maab的Simulink简介
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
MATLAB8章 Simulink
x Ax Bu y Cx Du
1.连续模块(Continuous)continuous.mdl
传递函数(Transfer Fun):传递函数是频域下常用的描述 线性微分方程的一种方法,通过引入Laplace变换可以将原 来的线性微分方程在零初始条件下变换成“代数”的形式, 从而以多项式的比值形式描述系统。 零极点传递函数模块(Zero-Pole):用于建立一个预先指定的 零点、极点,并用延迟算子s表示的连续。 存储器模块(Memory):保持输出前一步的输入值。 传输延迟模块(Transport Delay):用于将输入端的信号延迟 指定的时间后再传输给输出信号。 可变传输延迟模块(Variable Transport Delay):用于将输入 端的信号进行可变时间的延迟。
功能:把混路器组成的信号按照原来的构成方法分解成多路信号。
4. 信号合成模块(Merge) 功能:把多路信号进行合成一个单一的信号。 5. 接收/传输信号模块(From/Goto) 功能:接收/传输信号模块(From/Goto)常常配合使用, From模块用于从一个Goto 模块中接收一个输入信号,Goto模块用于把输入信号传递给From模块。 6.初始值设定模块(IC) 功能:初始值设定模块(IC)用于设定与输出端口连接的模块的初始值。
只要这两种关系在数学上是等价的,那么就可以图形化模 型代替数学模型.
3. Simulink仿真系统:
输入(Input)、状态(states)和输出(Output)三个部分。
(1) 输入模块: 即信号源模块,包括常数字信号源和用 户自定义信号; (2) 状态模块: 即被模拟的系统模块,是系统建模的核心和主要部分; · 输出模块: (3) 即信号显示模块,它能够以图形方式、文件格式进行显 注意:在设计一个模型时,必须先确定这三个部分的意,以及它们之间的联系; 示。
matlab与simulink设计与建模
matlab与simulink设计与建模一、Matlab与Simulink简介1.Matlab是一种高级编程语言,广泛应用于数学计算、算法实现、数据可视化等领域。
它具有丰富的函数库,可以轻松实现各种数学运算、矩阵操作和图形绘制等功能。
2.Simulink是Matlab的一个组件,主要用于模拟和分析动态系统。
它提供了一套基于图形的建模环境,用户可以通过拖放模块搭建复杂的系统模型,并进行仿真与分析。
二、Matlab与Simulink的应用领域1.数学计算与算法实现:Matlab可以用于解决数学问题、实现算法和编写计算程序,如线性代数运算、概率论与数理统计、图像处理等。
2.控制系统设计与分析:利用Matlab和Simulink的丰富函数库和工具箱,可以方便地进行控制系统的设计、仿真和分析。
3.通信系统设计与仿真:Simulink提供了一系列与通信系统设计相关的模块,如信号源、调制解调、信道、检测等,可以用于搭建和仿真各种通信系统。
4.信号处理与分析:Matlab和Simulink具有丰富的信号处理函数和模块,可以用于信号生成、滤波、变换、识别等任务。
三、Matlab与Simulink的基本操作与技巧1.变量与数据类型:Matlab中的变量需声明,支持标量和矩阵类型。
Simulink中的变量在模型搭建过程中自动创建。
2.矩阵运算与函数调用:Matlab中可以使用内置函数进行矩阵运算,如加减乘除、求逆、迹等。
Simulink中的函数调用主要通过模块的参数设置实现。
3.图形绘制与数据分析:Matlab提供了丰富的绘图函数,可以创建各种图形;Simulink仿真结果可通过图表进行展示和分析。
四、Simulink建模与仿真1.建模基本步骤:创建模型、配置模块参数、连接模块、设置仿真参数、运行仿真、分析结果。
2.仿真参数设置与优化:包括求解器设置、仿真时间、输出设置等,需根据模型特点进行优化。
3.模型验证与测试:通过与其他软件或实验数据进行对比,检验模型的正确性和准确性。
MATLAB语言及应用-10 simulink入门
首先启动MATLAB软件,然后再启动Simulink。用户可以 单击MATLAB主界面工具栏的按钮,或在命令行窗口输入: simulink,来启动Simulink。
在MATLAB的命令行输入:help simulink,来查看Simulink 命令行下的函数。
在命令行输入:demo simulink,将会打开MATLAB的帮助 系统,并显示Simulink的例子程序。
10.2.2 选择模块
分析待仿真系统,确定待建模型的功能需求和结构。
打开Simulink的库浏览器窗口。然后单击Simulink库浏览 器窗口工具栏上的New按钮,新建模型文件,并保存为 exam.mdl。
