第6章 Simulink动态仿真
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6．2．1 创建或打开仿真结构图 1．直接从Matlab的命令窗口中单击菜单File，选择New子菜单中的 model，Matlab会自动打开一个以Untitled为标题的空白的模型编辑窗 口；或在Simulink模块库浏览器窗口下，从File菜单中选择New命令下 的model，或在Simulink模块库浏览器窗口的工具栏中选择图标 ， 同样会创建一个以Untitled为标题的空白的模型编辑窗口。 2．如果仿真结构图文件 （*.mdl）已经存在，则在 Matlab命令窗口下，直接键 入该仿真结构图文件的名称 （不包含扩展名），则可以 打开该仿真结构图文件， 也可以在Simulink模块库浏 览器窗口下利用open命令 打开它。
3． 接下来将PID控制器中的有关元件加入到编辑窗口中，这些元件 可以从“continuous” 模块函数库和“Math”模块函数库中选出。PID 控制器的各个环节中都含有一个比例模块，用户可以从“Math”模块 函数库中选出比例模块（其标注为Gain）并拖至编辑窗口中，通过双 击比例模块的图标 来得到参数修改的对话框。然后用户可以从 “continuous” 模块函数库中分别选出积分器（其标注为Integrator） 和微分器（其标注为Derivative）的图标，将他们拖到编辑窗口中， 释放鼠标左键,这时在用户的编辑窗口中就分别出现积分器功能模块图 标和微分器功能模块图标。
2．线的折弯 按住Shift键，再用鼠标在要折弯的地方单击一下，就会出现圆圈。 该圆圈表示折点，利用该折点就可以改变线的形状。
3．改变连线的粗细 用Format→Wide noscalar Lines命令来改变连线的粗细。即连线的 粗细会根据在线上传输的信号特性而变化。如果传输的数值，则为 细线；如果传输的为向量，则为粗线。
7. 改变功能模块大小 选定要改变大小的功能模块，然后在四个角会出现黑色标记，将鼠标 置于任意一个黑色标记处，按住鼠标左键并拖动适当大小即可。
8. 功能模块的命名 直接单击需要更改的名称，然后更改即可。也可以选定要命名的功能 模块，再用Format下的Flip Name命令使名称在功能模块上方、下方 移动变化。若要隐藏模块名称则用Format下的Hide Name命令（对于 已隐藏的则用Format下的Show Name命令）。
系统仿真。选择Simulation/Start来启动仿真过程，这时会在示波器上 实时显示仿真结果，在仿真结束时，系统会发出一鸣叫声，提示用户 仿真过程已经完成，在一般的应用中，这一过程将十分短暂。
第6章 Simulink动态仿真集成环境
• 6．1 Simulink概述
在Matlab环境下的命令窗口中键入Simulink，然后回车，或者点击工 具栏中的 图标，就会打开一个名为“Simulink Library Browser”的 功能模块函数库浏览器窗口。
• 6．2 Simulink仿真结构图的创建与优化
6．2．2功能模块的处理 1．功能模块的创建 在Simulink Library Browser窗口中点击所需要的功能模块，按住鼠标 左键并拖到以untitled为标题的模型编辑窗口里即可。每个功能模块的 下方都有一个名称，双击名称处，使之处于文本输入状态，即可改变 功能模块的名称。
2．功能模块的选定 用鼠标单击待选的功能模块，则在该模块的四个角会出现黑色标记， 表明该功能模块被选定；如果要选定一组模块，首先按住鼠标左键拉 出一个矩形虚线框，将所有待选模块包围在其中，然后松开，则矩形 框里的所有模块同时被选中。
