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1、第9章Simulink模拟，本章主要说明Simulink的概念及其应用Simulink建构系统模型的方法和特征Simulink环境下的模拟和调试。 9.1 Simulink概要9.2创建模型9.3子系统及其软件包9.4过零检测9.5代数环路，9.6旋转函数9.7执行仿真结果分析9.9调试模型9.10 S函数9.11实习问题， 9.1 Simulink概要9.1.1 Simulink的概念9.1.2 Simulink的工作环境9.1.3 Simulink的工作原理、9.1.4 Simulink模型的特征9.1.5 Simulink的数据类型9 Simulink的特征是格拉夫伊卡斯要启动Simul

2、ink (版本6.0 )，可以直接在MATLAB的命令窗口中输入命令Simulink，也可以输入命令Simulink。 用鼠标左键喀呖声MATLAB工具条的按键从MATLAB菜单中选择【File】|【New】|【Model】选项。 将打开Simulink modulibrary浏览器窗口，如下图所示。 的双曲馀弦值。 以第三种方式打开时，还会显示如下图所示的新模型窗口。1【File】菜单2【Edit】菜单3【View】菜单、9.1.2 Simulink的工作环境、4【Simulation】菜单5【Format】菜单6、1【File】菜单、【File】菜单的各个【File】菜单、2【Edit】菜

3、单、【Edit】菜单各选项的名称和功能如下表所示。 【Edit】菜单、3【View】菜单、【View】菜单的一部分主要选项的名称和功能如下表所示。 【View】菜单、4【Simulation】菜单、【Simulation】菜单如下图所示。 【Simulation】菜单的各选项的功能是【Start】:模拟的执行开始【Stop】:停止模拟【Configuration Parameters】:模拟残奥仪表的设定和解法的选择【Normal】、【Stop】:停止模拟5【Format】菜单、【Format】菜单设定字体、画面颜色、模块名称的显示、模块显示颜色、信号和通讯端口类型和宽度等。 此菜单部分的主要

4、选项的名称和功能如下表所示。 【Format】菜单、6【Tools】菜单、【Tools】菜单的一部分主要选项的名称和功能如下表所示。 【Tools】菜单、7【Help】菜单、【Help】菜单的一部分主要选项的名称和功能如下表所示。 “帮助”菜单、9.1.3 Simulink的工作原理、1格拉夫伊卡斯模型与数学模型之间的关系2格拉夫伊卡斯模型的仿真过程、1格拉夫伊卡斯模型与数学模型之间的关系、现实中投入产出在各系统上的状态的三个基本要素，以及它们之间随时间变化的数学函数关系格拉夫伊卡斯模型还表示输入、输出和状态之间随时间的变化关系，如下图所示。 如果这两个关系在数学上等同，则可以对模型而不是数学

5、模型进行格拉夫。 2格拉夫伊卡斯模型的模拟过程，Simulink的模拟过程是模型编译阶段和连接阶段模拟阶段。 (1)模型编译阶段Simulink引擎调用模型编译程序，将模型编译为可执行文件。 编译程序通过传递信号属性(名称、数据类型等)确定信号属性的属性腻子粉来确定未定义的信号属性，该信号属性完成对模块残奥仪表表达式进行修正以确定值的塔斯克。 展开优化模块模型的继承关系(如子系统)确定模块的执行优先级确定模块的采样时间。 (2)连接阶段Simulink引擎按照执行顺序制作执行列表，对各模块的执行信息进行初始化。 (3)模拟环阶段Simulink引擎从模拟的开始到结束，对每个采样点位按执行列表修

6、正各模块的状态和输出。模拟环形阶段分为两个子阶段：初始化阶段，仅执行一次来初始化系统的状态和输出，以及初始化阶段，用于初始化系统的状态和输出：该阶段在定义的时间段内以跨采样点位步骤重复执行9.1.4 Simulink模型的特点，Simulink创建的模型具有以下三个特点：模拟结果可视化模型的层次可封装子系统。9.1.5 Simulink的数据类型、1Simulink所通讯端口的数据类型2数据类型的传播路径3使用复数信号，Simulink在模拟开始前和执行中自动确认模型的类型安全性，使该模型生成的查询密码不向上溢出或下溢。 1Simulink支持的数据类型，Simulink通讯端口所有MATLA

7、B内置数据类型，此外Simulink还支持布尔类型。 打开“Simulink模型”窗口菜单“Help”下的“Block Support Table”选项，打开下图所示的“帮助”窗口，以汇总所有Simulink库中模块通讯端口的数据类型。 打开Simulink模型窗口的【format】|【port/signal displays】|【port data types】，信号的数据类型和模块投入产出通讯端口的数据类型如下图所示。 2如果数据类型的传播、连接模组的输出/输入信号所通讯端口的数据类型不同，则在模拟中显示错误信息对话框，通知冲突的信号和通讯端口。 此时，可以在要网络冲突的模块之间插入Dat

8、aTypeConversion模块来解析类型的网络冲突。 3使用复信号，Simulink的差动奥尔特的信号值都是实数，但在实际问题上可能需要处理复信号。 Simulink创建了一个模型，该模型使用以下两种方法处理复信号，如下图所示： 将常数模块添加到模型中，并将其残奥参数设置为多个。 分别生成复数的虚部和实部，并通过Real-Image to Complex模块将它们组合成一个复数。 生成复数的幅度和幅度，并将它们组合成单个复数。9.1.6 Simulink的模块和模块库、模块库提供各种基本模块，按照应用区域和功能构成多个子库，以树结构显示。 模块是Simulink建模的基本元素。 下表详细介

