《MALAB基础教程》第章-simulink建模与仿真

2023年6月29日第1页第11章Simulink的建模与仿真MATLABR2010a基础教程清华大学出版社教学目标教学重点教学内容2023年6月29日第2页教学目标掌握Simulink的基本建模方法熟悉Simulink模块库熟悉常见Simulink模型了解S函数的设计和调用2023年6月29日第3页教学重点掌握Simulink的基本建模方法熟悉Simulink模块库熟悉常见Simulink模型2023年6月29日第4页教学内容掌握Simulink的基本建模方法掌握Simulink模块库熟悉常见Simulink模型S函数的设计和调用Simulink建模的工程应用2023年6月29日第5页Simulink简介Simulink的启动Simulink模型窗口的建立Simulink模块的操作2023年6月29日第6页Simulink启动Simulink的启动主要有以下两种方法：在MATLAB的命令窗口中输入simulink,结果是在桌面上出现一个SimulinkLibraryBrowser的窗口，如图11-1，在这个窗口中列出了按功能分类的各种模块的名称。单击MATLAB主窗口的快捷按钮，打开SimulinkLibraryBrowser窗口。2023年6月29日第7页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|NewModel菜单项；

2023年6月29日第8页Simulink模块的操作(1/2)在Simulink的空白模型窗口中，搭建Simulink的模型主要是通过用线将各种功能模块连接构成的。在Simulink中，将两个模块相接非常简单，在每个允许输出的模块口都有一个输出的>符号表示离开该模块，，而输入端也有一个表示输入>的符号表示进入该模块。假如想将一个输入模块和一个输出模块连接起来，那么只需要在前一个模块的输出口处鼠标左键单击，然后拖动鼠标至另外一个模块的输入口，松开鼠标左键，Simulink会自动将两个模块用线连接起来。

2023年6月29日第9页Simulink模块的操作(2/2)模块库中的模块可以直接用鼠标进行拖拽（用鼠标左键选中模块，并按住左键不放），然后放到模型窗口中处理。在模型窗口中，选中该模块，然后四个角都有黑色标记，这时可以对该模块进行复制、删除、移动、命名、转向、设置模块属性等操作。20错23新年6坏月2团5日第10页Si霉mu懂li长nk模块茄库（1/泰2）Si猎mu扔li熟nk的模页块库扯是建保立好齐仿真筋模型修的基占础，志模块辱库主耍要包背括：（1）连寇续模垂块屯；（2）非垄连续贴模块暴；（3）离天散模免块荐；（4）逻倘辑和斗位操醋作模调块讯；（5）查劈燕找表境模块萄；（6）数糠学模伯块昼；20贪23缺年6狱月2敌5日第11页Si运mu址li绢nk模块蜡库（2/芹2）（7）模宅型检积测模齿块；（8）模途型扩售充模弊块；（9）端泻口和忧子系撞统模晶块；（10）信扶号属聪性模州块；（11）信杯号线早路模祥块；（12）接影收模辨块；（13）输犯入模跨块；（14）用叨户自磁定义努函数辩模块暑；20星23臭年6绿月2抄5日第12页Si拆mu啦li罪nk基本挡仿真鹿建模毒实例仍（1/按3）现有尼如下叶微分-代数禾混合防方程稍：初始承条件巩为x1=桐–2梯0,x2=素3,x3=显0.散5，根政据以甩上方比程构靠造出Si鼓mu掠li桃nk模型庙，其而中积粮分器In饭te渐gr今at授or、In悠te邀gr岁at睬or摧1、In钩te弃gr偶at城or逐2的初僻始值篮设定卷分别焰是2、3、0.油5。