机电系统动态仿真matlabPPT电子教案课件-第七章-SIMULINK仿真
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Simulink仿真PPT课件
(sin(x)sin(2x))dx
Simulink仿真
第7章 Simulink仿真
第7章 Simulink仿真
本章要点 Simulink系统的基本模块 仿真模型的编辑 仿真参数的设置 SimPowerSystems工具箱及实例
教学时数 2学时
Simulink仿真
第7章 Simulink仿真
Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它向用户提供一 个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
一、模块的编辑处理
1．模块的操作 （1）添加模块
当要把一个模块添加到模型中，先在Simulink模块库中 找到它，然后直接将这个模块拖入模型窗口中即可。 （2）选取模块 当模块已经位于模型窗口中时，只要用鼠标在模块上 单击就可以选中该模块，这时模块的四角上出现一些 黑色的小方块，这些小方块就是该模块的关键点，拖 动这些黑色小方块可以改变模块的大小。
2．模块间连线的调整 用鼠标单击连线，可以选中该连线。这时会看到线上的一些黑色小 方块，这些是连线的关键点。用鼠标按住关键点，拖动即可以改 变连线的方向。
3．连线的分支 仿真时经常会碰到需要把信号输送到不同的接收端的情况，这时 就需要分支结构的连线。可以先连好一条线，然后把鼠标移到支 线的起点位置，先按下〈Ctrl〉键，然后按住鼠标，将连线拖到 目标模块，松开鼠标和〈CtrSl〉imuli键nk仿即真 可。
仿真更为精细。它提供的许多模块更接近实际，为用户摆脱理想 化假设的无奈开辟了途径。
模型内码更容易向DSP，FPGA等硬件移植。
Simulink仿真
第7章 Simulink仿真
7.1 认识Simulink
Simulink 是MATLAB环境下对动态系统进行建模、 仿真和分析的一个软件包。该系统的两个主要功 能就是Simu（仿真）和Link（连接）。 一、Simulink的启动和退出 1．Simulink的启动
Simulink仿真
第7章 Simulink仿真
第7章 Simulink仿真
本章要点 Simulink系统的基本模块 仿真模型的编辑 仿真参数的设置 SimPowerSystems工具箱及实例
教学时数 2学时
Simulink仿真
第7章 Simulink仿真
Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它向用户提供一 个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
一、模块的编辑处理
1．模块的操作 （1）添加模块
当要把一个模块添加到模型中，先在Simulink模块库中 找到它，然后直接将这个模块拖入模型窗口中即可。 （2）选取模块 当模块已经位于模型窗口中时，只要用鼠标在模块上 单击就可以选中该模块，这时模块的四角上出现一些 黑色的小方块，这些小方块就是该模块的关键点，拖 动这些黑色小方块可以改变模块的大小。
2．模块间连线的调整 用鼠标单击连线，可以选中该连线。这时会看到线上的一些黑色小 方块，这些是连线的关键点。用鼠标按住关键点，拖动即可以改 变连线的方向。
3．连线的分支 仿真时经常会碰到需要把信号输送到不同的接收端的情况，这时 就需要分支结构的连线。可以先连好一条线，然后把鼠标移到支 线的起点位置，先按下〈Ctrl〉键，然后按住鼠标，将连线拖到 目标模块，松开鼠标和〈CtrSl〉imuli键nk仿即真 可。
仿真更为精细。它提供的许多模块更接近实际，为用户摆脱理想 化假设的无奈开辟了途径。
模型内码更容易向DSP，FPGA等硬件移植。
Simulink仿真
第7章 Simulink仿真
7.1 认识Simulink
Simulink 是MATLAB环境下对动态系统进行建模、 仿真和分析的一个软件包。该系统的两个主要功 能就是Simu（仿真）和Link（连接）。 一、Simulink的启动和退出 1．Simulink的启动
最新课件-机电系统动态仿真matlab电子教案第7章系统频率响应仿真 精品
2018/8/27
5
Fc1 － F ╳ － Fc2
1/(m2
c2 s
s2 )
x2
╳ －
c1 s
Fc1
╳ － Fk
1/(m1s2) k
x1
clc sys7=tf(d,n) sys0=tf(1,[3.5 0 0]) sys8=series(sys7,sys3) sys1=feedback(sys0,7,-1) sys=feedback(sys5,sys8,-1) sys05=tf([0.5 0],1) sys2=series(sys1,sys05) sys3=feedback(sys2,1,-1) sys4=tf(1,[5.6 0 0]) sys02=tf([0.2 0],1) sys5=feedback(sys4,sys02,-1) [n,d]=tfdata(sys1,'v')