4．控制系统的控制对象是以传递函数形式给出的，所以从 “continuous” 模块函数库中选出传递函数模块图标（其标注为 Transfer Fcn），并将其拖到编辑窗口中。如果需要改变参数，则应双 击该图标得传递函数功能模块的参数修改对话框。并在Numerator（分 子）和Denominator（分母）后面的文本框中输入控制对象传递函数的 分子、分母多项式系数，然后选择Apply按钮，即完成传递函数的参数 修改。 5．到此还需要引出输出 功能模块，有关输出功 能模块都在“Sinks” 模块 函库中，从该库中选出 Scope（示波器）拖到编 辑窗口里。 按照上述方法将所有功能 模块画出来，再采用前面 介绍的有关模块连线的方法， 将相关模块连接起来，构成 一个用Simulink描述的控制 系统仿真模型。
2．考虑到控制系统中有负反馈环节，所以应在编辑窗口中加入一个 加法器。即从“Math” 模块函数库中选出加法器模块的图标 （其标 注为sum），并将其拖到编辑窗口中，释放鼠标左键。参数修改方法 为：先双击加法器图标弹出对话框，在List of sign的文本框中输入 “+ -”，这时新的加法器的两个输入端将变为一正一负。
• 6．3 Simulink仿真方法
6．3．1 仿真参数设置 仿真参数的设置可以让我们对仿真的环境进行调整，使仿真过程更快， 仿真结果更准确。在启动仿真过程之前，首先单击 Simulation→Simulation parameters就可以打开仿真的环境参数对话 框。
6．3．2 Simulink建模与仿真示例 K K 【例6-1】用Simulink建立一个控制系统模型，其中 K p 8， i 4 ， p 0.8 。 输入信号为阶跃信号。
3．功能模块的移动 将光标置于待移动的功能模块上，然后按住鼠标左键，即选定该模块， 这时可将该功能模块拖至合适的位置。模块在移动时，它与其它模块 的连线也随之移动。
4. 功能模块的删除 在选定了一个功能模块或模块组后，按Delete键，即可将选定的功能 模块或模块组删除。 5. 功能模块的复制 首先选定要复制的功能模块，然后选择Edit菜单中的Copy命令，再将 光标移到要粘贴的地方，运行Edit菜单中的Paste命令，就会在选定的 位置上复制出相应的模块。 6. 功能模块的翻转或旋转 模型窗口的菜单项Format 中有两个选项：Flip block 和Rotate block。Flip block 可以使模块旋转180°， Rotate block可以使模块 顺时针旋转90°；也可以 选中该模块，然后单击鼠 标右键弹出快捷菜单中选 择Format项来实现Flip block 或Rotate block操作。
4．给连线设置标注 在线上双击，会在线的左侧出现一个文本方框，即可在该方框里输入 该线的文字说明。若要隐藏连线标注则用Format下的 Hide Name命 令（对于已隐藏的则用Format下的Show Name命令）。
6．2．4 演示示波器 从Sinks模块函数库中将名称 为“Scope”的图标拖到一个以 untitled为标题的新的仿真结 构图(或模型窗口)中，双击该 图标，可以打开示波器显示 窗口。
首先启动Simulink软件包，在其界面下，单击File/New菜单项，打开一 个空白的编辑窗口，准备绘制控制系统的仿真框图。根据控制系统模型， 从功能模块函数库中选出所需要的功能模块，并将其用鼠标拖动到编辑 窗口中，释放鼠标左键，这时用户编辑窗口中就出现了控制系统模型所 需要的功能模块。
1．从“Soureces”模块函数库中选出阶跃输入功能模块（其标注为 step），并将之用鼠标拖动到编辑窗口中，释放鼠标左键，这时在用 户的编辑窗口中就出现一个阶跃输入功能模块图标 ，如果需要对 该功能模块进行参数修改，可以用鼠标左键双击阶跃输入功能模块图 标，从弹出的对话框中修改有关参数 。
6．2．3功能模块之间的连线处理