20抽23止年6戴月2凭5日第13页Si金mu汁li宿nk基本遍仿真痕建模纽奉实例阀（2/绘3）的结垮构图20伏23稼年6闻月2基5日第14页Si胀mu疾li泽nk基本保仿真幕建模朱实例锣（3/爆3）仿真鸦模型伐图仿真最结果20熊23鼠年6纯月2廉5日第15页常见Si请mu丧li探nk模型线性庸状态-变量奴模型分段巩线性俭模型传递-函数议模型非线才性状意态-变量绪模型子系谈统20冒23屋年6腿月2看5日第16页S函数寇的设唯计和披调用S函数板的介衫绍S函数两的调类用S函数势设计20浴23冲年6卵月2捡5日第17页S函数赞的介炊绍S函数编就是S-爬Fu束nc筛ti杠on伯s，是sy灿st旋em丹-F主un律ct升io型ns的缩鹊写。祥当MA劈燕TL带AB所提移供的领模型护不能据完全喉满足色用户晓要求院时，购就可找以通顿过S函数滚提供每给用肚户自胁己编起写程危序来楼满足泪自己吓要求凭模型龟的接历口。S函数夫可以关用MA惜TL导AB，C，C+晨+，Ad花a和Fo剑rt郊an.编写京。C，C+沿+，Ad春a，an宫dFo密rt哥anS-夹Fu谷nc踏ti偷on跑s需要焦编译圈为Me黑x文件报，就超和其涉它ME贴X文件例一样房诚，Si聚mu盼li雷nk可以载随时宇动态有的调撑用这杀些文淋件。S函数这使用巧的是长一种阔比较他特殊尺的调凭用格字式，制可以灯和Si信mu恋li小nk求解磨器交枯互式赴操作席，这扮种交必互式筐就是雪与Si镇mu肤li础nk求解划器和泳内置症固有喷模块仪交互样式操朗作相殃同。S-优Fu绍nc马ti丙on缎s功能颠非常杨全面撒，适搞用于宋连续及、离吊散以翅及混躺合系郊统。S函数要允许不用户座向模舟型中碗添加狸自己广编写裤的模户块，陷只要言按照峰一些挖简单邮的规榨制，乓就可皆以在S-韵Fu遵nc百ti耕on六s添加域设计写算法疯。在膀编写描好S-芒Fu稀nc滑ti愉on腹s之后熟就可屋以在S-充Fu堤nc绢ti朴on着s莫窥戚阿中件添加现相应未得函军数名僻，也快可以置通过卡封装婶技术塘来订勤制自垫己的叨交互攀界面富。20躲23恩年6牧月2锣5日第18页S函数扛的调陡用在Si鸭mu缺li筐nk使用S-认Fu贤nc膏ti折on抬s的方们法就嘱是从Si跨mu软li山nk中的Us达er搂-D蜡ef藏in纤ed步F裙un郊ct居io汁ns模块橡库中睁向Si拔mu熔li熟nk模型翼文件膜窗口维中拖们放S-尤Fu别nc染ti植on模块帅。然君后在S-元Fu赛nc薄ti数on如s模块售的对圆话框死中的S-倚Fu筐nc葛ti互on输s老Na假me框中莫输入S函数烈的文晕件名楚，在S-商Fu独nc静ti保on姜s肚Pa妈ra愁me缓te掠rs框中梁输入S函数丸的参侮数值催。在点特击ed期it的选中项后削可以菜编辑S函数断的代柜码部紧分，墙利用S函数魂实现飞需要则的功玻能主划要是垄代码坟部分济的修弟改。20爹23傻年6瞧月2赌5日第19页S函数蚊设计删（1/过6）对于叫代码闸部分市的修涉改，真可以义使用MA臂TL园AB语言提按照S-案Fu倒nc曲ti俊on匠s的格坐式来轰编写万代码量。MA巴TL添AB提供世了一纳个模真板文臣件，冬方便S-叉Fu裁nc极ti例on的编络写，蕉该模宁板文古件位俱于MA轿TL承AB根目抚录to据ol汁bo今x/Si赌mu饭li逆nk/b烟lo平ck顷s下20天23灿年6侍月2波5日第20页S函数吊设计说（2/进6）模板显函数位的代驱码如失下：fu顿nc献ti睬on刊[伏sy惊s,洽x0服,s舍tr残,t吹s]忆=sf汁un摄tm织pl施(t拉,x挠,u茅,f柳la副g)sw袋it仔ch库f积la牌g,ca醒se膊0或,[s订ys铃,x乘0,社st散r,辛ts社]=md时lI阻ni舍ti闯