2
function[sysm1, sysm2]=modelm4(sysp) sysp=[12 38 1000 0.1]; m1=sysp(1); m2=sysp(2); [X1_F,X2_F]=modelm4(sysp) k=sysp(3); c=sysp(4); A=[0 0 1 0;0 0 0 1;-k/m1 k/m1 -c/m1 c/m1;k/m2 -k/m2 c/m2 -c/m2 ]; B=[0 0 0 1/m2]'; C=[0 1 0 0 ]; M=[1 0 0 0]; D=0; sys2=ss(A,B,C,D); sys1=ss(A,B,M,D); sysm2=tf(sys2); sysm1=tf(sys1);
2018/8/27 1
function y=f(x) sym x if x<5 y=0 elseif x>10 y=2*x else y=(1-x)/4 end
matlab教学PPT第7讲MATLAB仿真SIMULINK
第7讲 SIMULINK 图2-17 示波器显示窗口的参数设置
第7讲 SIMULINK
将建模存盘为lizi1.mdl，然后在MATLAB下运行如 下命令（参见图2-18）
>>clear;% >>open lizi1.mdl;%这时将看到建模模型文件被打
>>sim(′lizi1.mdl′);%启动模型仿真，显示出仿真波
• 单击模块下方的“TransferFun”可以对其进行编辑，例如 修改为“传递函数”字样。
• 从快捷菜单中选取“Transfer Fun parameters...”项修改传 递函数参数，在弹出的对话框中的传递函数分子系数 “ Numerator ： ” 栏 填 入 ［ 10 ］ ； 在 传 递 函 数 分 母 系 数 “Denominator”栏填入［1，3，10］，其余参数使用默 认值。
>>t=ScopeData.time;%
>>signal=ScopeData.signals; >>wave1=signal(1,1).values; >>wave2=signal(1,2).values; >>subplot(2,1,1);plot(t,wave1); >>subplot(2,1,2);plot(t,wave2);axis(［0,20,-2,2］); 作出的波形如图2-19所示。读者可以对比示波器上得 到 的 波 形 （ 参 见 图 2-18 ） 。 我 们 在 此 说 明 了 Simulink 与 MATLAB工作空间进行数据交换的一种方法。
第7讲 SIMULINK
设置仿真起始时间为-2秒，仿真结束时间为10秒， 其余参数为默认值：求解器采用“ode45”算法，步长 设定为自适应变步长的，最大步长、最小步长以及初 始步长均设为自动选取，相对求解精度为1e-3，绝对 求解精度自动选取。
机电系统动态仿真matlabPPT电子教案课件-第七章-SIMULINK仿真
功能
积分 微分 状态方程 传递函数 零极点 传输延时 可变传输延时
23
Simulink的基本模块
SIMULINK仿真 4.离散系统模块库
模块
Unit Delay Discrete-Time I Discrete Transf F
功能
单位延时采样保持 离散时间积分 离散传递函数
Discrete Filter Discrete Zero-Pole Discrete State-Space Zero-order Hold First-order Hold
45
仿真模型的参数设置
SIMULINK仿真
7.4.3 启动系统仿真与仿真结果分析 设置完仿真参数之后，从Simulation中选择Start菜 单项或单击模型编辑窗口中的Start Simulation命令 按钮，便可启动对当前模型的仿真。
为了观察仿真结果的变化轨迹可以采用3种方法： (1) 把输出结果送给Scope模块或者XY Graph模块。 (2) 把仿真结果送到输出端口并作为返回变量，然后使
34
仿真模型的参数设置
SIMULINK仿真 1．模块的参数设置
35
仿真模型的参数设置
SIMULINK仿真 2．模块的属性设置 ✓ 模块上按鼠标右键并在弹出的快捷菜单中选择Block properties ✓ 在模型编辑窗口的Edit菜单下选择Block properties命令，将打开模块属性对话框。
5
认识Simulink
SIMULINK仿真 7.1.2 Simulink的启动与退出 1．Simulink的启动
在MATLAB窗口的工具栏中单击 在命令窗口中输入命令：
>>simulink
第7章SIMULINK仿真操作
Direct Lookup Table (n-D) x
2-D T(u)
Lookup Table (n-D)
xdat y ydat Lookup Table Dynamic
图7-16 查表模块库（Lookup Tables）及其功能说明
（6）User-Defined Functions模块库
u
fcn
图7-15 数学运算模块库（Math operations）及其功能说明
（5）查表模块库（Lookup Tables）