在Simulink中，连线具有连接功能模块的功能，功能模块 之间连线本身就是信号线。连线的箭头表示信号流向。连 线把一个功能模块的输出端口和另一个功能模块的输入端 口连接起来，也可以利用分支线把一个功能模块的输出端 口和几个功能模块的输入端口连接起来，实现连线的最基 本操作方法如下： 首先将鼠标置于某功能模块的输出端口上，立即呈现出一 个十字形光标，然后拖动十字形光标至另一个功能模块的 输入端口，这样就在两个功能模块之间生成一个带有箭头 的连线，即完成功能模块连线操作。 1．连线的分支 连线的分支有三种方法：第一种方法是按住Ctrl键，在要 建立分支的地方用鼠标拉出即可；第二种方法是在要建立 分支的地方用鼠标右键拉出即可；第三种方法是由输入端 拉线到分支点。
3． 接下来将PID控制器中的有关元件加入到编辑窗口中，这些元件 可以从“continuous” 模块函数库和“Math”模块函数库中选出。PID 控制器的各个环节中都含有一个比例模块，用户可以从“Math”模块 函数库中选出比例模块（其标注为Gain）并拖至编辑窗口中，通过双 击比例模块的图标 来得到参数修改的对话框。然后用户可以从 “continuous” 模块函数库中分别选出积分器（其标注为Integrator） 和微分器（其标注为Derivative）的图标，将他们拖到编辑窗口中， 释放鼠标左键,这时在用户的编辑窗口中就分别出现积分器功能模块图 标和微分器功能模块图标。
2．线的折弯 按住Shift键，再用鼠标在要折弯的地方单击一下，就会出现圆圈。 该圆圈表示折点，利用该折点就可以改变线的形状。
3．改变连线的粗细 用Format→Wide noscalar Lines命令来改变连线的粗细。即连线的 粗细会根据在线上传输的信号特性而变化。如果传输的数值，则为 细线；如果传输的为向量，则为粗线。
7. 改变功能模块大小 选定要改变大小的功能模块，然后在四个角会出现黑色标记，将鼠标 置于任意一个黑色标记处，按住鼠标左键并拖动适当大小即可。
8. 功能模块的命名 直接单击需要更改的名称，然后更改即可。也可以选定要命名的功能 模块，再用Format下的Flip Name命令使名称在功能模块上方、下方 移动变化。若要隐藏模块名称则用Format下的Hide Name命令（对于 已隐藏的则用Format下的Show Name命令）。
系统仿真。选择Simulation/Start来启动仿真过程，这时会在示波器上 实时显示仿真结果，在仿真结束时，系统会发出一鸣叫声，提示用户 仿真过程已经完成，在一般的应用中，这一过程将十分短暂。
第6章 Simulink动态仿真集成环境
• 6．1 Simulink概述
在Matlab环境下的命令窗口中键入Simulink，然后回车，或者点击工 具栏中的 图标，就会打开一个名为“Simulink Library Browser”的 功能模块函数库浏览器窗口。
• 6．2 Simulink仿真结构图的创建与优化
6．2．2功能模块的处理 1．功能模块的创建 在Simulink Library Browser窗口中点击所需要的功能模块，按住鼠标 左键并拖到以untitled为标题的模型编辑窗口里即可。每个功能模块的 下方都有一个名称，双击名称处，使之处于文本输入状态，即可改变 功能模块的名称。
2．功能模块的选定 用鼠标单击待选的功能模块，则在该模块的四个角会出现黑色标记， 表明该功能模块被选定；如果要选定一组模块，首先按住鼠标左键拉 出一个矩形虚线框，将所有待选模块包围在其中，然后松开，则矩形 框里的所有模块同时被选中。
4．控制系统的控制对象是以传递函数形式给出的，所以从 “continuous” 模块函数库中选出传递函数模块图标（其标注为 Transfer Fcn），并将其拖到编辑窗口中。如果需要改变参数，则应双 击该图标得传递函数功能模块的参数修改对话框。并在Numerator（分 子）和Denominator（分母）后面的文本框中输入控制对象传递函数的 分子、分母多项式系数，然后选择Apply按钮，即完成传递函数的参数 修改。 5．到此还需要引出输出 功能模块，有关输出功 能模块都在“Sinks” 模块 函库中，从该库中选出 Scope（示波器）拖到编 辑窗口里。 按照上述方法将所有功能 模块画出来，再采用前面 介绍的有关模块连线的方法， 将相关模块连接起来，构成 一个用Simulink描述的控制 系统仿真模型。