仿真技术的主要用途有如下几点: (1) 优化系统设计。在实际系统建立以前,通过改变仿真模型 结构和调整系统参数来优化系统设计。如控制系统、数字信号 处理系统的设计经常要靠仿真来优化系统性能。 (2) 系统故障再现,发现故障原因。实际系统故障的再现必然 会带来某种危害性,这样做是不安全的和不经济的,利用仿真 来再现系统故障则是安全的和经济的。 (3) 验证系统设计的正确性。 (4) 对系统或其子系统进行性能评价和分析。多为物理仿真, 如飞机的疲劳试验。 (5) 训练系统操作员。常见于各种模拟器,如飞行模拟器、坦 克模拟器等。 (6) 为管理决策和技术决策提供支持。
通过观察可以发现:纵坐标的适当范围大致在[-0.06,0.06],仿 真时间取[0,5]即可
(9)示波器纵坐标设置 用鼠标右键单击示波器的黑色显示屏,在弹出菜单中选择 Axis Properties,引出纵坐标设置对话框。
Matlab Simulink仿真
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
1.1 Simulink简介
Simulink既适合于线性系统,非线性系统,既适用 于连续系统,也适合于离散系统和连续系统与离 散混合系统,既适合于定常系统,也适用于时变 系统。 Simulink提供用户图形用户界面。用户可以用鼠标 操作,从模块库中调用标准模块,将它们适当地 连接起来以构成动态系统模型,并且用各模块的 参数对话框为系统中各模块设置模块。当各种模 块的参数设置完成之后,即建立起该系统的模型。
Model & Subsystem Inputs
1 In1 Ground untitled.mat From File simin From Workspace
Signal Generators
1 Constant Signal Generator Pulse Generator
Signal 1
Signal Builder
模块间连线的调整 调整模块间的连线位置可采用鼠标拖动操作来实 现 把一条直线分成斜线段,先按住鼠标左键之前要 先按下shift键,出现黑色小方块之后,拖曳小方 块到目标位置后释放鼠标和shift键
-16-
2.3 模块的连接
连线的分支 先连好一条线之后,把鼠标移到分支点的位置, 先按下Ctrl键,然后按住鼠标拖动目标模块的输入 端,释放鼠标和Ctrl键
Scope2
Sine Wave
Scope
-17-
2.3 模块的连接
标注连线
sin wave Scope2
sin wave Sine Wave
第二章 MATALAB Simulink 工具箱简介
第二章MATLAB/Simulink/Power System工具箱简介Simulink工具箱的功能是在MATLAB环境下,把一系列模块连接起来,构成复杂的系统模型;电力系统(PowerSystem)仿真工具箱是在Simulink环境下使用的仿真工具箱,其功能非常强大,可用于电路、电力电子系统、电动机系统、电力传输等领域的仿真,它提供了一种类似电路搭建的方法,用于系统的建模。
本章以MA TLAB6.1版本为基础,首先概述Simulink和PowerSystem工具箱所包含的模块资源和Simulink/PowerSystem的模型窗口;其次介绍Simulink/PowerSystem模块的基本操作。
2.1 Simulink工具箱简介在MA TLAB命令窗口中键人“Simulink'’命令,便可打开Simulink工具箱窗口,如图2-1所示。
图2-1 Simulink模型库界面在图2-1所示的界面左侧可以看到,整个Simulink工具箱是由若干个模块组构成的。
在标准的Simulink工具箱中,包含连续模块组(Continuous)、离散模块组(Discrete)、函数与表模块组(Function&Tables)、数学运算模块组(Math)、非线性模块组(Nonlinear)、信号与系统模块组(Signals&Systems)、输出模块组(Sinks)、信号源模块组(Sources)和子系统模块组(Subsystems)等。
现简要介绍电力电子电路仿真要使用的模块组和模块。
电力电子电路使用的模块组有连续模块组、数学运算模块组、非线性模块组、信号与系统模块组、输出模块组、信号源模块组和子系统模块组等。
2.1.1 Continous模块组及其图标该模块组包括的主要模块及其图标如图2-2所示,共由7个标准基本模块。
图2-2 Continous模块组2.1.2 Math Operations模块组及其图标该模块组包括的主要模块及其图标如图2-3所示,共由25个标准基本模块。
matlab simulink结构
MATLAB Simulink 是一个可视化建模和仿真工具,它通过图形化的方式来描述系统的行为。
在 Simulink 中,系统被划分为多个部分,每个部分都对应着一种不同的元素或结构。
下面是一些常见的 Simulink 结构:1. 模型(Model):Simulink 中最基本的结构,表示整个系统的总体框架。
模型中包含了所有的系统部件,在模型内部可以连接这些部件,以形成完整的系统。
2. 子系统(Subsystem):子系统是模型中的一个独立部分,通常用于组织和管理系统的复杂度。
它可以与其他子系统或部件相互连接,并可以将其输出提供给上层系统或其他子系统使用。