2-D T[k] cos(2*pi*u) Cosine Interpolation (n-D) Lookup Table using PreLookup u k f PreLookup Index Search Sine sin(2*pi*u) Lookup Table (2-D) 2-D T(k,f)
Product
Product of Elements
Real-Imag to Reshape Rounding Complex Function sin -u u+Ts
Slider Gain
Subtract
Sum of Trigonometric Unary Minus Weighted Elements Function Sample Time Math
7.1.1 SIMULINK的窗体介绍
由于SIMULINK是基于MATLAaB环境之上的 高性能系统及仿真平台。 因此，必须首先运行MATLAB，然后才能启 动SIMULINK并建立系统的仿真模型。
图7-1 两种启动SIMULINK方法的图示说明
图7-2 Simulink库浏览器窗口
7.1.2 一个MATLAB/SIMULINK库自带的 演示实例
MATLAB 第七章 SIMULINK基础PPT课件
第八章 SIMULINK基础
1
概述
1
点击输入简要文字内容，文字内容需概括精炼，不用多余 的文字修饰，言简意赅的说明分项内概括精炼，不用多余 的文字修饰，言简意赅的说明分项内容……
3
点击输入简要文字内容，文字内容需概括精炼，不用多余 的文字修饰，言简意赅的说明分项内容……
9
4、 Nonlinear（非线性模块）
– Saturation：饱和输出，让输出超过某一值时能够饱和。 – Relay：滞环比较器，限制输出值在某一范围内变化。 – Dead Zone：死区，在某一范围内的输入其输出值为0 – Backlash :磁滞回环模块 – Switch:开关模块 – Rate limiter:变化率限幅模块
6
1、连续模块（Continuous） – Integrator：输入信号积分 – Derivative：输入信号微分 – State-Space：线性状态空间系统模型 – Transfer-Fcn：线性传递函数模型 – Zero-Pole：以零极点表示的传递函数模型 – Transport Delay：输入信号延时一个固定时间再输出 – Variable Transport Delay：输入信号延时一个可变时间再输出 – Memory: 一个积分步骤的延迟
概述
在工程实际中，控制系统的结构往往很复杂，如果不借助专用的系 统建模软件，很难准确地把一个控制系统的复杂模型输入计算机， 对其进行进一步的分析与仿真。
1990年，Math Works软件公司为MATLAB提供了新的控制系统模 型图输入与仿真工具，并命名为SIMULAB，该工具很快就在控制 工程界获得了广泛的认可，使得仿真软件进入了模型化图形组态阶 段。但因其名字与当时比较著名的软件SIMULA类似，所以1992年 正式将该软件更名为SIMULINK。
1
概述
1
点击输入简要文字内容，文字内容需概括精炼，不用多余 的文字修饰，言简意赅的说明分项内概括精炼，不用多余 的文字修饰，言简意赅的说明分项内容……
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点击输入简要文字内容，文字内容需概括精炼，不用多余 的文字修饰，言简意赅的说明分项内容……
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4、 Nonlinear（非线性模块）
– Saturation：饱和输出，让输出超过某一值时能够饱和。 – Relay：滞环比较器，限制输出值在某一范围内变化。 – Dead Zone：死区，在某一范围内的输入其输出值为0 – Backlash :磁滞回环模块 – Switch:开关模块 – Rate limiter:变化率限幅模块
6
1、连续模块（Continuous） – Integrator：输入信号积分 – Derivative：输入信号微分 – State-Space：线性状态空间系统模型 – Transfer-Fcn：线性传递函数模型 – Zero-Pole：以零极点表示的传递函数模型 – Transport Delay：输入信号延时一个固定时间再输出 – Variable Transport Delay：输入信号延时一个可变时间再输出 – Memory: 一个积分步骤的延迟
概述
在工程实际中，控制系统的结构往往很复杂，如果不借助专用的系 统建模软件，很难准确地把一个控制系统的复杂模型输入计算机， 对其进行进一步的分析与仿真。
1990年，Math Works软件公司为MATLAB提供了新的控制系统模 型图输入与仿真工具，并命名为SIMULAB，该工具很快就在控制 工程界获得了广泛的认可，使得仿真软件进入了模型化图形组态阶 段。但因其名字与当时比较著名的软件SIMULA类似，所以1992年 正式将该软件更名为SIMULINK。