2．考虑到控制系统中有负反馈环节，所以应在编辑窗口中加入一个 加法器。即从“Math” 模块函数库中选出加法器模块的图标 （其标 注为sum），并将其拖到编辑窗口中，释放鼠标左键。参数修改方法 为：先双击加法器图标弹出对话框，在List of sign的文本框中输入 “+ -”，这时新的加法器的两个输入端将变为一正一负。
• 6．3 Simulink仿真方法
6．3．1 仿真参数设置 仿真参数的设置可以让我们对仿真的环境进行调整，使仿真过程更快， 仿真结果更准确。在启动仿真过程之前，首先单击 Simulation→Simulation parameters就可以打开仿真的环境参数对话 框。
6．3．2 Simulink建模与仿真示例 K K 【例6-1】用Simulink建立一个控制系统模型，其中 K p 8， i 4 ， p 0.8 。 输入信号为阶跃信号。
3．功能模块的移动 将光标置于待移动的功能模块上，然后按住鼠标左键，即选定该模块， 这时可将该功能模块拖至合适的位置。模块在移动时，它与其它模块 的连线也随之移动。
4. 功能模块的删除 在选定了一个功能模块或模块组后，按Delete键，即可将选定的功能 模块或模块组删除。 5. 功能模块的复制 首先选定要复制的功能模块，然后选择Edit菜单中的Copy命令，再将 光标移到要粘贴的地方，运行Edit菜单中的Paste命令，就会在选定的 位置上复制出相应的模块。 6. 功能模块的翻转或旋转 模型窗口的菜单项Format 中有两个选项：Flip block 和Rotate block。Flip block 可以使模块旋转180°， Rotate block可以使模块 顺时针旋转90°；也可以 选中该模块，然后单击鼠 标右键弹出快捷菜单中选 择Format项来实现Flip block 或Rotate block操作。
4．给连线设置标注 在线上双击，会在线的左侧出现一个文本方框，即可在该方框里输入 该线的文字说明。若要隐藏连线标注则用Format下的 Hide Name命 令（对于已隐藏的则用Format下的Show Name命令）。
6．2．4 演示示波器 从Sinks模块函数库中将名称 为“Scope”的图标拖到一个以 untitled为标题的新的仿真结 构图(或模型窗口)中，双击该 图标，可以打开示波器显示 窗口。
首先启动Simulink软件包，在其界面下，单击File/New菜单项，打开一 个空白的编辑窗口，准备绘制控制系统的仿真框图。根据控制系统模型， 从功能模块函数库中选出所需要的功能模块，并将其用鼠标拖动到编辑 窗口中，释放鼠标左键，这时用户编辑窗口中就出现了控制系统模型所 需要的功能模块。
1．从“Soureces”模块函数库中选出阶跃输入功能模块（其标注为 step），并将之用鼠标拖动到编辑窗口中，释放鼠标左键，这时在用 户的编辑窗口中就出现一个阶跃输入功能模块图标 ，如果需要对 该功能模块进行参数修改，可以用鼠标左键双击阶跃输入功能模块图 标，从弹出的对话框中修改有关参数 。
6．2．3功能模块之间的连线处理
在Simulink中，连线具有连接功能模块的功能，功能模块 之间连线本身就是信号线。连线的箭头表示信号流向。连 线把一个功能模块的输出端口和另一个功能模块的输入端 口连接起来，也可以利用分支线把一个功能模块的输出端 口和几个功能模块的输入端口连接起来，实现连线的最基 本操作方法如下： 首先将鼠标置于某功能模块的输出端口上，立即呈现出一 个十字形光标，然后拖动十字形光标至另一个功能模块的 输入端口，这样就在两个功能模块之间生成一个带有箭头 的连线，即完成功能模块连线操作。 1．连线的分支 连线的分支有三种方法：第一种方法是按住Ctrl键，在要 建立分支的地方用鼠标拉出即可；第二种方法是在要建立 分支的地方用鼠标右键拉出即可；第三种方法是由输入端 拉线到分支点。