3. 模块(Block):模块是 Simulink 中的基本部件,它们代表了系统中的基本功能单元。
它们可以执行各种操作,如加、减、乘、除、积分、微分等。
4. 信号(Signal):信号是 Simulink 中的数据流,代表了各个模块之间传递的数据。
在Simulink 中,信号可以通过端口进行输入和输出。
5. 端口(Port):端口用于在模块之间传递信号,它可以是输入端口、输出端口或双向端口。
每个模块可以拥有多个端口。
6. 参数(Parameter):参数是模块的属性,可以用于设置模块的各种参数、常数或变量。
参数可以在模块内部使用,也可以在模块之间传递。
7. 初始状态(Initial State):初始状态是系统的初始状态,它对系统的运行过程产生了重要影响。
在 Simulink 中,初始状态通常由 Initial Block 来设置。
8. 仿真器(Simulator):仿真器是 Simulink 的核心组件,用于执行系统仿真。
仿真器提供了多种仿真方法,如常规仿真、加速仿真、硬件仿真等。
以上这些结构只是 Simulink 中的一部分,Simulink 还包括了许多其他的结构和元素,比如 Scope、Display、To Workspace 等。
这些结构和元素共同构成了 Simulink 强大而灵活的建模和仿真环境。
matlab的Simulink简介
Simulink是MATLAB最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
在该环境中,无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统。
Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。
同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。
Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具,是一种基于MATLAB 的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包,被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模,它也支持多速率系统,也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。
为了创建动态系统模型,Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ,这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成,它提供了一种更快捷、直接明了的方式,而且用户可以立即看到系统的仿真结果。
Simulink;是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。
对各种时变系统,包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统,Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。
. 构架在Simulink基础之上的其他产品扩展了Simulink多领域建模功能,也提供了用于设计、执行、验证和确认任务的相应工具。
Simulink与MATLAB® 紧密集成,可以直接访问MATLAB大量的工具来进行算法研发、仿真的分析和可视化、批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定义。
丰富的可扩充的预定义模块库 交互式的图形编辑器来组合和管理直观的模块图 以设计功能的层次性来分割模型,实现对复杂设计的管理 通过Model Explorer 导航、创建、配置、搜索模型中的任意信号、参数、属性,生成模型代码 提供API用于与其他仿真程序的连接或与手写代码集成 使用Embedded MATLAB™ 模块在Simulink和嵌入式系统执行中调用MATLAB算法 使用定步长或变步长运行仿真,根据仿真模式(Normal,Accelerator,Rapid Accelerator)来决定以解释性的方式运行或以编译C代码的形式来运行模型 图形化的调试器和剖析器来检查仿真结果,诊断设计的性能和异常行为 可访问MATLAB从而对结果进行分析与可视化,定制建模环境,定义信号参数和测试数据 模型分析和诊断工具来保证模型的一致性,确定模型中的错误平面连杆机构英文名称:planar linkage mechanism定义:所有构件间的相对运动均在平行平面内运动的连杆机构。
matlab之simulink最通俗教程
matlab之simulink最通俗教程Simulink是MATLAB的一个重要工具箱,用于建模和仿真控制系统。
Simulink提供了一种图形化建模环境,可以方便地构建复杂系统,并对其进行仿真和分析。
本文将详细介绍Simulink的基本原理和使用方法,以便初学者快速入门。
