控制系统计算机仿真(内蒙古工业大学)MATLAB基础第6章 SIMULINK仿真基础

10、Signal Routing(信号路由) Bus Creator:由输入产生总线信号 Bus Selector：总线信号选择器 Data Store Memory：用户定义的数据存储区 Data Store Read：从数据存储区读出数据 Data Store Write：向数据存储区写入数据 Demux：信号分解器 From：从Goto模块中获得信号 Goto：向Goto模块传递信号
11、Sinks（系统输出模块）
Display：以数值形式显示输入信号
Floating Scope：悬浮信号显示器（不需任何连线，可显示 任何指定信号） Out1：为子系统或其它模型提供输出端口 Scope：示波器 Stop Simulation：当输入非零时停止仿真 Terminator：信号终结器（防止输出信号无连接） To File(.mat)：将仿真输出写入(.mat)数据文件 To Workspace：将仿真输出写入MATLAB的工作空间 XY Graph：使用MATLAB图形显示二维图形
Abs：取绝对值
Algebraic Constraint：输出强制系统输入为零的代数状态
Assignment：对信号进行分配
Bitwise Logical Operator：按位逻辑运算
Combinatorial Logic：逻辑真值查找
Complex to Magnitude-Angle：输出输入复数的幅值与相位 Complex to Real-Imag：输出系统输入的实部或虚部 Dot Product：点乘运算 Gain：比例运算（信号增益）
7、 Model-Wide Utilities（模型信号宽度）
Docblock：文字说明
Model Info：模块控制信息
Timed-Based Linearization：定时器参数设置 Trigger-Based Linearization：触发器触发方式
8、Ports&Subsystems(端口和子系统) Configurable Subsystem：可配置子系统 Atomic Subsystem：原子子系统 Enabled Subsystem：使能子系统 Enabled and Triggered Subsystem：使能触发子系统 For Iterator Subsystem：For循环子系统 Function-Call Generator：函数调用发生器 Function-Call Subsystem ：函数调用子系统
3、 Discrete（离散模块）
Discrete Transfer-Fcn：离散传递函数模型
Discrete Zero-Pole：以零极点表示的离散传递函数模型
Discrete Filter：IIR与FIR滤波器
Discrete State-Space：离散状态空间系统模型
Discrete-time Integrator：离散时间积分器
SIMULINK是一个进行动态系统建模、仿真和综合分析 的集成软件包。它可以处理的系统包括：线性、非线性 系统；离散、连续及混合系统；单任务、多任务离散事 件系统。 在SIMULINK环境中，用户可观察到摩擦、风阻、齿隙、 饱和、死区等非线性因素和各种随机因素对系统行为的 影响。还可以在仿真进程中改变感兴趣的参数，实时地 观察系统行为的变化。 在MATLAB6.x版中，可直接在SIMULINK环境中运作的 工具包很多，已覆盖通信、控制、信号处理、电力系统 等诸多领域，所涉内容专业性极强。
CH6、SIMULINK仿真基础


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，则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。 SIMULINK，该软件的名称表明了该系统的两个主要功能： Simu（仿真）和Link（连接），即该软件可以利用鼠标在 模型窗口上绘制出所需要的控制系统模型，然后利用 SIMULINK提供的功能来对系统进行仿真和分析。
Logical Operator：逻辑运算
Relational Operator：关系运算
Complex to Magnitude-Angle：由复数输入转为幅值和相 角输出
Magnitude-Angle to Complex：由幅值和相角输入合成复 数输出 Complex to Real-Imag：由复数输入转为实部和虚部输出
MinMax：最值运算
Polynomial：多项式求值 Product ：乘运算
Real-Imag to Complex：从输入实部与虚部构造复数 Relational Operator：关系运算器
Reshape：信号维数改变器
Rounding Function：求整运算
Sign：符号函数
Slider Gain：渐变增益 Sum：加减运算 Trigonometric Function：三角函数，包括正弦、余弦、正 切等
第一节 SIMULINK简介 一、什么是SIMULINK
SIMULINK是MATLAB软件的扩展，它是实现动态系 统建模和仿真的一个软件包，它与MATLAB语言的主要 区别在于，其与用户交互接口是基于Windows的模型化 图形输入。
所谓模型化图形输入是指SIMULINK提供了一些按功 能分类的基本的系统模块，用户只需知道这些模块的输 入输出及模块的功能，而不必考察模块内部是如何实现 的，通过对这些基本模块的调用，再将它们连接起来就 可以构成所需要的系统模型（以.mdl文件进行存取）， 进而进行仿真与分析。
Signal routing(信号路由模块)
Sinks（接收器（输出显示）模块）Sources（信号源模块） User-defined functions(自定义模块)
1、 Continuous（连续模块） Derivative：输入信号微分
Integrator：输入信号积分
State-Space：线性状态空间系统模型
First-Order Hold：一阶采样和保持器 Memory：单步积分延迟，输出为前一个输入 Unit Delay：一个采样周期的延时 Zero-Order Hold：零阶采样和保持器
4、Look-up Tables（查询表模块） Direct Look-Up Table (n-D)：表数据选择器（从表中选数） Interpolation (n-D) using PreLook-Up：对输入信号进行内 插
Goto Tag Visibility： Goto模块标记控制器 Manual Switch：双输出选择器（手动） Merge：合并输入信号为一个输出 Multiport Switch：多端口输出选择器 Mux：信号组合器 Selector：选择或重组信号 Switch：三路选择器（根据输入2控制输出）