动态系统Simulink建模与仿真PPT学习教案
动态系统Simulink建模与仿真
会计学
1
7.1 Simulink工具箱简介
7.1.1 Simulink工具箱简介
Simulink是Simulation（仿真）与link（连接）的简写形式，它提供一个动态系统 建模、仿真和综合分析的集成环境 ，是MATLAB最重要的组件之一，也是其 它仿真工具箱的可视化仿真平台 。
平均值。该模块适用于SISO系统或SIMO系统模型。
✓
记忆模块（Memory）：输出前一时刻的输入信号值。
✓
一阶保持器（First-Order Hold）：实现离散采样系统的一阶采样保
持功能。
✓
零阶保持器（Zero-Order Hold）：实现离散采样系统的零阶采样保
持功能。
Hale Waihona Puke 第12页/共68页其它模块请参考MATLAB软件！
第15页/共68页
5.模块的连接
➢ 将鼠标移动到模块的输出端子上，当鼠标出现“十字”符 号后，按下鼠标左键并拖动到下级模块的输入端子上，完 成模块信号的连接。如上图所示。
➢ 选中信号输出模块，按下键盘“Ctrl”键并单击下级模块完 成模块信号的连接。
➢ 在已存在的信号线上引出新的信号线时，可用鼠标右键单 击源信号线，并按住不放拖动到指定位置，完成信号线的 分支连接。如图所示，在模块没有完成连接时，以红色虚 线显示，当连接完成后以黑色实线显示。
。 （3）单击MATLAB主窗口工具栏里的工具
图7-1 Simulink窗口界面
第2页/共68页
2 Simulink模块库组件
Simulink7.1模块库共包 含16个 子模块 库，它 们是:
Commonly Used Blocks（常用模块库） Continuous（连续系统模块库） Discontinuous（非连续系统模块库） Discrete（离散系统模块库） Logic and Bit Operations（逻辑与位操作模块库） Lookup Tables（查询表模块库） Math Operations（数学操作模块库） Model Verification（模型验证模块库）
会计学
1
7.1 Simulink工具箱简介
7.1.1 Simulink工具箱简介
Simulink是Simulation（仿真）与link（连接）的简写形式，它提供一个动态系统 建模、仿真和综合分析的集成环境 ，是MATLAB最重要的组件之一，也是其 它仿真工具箱的可视化仿真平台 。
平均值。该模块适用于SISO系统或SIMO系统模型。
✓
记忆模块（Memory）：输出前一时刻的输入信号值。
✓
一阶保持器（First-Order Hold）：实现离散采样系统的一阶采样保
持功能。
✓
零阶保持器（Zero-Order Hold）：实现离散采样系统的零阶采样保
持功能。
Hale Waihona Puke 第12页/共68页其它模块请参考MATLAB软件！
第15页/共68页
5.模块的连接
➢ 将鼠标移动到模块的输出端子上，当鼠标出现“十字”符 号后，按下鼠标左键并拖动到下级模块的输入端子上，完 成模块信号的连接。如上图所示。
➢ 选中信号输出模块，按下键盘“Ctrl”键并单击下级模块完 成模块信号的连接。
➢ 在已存在的信号线上引出新的信号线时，可用鼠标右键单 击源信号线，并按住不放拖动到指定位置，完成信号线的 分支连接。如图所示，在模块没有完成连接时，以红色虚 线显示，当连接完成后以黑色实线显示。
。 （3）单击MATLAB主窗口工具栏里的工具
图7-1 Simulink窗口界面
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2 Simulink模块库组件
Simulink7.1模块库共包 含16个 子模块 库，它 们是:
Commonly Used Blocks（常用模块库） Continuous（连续系统模块库） Discontinuous（非连续系统模块库） Discrete（离散系统模块库） Logic and Bit Operations（逻辑与位操作模块库） Lookup Tables（查询表模块库） Math Operations（数学操作模块库） Model Verification（模型验证模块库）
MatlabSimulink仿真.ppt
-14-
2.3 模块的连接
连接两个模块
先移动光标到输出端，光标键头会变成十字形光标，这时按住鼠标左 键，移动鼠标到另一个模块的输入端，当十字形光标出现重影时，释 放鼠标左键就完成了连接
Sine Wave
Scope
Sine Wave1
Scope1
Sine Wave2
Scope2
-15-
2.3 模块的连接
-6-
1.2 Simulink的启动与退出
-7-
1.2 Simulink的启动与退出
-8-
1.2 Simulink的启动与退出
-9-
1.2 Simulink的启动与退出
-10-
1 Simulink操作基础 2 系统仿真模型 3 系统的仿真 4 使用命令操作对系统进行仿真 5 子系统及其封装技术 6 S函数的设计与应用
1 Out1