al若iz炼eS悔iz越es;ca手se羽1荣,sy泽s=md显lD须er尸iv统at宋iv俗es禽(t似,x绣,u);ca传se猜2象,sy杆s=md阶lU铅pd锦at际e(傲t,伶x,帖u);ca扭se权3傍,sy酷s=挣md鞠lO祥ut霉pu揉ts阅(t蹲,x约,u湖);ca经se木4砌,sy鸣s=md汪lG葱et纸Ti正me价Of腥Ne截xt测Va镇rH迹it歌(t彩,x杯,u);ca遗se挪9秆,sy雕s=md劣lT却er登mi夏na桶te沸(t险,x纳,u);ot择he航rw讽is伯eer蕉ro的r(年['津Un炉ha抛nd锯le贺dfl竭ag痕=盛'翠,n换um宴2s叙tr淋(f苍la愤g)偷])拜;en困d20厉23恰年6化月2捧5日第21页S函数塘设计金（3/关6）fu昏nc班ti善on诞[朴sy替s,闭x0姻,s缸tr涝,t乎s]慢=md夺lI树ni锤ti甚al蹦iz塘eS挺iz饰essi行ze夜s习=si技ms种iz守es;si轨ze捎s.朋Nu装mC砌on孟tS败ta忙te浑s=宰0;si计ze疼s.礼Nu岸mD暑is痕cS敌ta魔te剥s=盘0;si徒ze烫s.乘Nu闭mO岁ut役pu杆ts=挥0;si肚ze此s.闯Nu耗mI佩np码ut赌s=犁0;si积ze吩s.饱Di仁rF荐ee红dt果hr刘ou潮gh=化1;si培ze狗s.幼Nu觉mS幕am齐pl盐eT员im博es=肾1;sy到s宜=si耻ms乌iz斯es酱(s咱iz株es);x0辨=挣[]严;st冠r=俊[]姜;ts=遇[0细0疼];fu殖nc察ti堂on芬s裤ys萌=md强lD廊er堡iv鲜at眉iv长es饺(t附,x符,u)sy墙s株=如[]垮;fu刊nc复ti侧on灿s宜ys低=md缺lU崭pd德at闸e(卡t,渔x,逝u)sy两s者=底[]惰;fu牢nc进ti恼on助s芦ys惕=md严lO红ut跃pu师ts篮(t栽,x仔,u)sy厅s咸=党[]铺;fu杀nc梅ti拼on狡s志ys锅=md涉lG弓et狗Ti弊me狭Of蔑Ne杠xt截Va悠rH目it役(t月,x探,u)sa折mp监le待Ti猜me=刘1;sy边s刮=孔t恐+sa颗mp镇le想Ti牲me;fu拐nc昏ti弱on偷s胡ys忽=md荣lT爱er营mi峡na木te男(t骄,x扬,u)sy窜s赌=特[]泡;20元23冠年6典月2而5日第22页S函数披设计浅（4/矛6）M文件S-逗Fu背nc唐ti埋on妈s可用挽的子屡函数漠说明夏如下夜：（1）md跳lI费ni季ti幕al倘iz坑eS风iz娱es：定席义S-粱Fu堡nc劈燕ti菜on模块牺的基占本特蜜性，溜包括竹采样率时间毁、连神续或破者离俯散状素态的诉初始吩条件略和si小ze迫s数组驴。（2）md茄lD描er捆iv课at航iv缠es：计顾算连联续状屑态变削量的津微分洪方程公。（3）md晴lU刚pd类at全e：更锅新离捡散状分态、多采样描时间镜和主迎时间曲同步优的要肯求。（4）md锦lO霉ut允pu么ts：计扑算S-纯Fu磨nc小ti猎on的输棵出。（5）md编lG方et悉Ti偏me卫Of钓Ne龄xt羽Va形rH毅it:计算迅下一危个采版样时少间点畏的绝职对时山间。（6）md紧lT碎er查mi逐na犯te：结耗束仿鱼真任拐务。20脉23最年6材月2歪5日第23页S函数甲设计宪（5/颗6）S-财fu熊nc梨ti黎on默认吉的4个输埋入参翼数t、x、u和fl被ag，他斯们的胀次序足不能终变动姿，各猪自代坡表的牌意义朴是：t：表捉示当肌前仿滑真时财刻，句是采熄用绝田对计闻量的资时间窄值，闷是从旷仿真档开始者模型露运行泉时间必的计乎量值削。x：模指块的动状态棒向量层，包娃括连驱续状