MATLAB_SIMULINK讲解完整版

图3-1 打开SIMULINK模块库浏览器的方法
第3章 SIMULINK应用基础
图3-2 SIMULINK模块库浏览器窗口
第3章 SIMULINK应用基础 SIMULINK模块库包括标准模块库和专业模块库两大类。 标准模块库是MATLAB中最早开发的模块库，包括了连续 系统、非连续系统、离散系统、信号源、显示等各类子模块 库。由于SIMULINK在工程仿真领域的广泛应用，因此各领 域专家为满足需要又开发了诸如通信系统、数字信号处理、 电力系统、模糊控制、神经网络等20多种专业模块库。
第3章 SIMULINK应用基础 如图3-6所示，在模型中加入注释文字，使模型更具可 读性。
图3-6 添加注释文字示例 (a) 未加注释文字；(b) 加入注释文字
第3章 SIMULINK应用基础 3.2.3 子系统的建立与封装 1. 子系统的建立 一般而言，电力系统仿真模型都比较复杂，规模很大， 包含了数量可观的各种模块。如果这些模块都直接显示在 SIMULINK仿真平台窗口中，将显得拥挤、杂乱，不利于用 户建模和分析。可以把实现同一种功能或几种功能的多个模 块组合成一个子系统，从而简化模型，其效果如同其它高级 语言中的子程序和函数功能。 在SIMULINK中创建子系统一般有两种方法。
第3章 SIMULINK应用基础 3.1.2 SIMULINK仿真平台 仿真平台 从MATLAB窗口进入SIMULINK仿真平台的方法有以 下两种： (1) 点击MATLAB菜单栏中的[File>New>Model]，如图 3-3所示。 (2) 点击SIMULINK模块库浏览器窗口工具栏上的按 键 。
表3-3 SIMULINK中系统模型的基本操作方法 中系统模型的基本操作方法
操作 操作目的 内容 创建 创建一个新的模型 模型 打开 模型 保存 模型 注释 使模型更易读懂 模型 标退出 释文字编辑框，输入注释内容，在窗口中任何其它位置单击鼠 打开一个已有的模 型 保存仿真平台中模 型 方法 2：点击 SIMULINK 模块库浏览器窗口工具栏按键 方法 1：运行 MATLAB 菜单命令[File>Open]； 方法 2：点击 SIMULINK 模块库浏览器窗口工具栏按键 方法 1：运行模块库浏览器窗口菜单命令[File>Save]； 方法 2：点击 SIMULINK 模块库浏览器窗口工具栏按键 在模型窗口中的任何想要加注释的位置上双击鼠标，进入注 方法 1：运行 MATLAB 菜单命令[File>New>Model]； 操 作 方 法
第3章 SIMULINK应用基础 具体到电力系统仿真而言，原来的MATLAB编程仿真 是在文本命令窗口中进行的，编制的程序是一行行的命令和 MATLAB函数，不直观也难以与实际电力模型建立形象的 联系。在SIMULINK环境中，电力系统元器件的模型都用框 图来表达，框图之间的连线表示了信号流动的方向。对用户 而言，只要熟悉了SIMULINK仿真平台的使用方法以及模型 库的内容，就可以使用鼠标和键盘绘制和组织系统模型，并 实现系统的仿真，完全不必从头设计模型函数或死记那些复 杂的函数。
第3章 SIMULINK应用基础 3.1.1 SIMULINK模块库浏览器 模块库浏览器 SIMULINK仿真环境包括SIMULINK模块库和 SIMULINK仿真平台。如图3-1所示，在MATLAB命令窗口 中输入“simulink”再回车，或单击工具栏中的SIMULINK图 标 ，可打开SIMULINK模块库浏览器窗口，如图3-2所示。
、按键
工具栏中各个工具图标及其功能说明见附录 B。
第3章 SIMULINK应用基础
3.2 SIMULINK的基本操作 的基本操作
3.2.1 模块及信号线的基本操作 1. 模块的基本操作 模块是系统模型中最基本的元素，不同模块代表了不同 的功能。各模块的大小、放置方向、标签、属性等都是可以 设置调整的。表3-1列出了SIMULINK中模块基本操作方法 的简单描述。
第3章 SIMULINK应用基础 1) 通过“子系统”模块的方法 该方法要求在用户的模型里添加一个称为Subsystem的 子系统模块，然后再往该模块里加入组成子系统的各种模块。 这种方法适合于采用自上而下设计方式的用户，具体实现步 骤如下： (1) 新建一个空白模型。 (2) 打开“端口和子系统”(Ports&Subsystems)模块库， 选取其中的“子系统”(Subsystem)模块并把它复制到新建的 仿真平台窗口中。
第3章 SIMULINK应用基础
图3-5 模块的基本操作示例
第3章 SIMULINK应用基础 表3-2 SIMULINK中信号线的基本操作方法 中信号线的基本操作方法