Simulink模型由各种模块组成,这些模块可以是系统组件、数学算法或信号处理函数。
用户可以使用Simulink库中的预定义模块,也可以自己编写MATLAB函数来创建自定义模块。
模块之间的连接通过信号线进行,可以传递各种类型的信号,如数值、布尔值和字符串。
使用Simulink建模的第一步是创建一个新模型。
在MATLAB命令窗口中输入“simulink”命令即可打开Simulink库浏览器。
然后,可以从左侧的“Simulink Library Browser”面板中拖动所需的模块到模型窗口中。
常用的模块包括输入输出模块、数学运算模块和逻辑控制模块。
在模型中添加模块后,可以使用鼠标将它们连接在一起。
要创建连接线,只需点击模块输出端口并将鼠标拖动到另一个模块的输入端口。
连接线将自动连接两个模块,形成信号传递路径。
连接线上可以添加箭头标记,用于指定信号的流动方向。
模型的参数和设置可以在模型窗口的右侧“Properties”面板中进行调整。
例如,可以设置模块的初始状态、仿真时间范围和采样时间。
还可以为模块添加注释、设置显示颜色和调整模块大小等。
Simulink提供了多种仿真和分析工具,用于评估模型的性能和行为。
可以使用“Simulate”按钮开始仿真并观察模型的实时响应。
仿真结果可以以图表或波形图的形式显示,并可以保存和导出到MATLAB工作空间中进行后续处理。
还可以使用模型验证和优化工具来检查模型的准确性和效率。
除了基本的建模和仿真功能外,Simulink还支持代码生成和硬件连接。
可以将Simulink模型转换为C代码,并嵌入到嵌入式系统中。
simulink简介
simulink 简介Simulink 是 MATLAB 最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
在该环境中,无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统。
Simulink 具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点 Simulink 已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。
同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于 Simulink。
1.1 功能Simulink 是 MATLAB 中的一种可视化仿真工具,是一种基于 MATLAB 的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包,被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
Simulink 可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模,它也支持多速率系统,也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。
为了创建动态系统模型,Simulink 提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ,这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成,它提供了一种更快捷、直接明了的方式,而且用户可以立即看到系统的仿真结果。
Simulink 是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。
对各种时变系统,包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统, Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。
.构架在 Simulink 基础之上的其他产品扩展了Simulink 多领域建模功能,也提供了用于设计、执行、验证和确认任务的相应工具。
Simulink 与 MATLAB; 紧密集成,可以直接访问 MATLAB 大量的工具来进行算法研发、仿真的分析和可视化、批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定义。
1.2 特点Simulink 拥有丰富的可扩充的预定义模块库以及交互式的图形编辑器来组合和管理直观的模块图;以设计功能的层次性来分割模型,实现对复杂设计的管理; 通过 Model Explorer 导航、创建、配置、搜索模型中的任意信号、参数、属性,生成模型代码,而且可以提供提供 API 用于与其他仿真程序的连接或与手写代码集成;可以使用使用 Embedded MATLAB? 模块在 Simulink 和嵌入式系统执行中调用 MATLAB 算法 ;运行时使用定步长或变步长运行仿真,根据仿真模式(Normal,Accelerator,Rapid Accelerator)来决定以解释性的方式运行或以编译 C 代码的形式来运行模型;图形化的调试器和剖析器来检查仿真结果,可自行诊断设计的性能和异常行为;可访问 MATLAB 从而对结果进行分析与可视化,定制建模环境,定义信号参数和测试数据,模型分析和诊断工具来保证模型的一致性,确定模型中的错误。
