）2.Communicat

5、ions Blockset（通信模块库）3.DSP Blockset（数字信号处理(xn ho ch l)模块库）4.Control System Toolbox（控制系统模块库）第10页/共26页第十页，共27页。11Simulink模块(m kui)库包含的子模块(m kui)库（1）Commonly Used Blocks模块库，为仿真提供常用(chn yn)元件；（2）Continuous模块库，为仿真提供连续系统； （3）Discontinuous模块库，非连续系统元件；（4）Discrete模块库，为仿真提供离散元件；（5）Logic and Bit Operations模块库，提

6、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；（7）Math Operations模块库，提供数学运算功能元件；（8）Model Verification模块库，模型验证库；（9）Model-Wide Utilities模块库；（10）Ports and Subsystems模块库，端口和子系统；（11）Signals Attributes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；（13）Sinks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；（

7、15）User-defined Functions模块库，用户自定义函数元件；（16）Additional Math &Discrete模块库。第11页/共26页第十一页，共27页。126.4 功能模块的处理(chl)基本操作包括：1. 选取模块2. 复制与删除模块3. 模块的参数和属性(shxng)设置4. 模块外形的调整 5. 模块名的处理6. 模块的连接7. 在连线上反映信息第12页/共26页第十二页，共27页。136.5 设置(shzh)仿真参数 仿真参数对话框 设置如下仿真参数： Solver（算法(sun f)） Data Import/Export（数据输入输出） Diagnos

8、tics（诊断） Optimization（优化） Hardware Implementation（硬件工具） Model Referencing（模块引用）第13页/共26页第十三页，共27页。14图6-17 设置(shzh)仿真参数第14页/共26页第十四页，共27页。151解题(ji t)器（Solver）选项 （1）Simulation time组：设置仿真起止时间(shjin)。 （2）Solve options组：选择求解器，并为其指定参数。 变步长算法（Variable-step） 固定步长算法（Fixed-step）。 第15页/共26页第十五页，共27页。162数据(shj)

9、输入输出选项（Data Import/Export） 主要用来设置Simulink与MATLAB工作(gngzu)空间交换数值的有关选项。 Load from workspace（从工作(gngzu)空间载入数据） Save to workspace（将输出保存到工作(gngzu)空间） Save options（保存选项）。第16页/共26页第十六页，共27页。173诊断(zhndun)选项（Diagnostics）用于设置系统对仿真过程中，可能会出现一些(yxi)非正常事件做出何种反应，有以下几种：None：不做任何反应。Warning：提出警告，但警告信息不影响程序的运行。Error：提

10、示错误，运行的程序停止。第17页/共26页第十七页，共27页。186.6 观察(gunch)Simulink的仿真结果观察仿真结果的方法有以下几种：将仿真结果信号(xnho)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。将仿真结果信号(xnho)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。将仿真结果信号(xnho)返回到MATLAB命令窗口里，再利用绘图命令绘制出图形。第18页/共26页第十八页，共27页。19扩展(kuzhn)阅读 6.7自定义功能模块 根据用户自己(zj)

11、的需要加工所需的功能模块 第19页/共26页第十九页，共27页。20例6-2 演示(ynsh)第20页/共26页第二十页，共27页。21应用(yngyng)举例例6-3 仿真计算y(t)=sin(t)-sin(2t)。解题步骤：（1）运行Simulink并新建一个模型(mxng)窗口 （2）将所需模块添加到模型(mxng)中 （3）编辑模块组成模型(mxng) （4）进行系统仿真参数设置 （5）进行系统仿真 （6）观察系统仿真结果 第21页/共26页第二十一页，共27页。22例63演示(ynsh)第22页/共26页第二十二页，共27页。23例6-4 用Simulink求出闭环系统(xtng)的阶跃响应曲线第23页/共26页第二十三页，共27页。24例6-5 设计一个模拟人口变化(binhu)情况的模型 第24页/共26页第二十四页，共27页。25 学好(xu ho)计算机的唯一途径是 你的编程能力与你在计算机上投入的时间成 结结束束语语第25页/共26页第二十五页，共27页。26谢谢您的观看(gunkn)！第26页/共26页第二十六页，共27页。NoImage内容(nirng)总结1。（1）Commonly Used Blocks模块(m kui)库，为仿真提供常用元件。（10）Por