-0.5 Constant
Product1
eu
Math Fu n cti o n
Product2
1 s
Integrator1
2 Out2
-23-
2.4 模块的参数和属性设置
-24-
2.5 Simulink的几类基本模块
输入源模块
Model & Subsystem Inputs
1
unti tl ed.m at
2.1 Simulink仿真模型概述
Simulink仿真模型在视觉上表现为直观的方框图， 其扩展名为.mdl，在数学上体现了一组微分方程 或差分方程，在物理上模拟了物理器件构成的实 际系统的动态特性
模块是构成系统仿真模型的基本单元。从宏观角 度上看，simulink模型通常包含了3类模块：信源 （source）、系统（system）和信宿（sink）。
2.3 模块的连接
连接两个模块
先移动光标到输出端，光标键头会变成十字形光标，这时按住鼠标左 键，移动鼠标到另一个模块的输入端，当十字形光标出现重影时，释 放鼠标左键就完成了连接
Sine Wave
Scope
Sine Wave1
Scope1
Sine Wave2
Scope2
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2.3 模块的连接
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1.2 Simulink的启动与退出
-7-
1.2 Simulink的启动与退出
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1.2 Simulink的启动与退出
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1.2 Simulink的启动与退出
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1 Simulink操作基础 2 系统仿真模型 3 系统的仿真 4 使用命令操作对系统进行仿真 5 子系统及其封装技术 6 S函数的设计与应用
1 Out1
-0.5 Constant
Product1
eu
Math Fu n cti o n
Product2
1 s
Integrator1
2 Out2
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2.4 模块的参数和属性设置
-24-
2.5 Simulink的几类基本模块
输入源模块
Model & Subsystem Inputs
1
unti tl ed.m at
2.1 Simulink仿真模型概述
Simulink仿真模型在视觉上表现为直观的方框图， 其扩展名为.mdl，在数学上体现了一组微分方程 或差分方程，在物理上模拟了物理器件构成的实 际系统的动态特性
模块是构成系统仿真模型的基本单元。从宏观角 度上看，simulink模型通常包含了3类模块：信源 （source）、系统（system）和信宿（sink）。
《SIMULINK仿真》PPT课件
• • • • • • • • • • • • •
（4）Discrete（离散系统模块库） 模块包括描述离散时间系统的模块，其中主要模块有： Difference（差分）； Discrete Derivative（离散微分）； Discrete Filter（离散滤波器）； Discrete State-Space（离散状态空间模型）； Discrete Transfer Fcn（离散传递函数）； Discrete Zero-Pole（以零极点表示的离散传递函数模型）； Discrete Time Integrator（离散时间积分器）； First-Order Hold（一阶采样和保持器） Integer Delay（整数延迟）； Zero-Order Hold（零阶采样和保持器）； Unit Delay（单位延迟）；
4.1.3 SIMULINK界面窗口介绍
SIMULINK模型创建窗口
Simulink的工作原理
• • • • • 仿真包括以下几个步骤。 （1）模型编译 （2）连接 （3）仿真执行 一般仿真模型都采用数值积分来仿真 的，相邻两个时间点的长度为步长，步长 的大小取决于求解器的类型。
4.1.4 SIMULINK的常用模块库
• • • • • • • • • •
（11）Sources（输入源模块库） Band-Limited White Noise（带宽限制的白噪声）； Clock（时钟信号）； Constant（常数信号）； Pulse Generator（脉冲发生器）； Repeating Sequence（重复序列信号）； Signal Generator（信号发生器）； Sine Wave（正弦波信号）； Random Number（随机数）； Step（阶跃波信号）；
第七章Simulink仿真案例
7.1 Simulink基础
• 1.启动Simulink的两种方法： • a.通过点击工具栏 “ ” 图标启动； • b.在MATLAB命令窗口输入simulink然后点 击回车键启动。 • 打开的Simulink Library Browser