matlab的simulink简易入门知识
Simulink的扩展模块库SimPowerSystems——电力电子系统的建模和仿真工具SimPowerSystems是在Simulink环境下进行电力电子系统建模和仿真先进工具。
SimPowerSystems是Simulink下面的一个专用模块库,包含电气网络中常见的元器件和设备,以直观易用的图形方式对电气系统进行模型描述。
模型可与其它Simulink模块的相连接,进行一体化的系统级动态分析。
一、SimPowerSystems专用模块库的特点:1. 使用标准电气符号进行电力系统的拓扑图形建模和仿真;2. 标准的AC和DC电机模型模块;变压器;传输线;信号和脉冲发生器;HVDC控制;IGBT模块和大量设备模型,有断路器,二极管,IGBT,GTO,MOSFET和晶闸管;3. 使用Simulink强有力的变步长积分器和零点穿越检测功能,给出高度精确的电力系统仿真计算结果4. 为快速仿真和实时仿真提供了模型离散化方法;5. 提供多种分析方法,可以计算电路的状态空间表达、计算电流和电压的稳态解、设定或恢复初始电流/电压状态、电力机械的潮流计算;6. 提供了扩展的电气系统网络设备模块,如电力机械,功率电子元件,控制测量模块和3相元器件;7. 提供36个功能演示模型,可直接运行仿真;8. 提供详细的文档,完整的描述了各个模块和使用方法,还有5个详细的案例。
二、SimPowerSystems专用模块库的强大功能:(一)SimPowerSystems中的模块SimPowerSystems中模块的数学模型基于成熟的电磁和机电方程,用标准的电气符号表示。
它们可以同标准的Simulink模块一起使用建立包含电气系统和控制回路的模型。
连接通过与SimPowerSystems提供的测量模块实现。
SimPowerSystems拥有近100个模块,分别位于7个子模块库中。
这些库模块涵盖了以下应用范围:1. 电气网络(Electrical Sources & Elements)RLC支路和负载,π型传输线,线性和饱和变压器,浪涌保护,电路分离器,互感,分布参数传输线,3相变压器(2个和3个绕组),AC和DC电压源,受控电压源和受控电流源。
matlab simulink每一模块的介绍
matlab simulink每一模块的介绍
MATLAB Simulink是一款用于建立和仿真动态系统模型的软
件工具。
它基于MATLAB编程语言,并提供了图形化界面,
用户可以使用各种模块来构建复杂的系统模型。
以下是Simulink中一些常用模块的介绍:
1. Constant(常数):用于设置系统中的常数值,如常数信号
输入、定值代码等。
2. Gain(增益):用于调整或放大输入信号的幅度,可以根据需求进行增益设置。
3. Sum(求和):用于将多个输入信号相加,可以选择不同的
输入端口进行加法运算。
4. Product(乘积):用于将多个输入信号相乘,可以选择不
同的输入端口进行乘法运算。
5. Integrator(积分器):用于对输入信号进行积分运算,可以用于模拟系统的积分环节。
6. Derivative(导数器):用于对输入信号进行求导运算,可
以用于模拟系统的微分环节。
7. Transfer Fcn(传递函数):用于建立系统的传递函数模型,可以根据系统参数设置传递函数的分子和分母。
8. Scope(作用域):用于显示系统模型中的信号变化情况,
可以在仿真过程中实时监测信号。
9. To Workspace(输出到工作区):用于将信号输出到工作区,以便后续分析或处理。
这仅是Simulink中一小部分常用模块的介绍,实际上
Simulink提供了大量的模块供用户选择和使用,可以根据具体
的系统模型需求进行选择和组合。
同时,用户还可以借助自定义模块进行更复杂系统的建模和仿真。
MATLAB_SIMULINK仿真
第 7 章 S IMULINK 交互式仿真集成环境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。
在这环境中,用户无须书写大量的程序,而只需通过简单直观的鼠标操作,选取适当的库模块,就可构造出复杂的仿真模型。
SIMULINK 的主要优点:● 适应面广。
可构造的系统包括: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。
● 结构和流程清晰。
它外表以方块图形式呈现,采用分层结构。
既适于自上而下的设计流程,又适于自下而上逆程设计。
● 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。
基于本书定位,为避免内容空泛,本节对于SIMULINK 将不采用横断分层描述,即不对SIKULINK 库、模块、信号线勾画标识等进行分节阐述。
本节将以四个典型算例为准线,纵向描述SIMULINK 的使用要领。