二、SIMULINK的启动
1、在MATLAB命令窗口中输入simulink 结果是在桌面上出现一个称为Simulink Library Browser的窗口，在这 个窗口中列出了按功能分类的各种模块的名称。 当然用户也可以通过MATLAB主窗口的快捷按钮来打开Simulink Library Browser窗口。 2、在MATLAB命令窗口中输入simulink3 结果是在桌面上出现一个用图标形式显示的Library :simulink3的 Simulink模块库窗口。 两种模块库窗口界面只是不同的显示形式，用户可以根据各人 喜好进行选用，一般说来第二种窗口直观、形象，易于初学者， 但使用时会打开太多的子窗口。
Logical Operator：信号逻辑运算 Magnitude-Angle to Complex：幅值与相位转化为复数形 式 Math Function：特定的一些数学函数，包括指数函数、 对数函数、求平方、开根号等常用 数学函数
Matrix Concatenation：矩阵串联器
Matrix Gain：矩阵增益
三、SIMULINK的公共模块库
SIMILINK模块库按功能进行分类，包括以下子库： Continuous（连续模块） disontinuous （非线性模块） Discrete（离散模块） look up tables(查询表模块)
Math operations（数学模块）Model verification(模型检测) Model-wide Utilities（模型扩展功能模块） Ports&Systems（端口和子系统模块） Signal attrTable：对输入信号进行一维线性内插运算
Look-Up Table(2-D)：对输入信号进行二维线性内插运算
Look-Up Table (n-D)：对输入信号进行n维线性内插运算 PreLook-Up Index Search：查找输入信号所在范围
5、 Math Operations（数学模块）
9、Signal Attributes（信号属性模块） sigsys.mdl
Data Type Conversion：数据类型转换器
IC：初始化信号
Probe：信号探测器 Rate Transition：速率转换器 Signal Specification：信号线属性修改 Width1：输入信号宽度
s函数生成器四simulink简单模型的建立及模型特点1简单模型的建立1建立模型窗口2将功能模块由模块库窗口复制到模型窗口3对模块进行连接从而构成需要的系统模型exp0601mdl2模型的特点在simulink里提供了许多如scope的接收器模块这使得用simulnk进行仿真具有像做实验一般的图形化显示效果
If Action Subsystem：If 条件子系统 In1：输入端。
Out1：输出端。 Subsystem：条件执行子系统 Subsystem examples：通用子系统 Switch Case ： Switch Case子系统 Switch Case Action Subsystem： Switch Case动作子系 统 Triggered Subsystem：触发子系统 While Iterator Subsystem：当型循环子系统
12、Sources（输入源模块）
Band-Limited White Noise：有限带宽白噪声
Chirp Signal：输出频率随时间线性变换的正弦信号
Transfer-Fcn：线性传递函数模型
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 Zero-Pole：以零极点表示的传递函数模型
2、Discontinuities （非线性模块） Backlash：死区间隙 Coulomb &Viscous Friction：库仑粘滞摩擦信号 Dead Zone：死区信号 Hit Crossing：将信号与特定的偏移值比较 Quantizer；量化器 Rate Limiter；信号上升、下降速率控制器 Relay：滞环比较器，限制输出值在某一范围内变化。 Saturation：饱和信号，让输出超过某一值时能够饱和。
Real-Imag to Complex：由实部和虚部输入合成复数输出
6、Model Verification(模型校验) Assertion：标注输入非零 Check Discrete Gradient：检验离散度 Check Dynamic Gap：检验动态间隙 Check Dynamic Range：检验动态范围 Check Static Gap ：检验静态间隙 Check Static Range ：检验静态范围 Check Dynamic Lower Bound ：检验动态下限 Check Dynamic Upper Bound ：检验动态上限 Check Input Resolution： ：检验输入分辨率 Check Static Lower Bound ：检验静态下限 Check Static Upper Bound ：检验静态上限