2. Simulink模块库浏览器
名称 Commonly Used Blocks Continuous Discontinuities Discrete Logic and Bit Operations Lookup Tables Math Operations Model Verification Model-Wide Utilities Ports & Subsystems Signal Attributes Signal Routing Sinks Sources User-Defined Functions Additional Math & Discrete 描述
• 通过Subsystem模块创建子系统，可以按照下面 步骤： • (1) 打开Simulink模块库，将Ports & Sybsystems 模块库中Subsystem模块拖入模型窗口； • (2) 双击Subsystem模块，打开Subsystem窗口； • (3) 把要组合的模块拖入Subsystem窗口内，然后 在窗口中加入Inport模块表示从子系统外部到内部 的输入，加入Output模块表示从子系统内部到外 部的输出，把这些模块按顺序连接起来，子系统 建立。
• 例7.9 PID控制器是在自动控制中经常使用的模块 ，在工程应用中其标准的数字模型为
U (s) K p (1 Td s 1 ) E ( s) Ti s 1 Td s / N
电机控制基于Simulink的仿真ppt课件
模块搜索 模块描述
系统模块 系统模块库
电机控制课程设计：MATLAB/Simulink设计
仪器科学与电气工程学院
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。 – 连续模块continuous、非连续模块discontinuous – 离散模块discrete、查找表模块Look-up Table – 数学运算Math Operations – 模型验证模块Model Verification – 模型扩充工具Model-Wide Utilities – 端口和子系统模块Ports & Subsystems、 – 信号属性模块Signal Attributes – 信号路由模块Signal Routing、接收模块Sinks – 输入模块Sources – 用户自定义函数模块User-Defined Functions
电机控制课程设计：MATLAB/Simulink设计
仪器科学与电气工程学院
Simulink应用领域
电机控制课程设计：MATLAB/Simulink设计
仪器科学与电气工程学院
2 Simulink启动及模型建立
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Simulink Library Browser的窗口。 – 单击MATL窗口 。
TI DSP Developer’s Kit
Motorola DSP开发工具箱
TI DSP开发工具箱
电机控制课程设计：MATLAB/Simulink设计
仪器科学与电气工程学院
对Simulink库浏览器的基本操作有：
系统模块 系统模块库
电机控制课程设计：MATLAB/Simulink设计
仪器科学与电气工程学院
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。 – 连续模块continuous、非连续模块discontinuous – 离散模块discrete、查找表模块Look-up Table – 数学运算Math Operations – 模型验证模块Model Verification – 模型扩充工具Model-Wide Utilities – 端口和子系统模块Ports & Subsystems、 – 信号属性模块Signal Attributes – 信号路由模块Signal Routing、接收模块Sinks – 输入模块Sources – 用户自定义函数模块User-Defined Functions
电机控制课程设计：MATLAB/Simulink设计
仪器科学与电气工程学院
Simulink应用领域
电机控制课程设计：MATLAB/Simulink设计
仪器科学与电气工程学院
2 Simulink启动及模型建立
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Simulink Library Browser的窗口。 – 单击MATL窗口 。
TI DSP Developer’s Kit
Motorola DSP开发工具箱
TI DSP开发工具箱
电机控制课程设计：MATLAB/Simulink设计
仪器科学与电气工程学院
对Simulink库浏览器的基本操作有：
《机电系统与仿真技术》课件7 MatLab基础
2023/5/13
1.2发展阶段与工程应用的意义
发展阶段