7.1连续时间系统的建模与仿真7.1.1基于微分方程的SIMULINK 建模本节将从微分方程出发,以算例形式详细讲述SIMULINK 模型的创建和运行。
【例7.1-1】在图7.1-1所示的系统中,已知质量1=m kg ,阻尼2=b N.sec/m ,弹簧系数100=k N/m ,且质量块的初始位移05.0)0(=x m ,其初始速度0)0(='x m/sec ,要求创建该系统的SIMULINK 模型,并进行仿真运行。
图7.1-1 弹簧—质量—阻尼系统(1)建立理论数学模型 对于无外力作用的“弹簧—质量—阻尼”系统,据牛顿定律可写出m(7.1)x bx+'=+''kx代入具体数值并整理,可得-2-'=''(7.2)xx100x(2)建模的基本思路(3)图7.1-2(4)开启空白(新建)模型窗(5)图 7.1-3 (6)(7)图 7.1-4 (8)图 7.1-5图 7.1-6图 7.1-7(9)(10)(11)图7.1-8图7.1-9 (12)图7.1-10图7.1-11图7.1-12图7.1-13(13)图7.1-147.1.2 基于传递函数的SIMULINK 建模【例7.1-2】对于图7.1-15所示的多环控制系统,(1)求系统传递函数)()()(s U s Y s G ;(2)求该系统的单位阶跃响应。
MATLABsimulink模块简介
MATLABsimulink模块简介SIMULINK的模块库介绍SIMILINK模块库按功能进行分为以下8类子库:Continuous(连续模块)Discrete(离散模块)Function&Tables(函数和平台模块)Math(数学模块)Nonlinear(非线性模块)Signals&Systems(信号和系统模块)Sinks(接收器模块)Sources(输入源模块)连续模块(Continuous)continuous.mdlIntegrator: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Memory:存储上一时刻的状态值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离散模块(Discrete)discrete.mdlDiscrete-time Integrator:离散时间积分器Discrete Filter:IIR与FIR滤波器Discrete State-Space:离散状态空间系统模型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First-Order Hold:一阶采样和保持器Zero-Order Hold:零阶采样和保持器Unit Delay:一个采样周期的延时函数和平台模块(Function&Tables) function.mdlFcn:用自定义的函数(表达式)进行运算MATLAB Fcn:利用matlab的现有函数进行运算S-Function:调用自编的S函数的程序进行运算Look-Up Table:建立输入信号的查询表(线性峰值匹配)Look-Up Table(2-D):建立两个输入信号的查询表(线性峰值匹配)数学模块(Math )math.mdlSum:加减运算Product:乘运算Dot Product:点乘运算Gain:比例运算Math Function:包括指数函数、对数函数、求平方、开根号等常用数学函数Trigonometric Function:三角函数,包括正弦、余弦、正切等MinMax:最值运算Abs:取绝对值Sign:符号函数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Real-Imag to Complex:由实部和虚部输入合成复数输出非线性模块(Nonlinear )nonlinear.mdlSaturation:饱和输出,让输出超过某一值时能够饱和。
matlab simulink简介
(4)选取模块和设置参数
设置参数:
(1)信号源的参数设置。因为要输入8个信号, 所以Pulse Generator要复制7个,第1个信号 参数设置如图。 下面的7个设置与第1个仅相位不同,分别是 -6、-5、-4、-3、-2、-1、0。 (2) 与非门的参数设置如图。 需要个4输入与非门,参数设置一样 (3) 示波器的参数设置如图。 想观察编码器的输入信号和输出信号,因 此需要2个示波器。
连接模块的快捷操作: 选中源模块,按住Ctrl 键,鼠标左键单击目标 模块.
设置模块属性
双击模块,弹出模块属性设置 对话框. 图示为 “sine wave”的属 性设置对话框.
添加描述
通过在模型窗口双击,可以在窗口的任意位置添 加对模型的描述.
双击模块标签,使其处于编辑状态,可以给模块输 入新的标签名.
仿真参数设置
选则Simulation/Configuration Parameters菜 单,弹出模型仿真参数设置窗口.
仿真参数设置
数值计算 常用 ode45!
设置仿真起止时间 仿真解法类型:变步长解法和固定步 长解法
运行仿真
参数设置完,按运行键启动仿真,双击Scope观察仿真运行结果.