9、绍了Simulink公用子库公用模块的功能。公用使用块子库、连续子库、离散子库、离散子库、逻辑和位操作子库、下列表格、 匹配操作子库源子库、用户定义函数子库、创建9.2模型、创建一个模块的基本操作两个模型的基本步骤三个模型文件格式、一个模块的基本操作模块，继续表，Simulink操作直线的方法的一部分总结如下表。 操作直线，双击模块，则显示【残奥仪表设定】对话框，设定下图所示的男同志模块以及残奥仪表值。 从右喀呖声模组后显示的关联菜单中选择【Block Properties】，则显示如下图所示的供应商腻子粉设定对话框，显示以下3个项目。 【General】页【Block Annotation】

10、页【Callbacks】页。 (1)【General】页Description :用于评论此模块在模型中的用法的优先级：定义模块在模型中执行的优先级Tag :在模块中添加文本格式的标签。 (2)【Block Annotation】页面用于指定在图标下显示的模块的残奥仪表、可能的值、格式。 (3)【Callbacks】页用于定义本模块执行某一指定动作时执行的回调函数。 标签条信号并为模型添加注释，如下表所示。 将信息反映到网络链接、处理注释和创建两个模型的基本步骤，以及使用Simulink进行系统建模和仿真的一般步骤如下。启动创建系统程序流程图的Simulink模块库浏览器，创建新的空模型窗口将

11、所需模块放入空模型窗口，将每个模块连接到系统流程图的版结构，并封装子系统每个模块的残奥仪表和仿真模型文件的扩展名为. mdl。运行并调试模型。 3模型文件格式Simulink还提供了从命令行创建模型和设置模型残奥参数的方法。 Simulink将每个模型(包括库)保存在一个名为模型文件的. mdl后缀文件中。 模型文件是结构化的ASCII文件，包含牛鼻子字和各种残奥仪表的值。9.3子系统及其封装、9.3.1创建子系统9.3.3定制模块库、9.3.1创建子系统2创建子系统3创建子系统示例、1子系统的角色、可以通过子系统将复杂模型分割为若干个功能通过子系统可以阶层化模型格拉夫。 2子系统的创建方法，

12、Simulink有以下2个子系统的创建方法。 从子系统模块创建子系统：将Subsystem模块添加到模型中，然后打开模块以添加模块组合现有模块定径套。3子系统制作例、例如从Subsystem模块制作子系统。 具体步骤如下。 将PortsSubsystems中的Subsystem模块复制到模型中。使用鼠标左键双击Subsystem模块图标可打开Subsystem模块编辑窗口，如下图所示，喀呖声示例，组合现有模块创建子系统。 具体步骤如下。 制作下图所示的系统如下图所示，选择作为子系统制作的模组，选择【Edit】|【Create Subsystem】菜单，则如下图所示。 执行并保存模拟。9.3.2

13、封装子系统、1封装的作用2封装的过程3封装示例、封装后的子系统具有与Simulink提供的模块相同的图标，用鼠标左键双击喀呖声图标即可获得用户定义的【残奥仪表设置】图标计程仪在对话框计程仪中，子系统的残奥元和一个包的角色允许子系统中每个模块的残奥元在“残奥仪表”对话框中设置。 为子系统创建反映子系统功能的图标。 可避免使用者不小心变更子系统内模组的残奥表的情况。 在2封装过程中，选择要封装的子系统，选择【Edit】|【Mask Subsystem】菜单进行封装。 【Edit】|【Edit mask】选择菜单后，显示如下图所示的包编辑器，可从中进行各种设定。 喀呖声【Apply】或【OK】按钮保

14、存设定。 3包装示例，示例介绍包装过程。 (1)制作包含下图所示的子系统的模型，并将子系统内的Gain模块的Gain残奥仪表设定为变量m。 (2)选择模型中的Subsystem子系统，选择【Edit】|【Mask Subsystem】菜单进行封装，选择【Edit】|【Edit mask】菜单(或者用鼠标右键喀呖声子系统并弹出，(3) Icon options面板：定义图标边框是否可见等。 绘制命令字符框：定义模型图标的绘制方式。 “Examples of drawing commands”面板：描述用于绘制各种图标的命令。 每个命令对应一个示例。 (4)如下图所示，定径套【参数】页。 定义“软

15、件包子系统残奥仪表设置”对话框中的可配置残奥仪表。 各设定的含义如下图所示。 (5)如下图所示，定径套【Initialization】页。 定义封装子系统的初始化命令，如MATLAB表达式、函数、运算符和在 Parameters 页上定义的变量。(6)如下图所示，设定“Documentation”页面，定义包子系统的包类型、模块描述、模块帮助信息，各设定的含义如下图所示。 (7)设定残奥仪表并执行模拟，用鼠标左键双喀呖声模型中的Scope模块，可看到下图所示的结果。 9.3.3定制模块库、大量封装子系统模块根据功能需要分类保存，便于检索。 各类是模块库。 通过客制化模块库，可以集中存储向某个领

16、域提供服务的所有模块。 选择Simulink界面的【File】|【New】|【Library】菜单，创建模块库。 选择此菜单后，将显示一个空库窗口，然后将必须存储在同一模块库中的模块复制到模块库窗口中，如下图所示。9.4过零检测、过零检测使用Simulink向模块注册一些过零函数，在变化趋势剧烈的情况下，过零函数会发生编码变化。 然后，在每个采样点位的仿真结束时，Simulink在过零函数的符号变化中检测有木有，而当检测到过零时，Simulink在前一采样点位和当前采样点位之间内插。 Simulink中通讯端口过零检测的模组如下表所示。 支持过零点检测的模块，9.5代数循环，如果Simulink模块的输入依赖于该模块的输出，则生成下图所示的代数循环。 这意味着不能进行模拟，因为没有输入就得不到输出，没有输出就得不到输入。 求解代数环的方法如下：尽量不形成代数环的结构，可以设定采用替代结