第一阶段 20世纪50年代末到60年，为仿真技术的诞生期（只有大企 业用）； 第二阶段 20世纪70年代末到80年，为仿真技术的成长期（开始出现 研究人员专门研究仿真技术）； 第三阶段 20世纪90年代至今，为仿真技术的成熟期（大量仿真软件 出现并开始应用于科研和工程，如MultiSim, Protel, Tanner, MatLab， SolidWorks等）。
7）Length命令（给出向量长度）
8）Format命令（定义输出格式）
2023/5/13
3.1Matlab数值计算—算术运算
1）加法
>> a=[1 2 3;4 5 6];b=[7 8 9;10 11 12];c=1;
>> a+b
ans =
8
10
12
14
16
18
2）减法
>> a=[1 2 3;4 5 6];b=[7 8 9;10 11 12];
工程应用的意义
1）在经济方面，可以降低成本，而且设备可以重复使用，尤其是对 于大型、复杂系统而言； 2）一些危险的装置如核电站等通常是不允许进行实验的，因此采用 仿真技术可以降低危险程度，对系统研究起到保障作用； 3）提高设计效率，如电路设计、模型设计、控制系统设计等等； 4）具有优化设计和预测性能的特殊功能。
2023/5/13
1.3Matlab的特点
1）编程效率高，因为其编程接近于人们通常进行计算 的思维方式； 2）计算功能强，因为有非常丰富的库函数，矩阵、数 组和向量的计算功能特别强，适用于科学与工程计算； 3）使用方便，MatLab将编绎、链接、执行融为一体， 可以在同一窗口上排除书写、语法错误，加快了用户编 写、修改和调试程序的速度； 4）易于扩充，MatLab可以C、C++、Fortran混合编程。
1.2发展阶段与工程应用的意义
发展阶段
第一阶段 20世纪50年代末到60年，为仿真技术的诞生期（只有大企 业用）； 第二阶段 20世纪70年代末到80年，为仿真技术的成长期（开始出现 研究人员专门研究仿真技术）； 第三阶段 20世纪90年代至今，为仿真技术的成熟期（大量仿真软件 出现并开始应用于科研和工程，如MultiSim, Protel, Tanner, MatLab， SolidWorks等）。
7）Length命令（给出向量长度）
8）Format命令（定义输出格式）
2023/5/13
3.1Matlab数值计算—算术运算
1）加法
>> a=[1 2 3;4 5 6];b=[7 8 9;10 11 12];c=1;
>> a+b
ans =
8
10
12
14
16
18
2）减法
>> a=[1 2 3;4 5 6];b=[7 8 9;10 11 12];
工程应用的意义
1）在经济方面，可以降低成本，而且设备可以重复使用，尤其是对 于大型、复杂系统而言； 2）一些危险的装置如核电站等通常是不允许进行实验的，因此采用 仿真技术可以降低危险程度，对系统研究起到保障作用； 3）提高设计效率，如电路设计、模型设计、控制系统设计等等； 4）具有优化设计和预测性能的特殊功能。
2023/5/13
1.3Matlab的特点
1）编程效率高，因为其编程接近于人们通常进行计算 的思维方式； 2）计算功能强，因为有非常丰富的库函数，矩阵、数 组和向量的计算功能特别强，适用于科学与工程计算； 3）使用方便，MatLab将编绎、链接、执行融为一体， 可以在同一窗口上排除书写、语法错误，加快了用户编 写、修改和调试程序的速度； 4）易于扩充，MatLab可以C、C++、Fortran混合编程。
相关主题
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离散滤波器 离散零极点 离散状态方程
零阶保持器 一阶保持器
Simulink的基本模块
5.函数与表模块库
模块
功能
Lookup Table
线性插值查表
Lookup Table（2-D） 二维线性插值
Lookup Table（n-D） N维线性插值
PrelookUp Index S 预查下标
Interpolation（n-D） N维插值
认识Simulink
7.1.2 Simulink的启动与退出 1．Simulink的启动
在MATLAB窗口的工具栏中单击
图标
在命令窗口中输入命令： >>simulink
认识Simulink
7.1.2 Simulink的启动与退出 1．Simulink的启动
认识Simulink
7.1.2 Simulink的启动与退出 1．Simulink的启动
Simulink模块库浏览器
标题 菜单栏 工具栏 模块说明 框
基本模块 库
已安装专 用 模块库
模块查找 框
模块显示 框
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如何打开模型编辑窗口？ 启动方式： (1)模块库浏览器的菜单“File”/“New”/“Model”命令 (2)单击工具栏上的 图标
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方法一：
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7.1.1 Simulink简介 Simulink是MATLAB的重要组成部分，提供建立