操作内容 在模块间 连线 移动线段 善模型的外观 可改变折线的走向， 移动节点 改善模型的外观 从一个节点引出多 画分支信 条信号线， 应用于不同 号线 目的 右键，拖曳到下级目标模块的信号输入端，松开鼠标右键 删除窗口中不需要 删除信号 的线段或断开模块间 线 连线 信号线标 签 设定信号线的标签， 增强模型的可读性 双击要标注的信号线，进入标签的编辑区，输入信号线标 签内容，在标签编辑框外的窗口中单击鼠标退出 方法 2：选中目标信号线，使用[Edit>Cut]命令 方法 1：选中目标信号线，然后按“Delete”键； 方法 2：先选中信号引出线，然后在信号引出点按住鼠标 左键，拖曳到下级目标模块的信号输入端，松开鼠标左键； 标左键 方法 1：先按住“Ctrl”键，再选中信号引出点，按住鼠标 标左键 选中目标节点，按住鼠标左键，拖曳到目标位置，松开鼠 操作目的 在两个模块之间建 立信号联系 调整线段的位置， 改 操 作 方 法 在上级模块的输出端按住鼠标左键，拖动至下级模块的输 入端，松开鼠标键 选中目标线段，按住鼠标左键，拖曳到目标位置，松开鼠
第3章 SIMULINK应用基础 如图3-5所示，将模块进行了三种操作：模块顺时针旋 转90°、标签内容修改和标签位置改变。 2. 信号线的基本操作 信号线是系统模型中另一类最基本的元素，熟悉和正确 使用信号线是创建模型的基础。SIMULINK中的信号线并不 是简单的连线，它具有一定流向属性且不可逆向，表示实际 模型中信号的流向。 表3-2列出了SIMULINK中信号线基本操作方法的简单 描述。
NK仿真环境 仿真环境
SIMULINK是MATLAB的一个分支产品，主要用来实 现对工程问题的模型化及动态仿真。SIMULINK体现了模块 化设计和系统级仿真的思想，采用模块组合的方法使用户能 够快速、准确地创建动态系统的计算机模型，使得建模仿真 如同搭积木一样简单。SIMULINK现已成为仿真领域首选的 计算机环境。
第3章 SIMULINK应用基础 表3-1 SIMULINK中模块的基本操作方法 中模块的基本操作方法
操作内容 操作目的 从模块库浏览器中选 选取模块 操 作 方 法 方法 1：在目标模块上按下鼠标左键，拖动目标模块进入 方法 2：在目标模块上单击鼠标右键，弹出快捷菜单，选 择“Add to Untitled”选项 方法 1：按住“Shift”键，同时用鼠标单击所有目标模块； 方法 2：使用“范围框”，即按住鼠标左键，拖曳鼠标， 使范围框包围所有目标模块 方法 1：选中模块，按下“Delete”键； 删除窗口中不需要的 删除模块 模块 块并保存到剪贴板中 调整模块 大小 移动模块 置，调整整个模型的布置 方法 1：选中模块，选择菜单命令[Format>Rotate Block], 模块顺时针旋转 90°；选择菜单命令[Format>Flip Block]， 适应实际系统的方向， 旋转模块 调整整个模型的布置 方法 2：右键单击目标模块，在弹出的快捷菜单中进行与 方法 1 同样的菜单项选择 内部复制已经设置好 复制内部 的模块，而不用重新到模 适的位置，松开鼠标按键； 模块 块库浏览器中选取 方法 2：选中模块，使用[Edit>Copy]及[Edit>Paste]命令 方法 1：先按住“Ctrl”键，再单击模块，拖曳模块到合 模块顺时针旋转 180°； 改善模型的外观，调整 整个模型的布置 将模块移动到合适位 单击模块，拖曳模块到合适的位置，松开鼠标按键 选中模块， 模块四角将出现小方块； 单击一个角上的小方 块并按住鼠标左键，拖曳鼠标到合理大小位置 方法 2：选中模块，同时按下“Ctrl”和“X”键，删除模 取 需 要 的 模 块 放 入 SIMULINK 仿真平台窗口中，松开左键；
第3章 SIMULINK应用基础
第3章 SIMULINK应用基础
3.1 SIMULINK仿真环境 仿真环境 3.2 SIMULINK的基本操作 的基本操作 3.3 SIMULINK系统建模 系统建模 3.4 SIMULINK运行仿真 运行仿真 3.5 SIMULINK模块库 模块库 3.6 SIMULINK系统仿真应用 系统仿真应用 习题
第3章 SIMULINK应用基础
(1) 文件管理类：包括 4 个按键，分别是按键 、按键 和按键 。 (2) 对象管理类：包括 3 个按键，分别是按键 和按键 。 (3) 命令管理类：包括 2 个按键，分别是按键 。
、按键
、按键
和按键
(4) 仿真控制类：包括 6 个按键、1 个文本框、1 个列表 框， 分别 是按 键 、按 键 、 文本 框 、列 表框 、按键 、按键 和按键 。 (5) 窗口切换类：包括 6 个按键，分别是按键 、按键 、按键 、按键 和按键 。
第3章 SIMULINK应用基础
图3-4 SIMULINK的仿真平台
第3章 SIMULINK应用基础 1. 仿真平台菜单栏 SIMULINK仿真平台中的菜单包括“File(文件)”、 “Edit(编辑)”、“View(查看)”、“Simulation(仿真)”、 “Format(格式)”、“Tools(工具)”与“Help(帮助)”七项内容。 每个主菜单项都有下拉菜单，下拉菜单中每个小菜单为 一个命令，只要用鼠标选中，即可执行菜单项命令所规定的 操作。其中，编辑和仿真菜单使用最为频繁。 各个菜单命令的等效快捷键及功能说明见附录A。 2. 仿真平台工具栏 SIMULINK仿真平台中的工具栏归纳起来可分为五类。