仿真信号线
(1)列出真值表
x0 x1 0 1
1 1 1 1 1 1 1
0 1 1 1 1 1 1
(2)列出逻辑表达式
Y0=x1· x3 · x5 · x7
Y1=x2· x3 · x6 · x7
Y2=x4· x5 · x6 · x7
(3)根据逻辑表达式,确定器件和相应的模 块。需要波形产生模块、示波器,及逻辑运 算模块
右键单击模块,弹出菜单,“Format”可对模块进行旋转等操作。
simulink简介
simulink 简介Simulink 是 MATLAB 最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
在该环境中,无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统。
Simulink 具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点 Simulink 已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。
同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于 Simulink。
1.1 功能Simulink 是 MATLAB 中的一种可视化仿真工具,是一种基于 MATLAB 的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包,被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
Simulink 可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模,它也支持多速率系统,也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。
为了创建动态系统模型,Simulink 提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ,这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成,它提供了一种更快捷、直接明了的方式,而且用户可以立即看到系统的仿真结果。
Simulink 是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。
对各种时变系统,包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统, Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。
.构架在 Simulink 基础之上的其他产品扩展了Simulink 多领域建模功能,也提供了用于设计、执行、验证和确认任务的相应工具。
Simulink 与 MATLAB; 紧密集成,可以直接访问 MATLAB 大量的工具来进行算法研发、仿真的分析和可视化、批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定义。
1.2 特点Simulink 拥有丰富的可扩充的预定义模块库以及交互式的图形编辑器来组合和管理直观的模块图;以设计功能的层次性来分割模型,实现对复杂设计的管理; 通过 Model Explorer 导航、创建、配置、搜索模型中的任意信号、参数、属性,生成模型代码,而且可以提供提供 API 用于与其他仿真程序的连接或与手写代码集成;可以使用使用 Embedded MATLAB? 模块在 Simulink 和嵌入式系统执行中调用 MATLAB 算法 ;运行时使用定步长或变步长运行仿真,根据仿真模式(Normal,Accelerator,Rapid Accelerator)来决定以解释性的方式运行或以编译 C 代码的形式来运行模型;图形化的调试器和剖析器来检查仿真结果,可自行诊断设计的性能和异常行为;可访问 MATLAB 从而对结果进行分析与可视化,定制建模环境,定义信号参数和测试数据,模型分析和诊断工具来保证模型的一致性,确定模型中的错误。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Simulink是MATLAB最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
在该环境中,无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统。
Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。
同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于S i m u l i n k。
Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具,是一种基于MATLAB的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包,被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模,它也支持多速率系统,也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。
为了创建动态系统模型,Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ,这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成,它提供了一种更快捷、直接明了的方式,而且用户可以立即看到系统的仿真结果。
Simulink;是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。
对各种时变系统,包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统,Simulink 提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。
.
构架在Simulink基础之上的其他产品扩展了Simulink多领域建模功能,也提供了用于设计、执行、验证和确认任务的相应工具。
Simulink与MATLAB® 紧密集成,可以直接访问MATLAB大量的工具来进行算法研发、仿真的分析和可视化、批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定义。
丰富的可扩充的预定义模块库
交互式的图形编辑器来组合和管理直观的模块图
以设计功能的层次性来分割模型,实现对复杂设计的管理
通过Model Explorer 导航、创建、配置、搜索模型中的任意信号、参数、属性,生成模型代码
提供API用于与其他仿真程序的连接或与手写代码集成
使用Embedded MATLAB? 模块在Simulink和嵌入式系统执行中调用MATLAB算法使用定步长或变步长运行仿真,根据仿真模式(Normal,Accelerator,Rapid Accelerator)来决定以解释性的方式运行或以编译C代码的形式来运行模型图形化的调试器和剖析器来检查仿真结果,诊断设计的性能和异常行为
可访问MATLAB从而对结果进行分析与可视化,定制建模环境,定义信号参数和测试数据
模型分析和诊断工具来保证模型的一致性,确定模型中的错误
平面连杆机构
英文名称:
planar linkage mechanism
定义:
所有构件间的相对运动均在平行平面内运动的连杆机构。
应用学科:
机械工程(一级学科);机构学(二级学科);连杆机构(三级学科)。