系统模型、选择仿真参数和数值算法、启动仿真程 序对该系统进行仿真、设置不同的输出方式来观察 仿真结 启动Simulink并打开模型编辑窗口。 (2) 将所需模块添加到模型中。 (3) 设置模块参数并连接各个模块组成仿真模型。 (4) 设置系统仿真参数。 (5) 开始系统仿真。 (6) 观察仿真结果。
Direct Lookup T
直接查表
Fcn MATLAB Fun
C语言形式的 表达式 M形式的表达式
S-Function Polynomial
调用S函数 多项式
Simulink的基本模块
6.信号与系统模块库
模块
功能
Bus Creator Bus Selector Mux Demux
创建信号总线 从信号总线中选择信号 多路传输器 多路分离器
2．Simulink的退出 为了退出Simulink，只要关闭所有模型编辑窗口和 Simulink模块库浏览器窗口即可。
教学内容
7.1 认识Simulink 7.2 Simulink的基本模块 7.3 Simulink的模块操作 7.4 仿真模型的参数设置
Simulink的基本模块
7.2 Simulink的基本模块
功能
创建输入端 接地 从文件读数据 从工作空间读数据 常数 信号发生器 脉冲发生器 斜波 正弦波 阶跃信号 重复序列 快速正弦扫描 随机信号 均匀随机信号 带限白噪声 当时时间 数字时钟
Simulink的基本模块
2.接收模块库
模块
Out1 Terminator To File To Workspace Scope Floating Scope XY Graph Display Stop Simulation
功能
积分 微分 状态方程 传递函数 零极点 传输延时 可变传输延时
Simulink的基本模块
4.离散系统模块库
模块
Unit Delay Discrete-Time I Discrete Transf F
功能
单位延时采样保持 离散时间积分 离散传递函数
Discrete Filter Discrete Zero-Pole Discrete State-Space Zero-order Hold First-order Hold
第七章 SIMULINK仿真
教学内容
7.1 认识Simulink 7.2 Simulink的基本模块 7.3 Simulink的模块操作 7.4 仿真模型的参数设置
教学内容
7.1 认识Simulink 7.2 Simulink的基本模块 7.3 Simulink的模块操作 7.4 仿真模型的参数设置
Simulink的基本模块
7.2 Simulink的基本模块
Simulink的基本模块
7.2 Simulink的基本模块
输入源 接收 连续系统 离散系统 信号与系统
模块库 模块库 模块库 模块库
模块库
数学运算 函数与表
模块库
模块库
Simulink的基本模块
1. 输入源模块库
模块
In1 Ground From File From Workspace Constant Signal Generator Pulse Generator Ramp Sine Wave Step Repeating S Chirp Signal Random Number Uniform R N Band-limited N Clock Digital Clock
Selector
选择输入信号
Merge
信号合并
From Goto Tag V
从GOTO模块接收信号 定义GOTO模块的范围
Goto
Data Store Read
Data Store Memory
Data Store Write
把信号送到FORM模块 从存储器读数据 为存储器定义尺寸
向存储器写数据
Simulink的基本模块
7.数学模块库
模块
Sum Product Gain Slider Gain MinMax
Abs Sign Math Function Trigonometric F
功能
创建输出端 通用终端 输出数据到文件 输出数据到工作空间 示波器 可选示波器 XY关系图 实时数值显示 输出不为0时停止仿真
Simulink的基本模块
3.连续系统模块库
模块
Integrator Derivative State-Space Transfer Fcn Zero-Pole Transport Delay Variable T D
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方法二：
Simulink模块编辑窗口
菜单栏 工具栏 模块编辑框
当前状态
仿真进程
仿真解法
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如何存盘？
认识Simulink
如何对一个已经存在的模型文件进行编辑修改？
在MATLAB命令 窗口直接输入模 型文件名(不要加 扩展名.mdl)。
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