Simulink仿真基础
simulink 仿真教程(从入门到入土)+报告(真)
Simulink仿真摘要：simulink作为matlab的衍生模组，具有强大的仿真能力。
原则上你可以将任意具有明确映射关系的物理量进行仿真模拟。
对于相互间关系不明确的物理量，则可以通过输入输出数据的采集，然后通过模糊控制的方案替代明确的映射关系。
本文主要针对的是以电焊机电路为主，其他仿真为辅的教程性质的文章。
关键词：matlab Simulink 仿真电焊机教程第一章初识软件 (2)1.1 simulink 简介 (2)1.2 simulink基础页面 (2)1.3 常用库的介绍 (3)1.3.1 simulink库 (4)1.3.1.1 常用模块库 (4)1.3.1.2 其他常用子库模块 (6)1.3.2 电气库Simscape (7)1.3.2.1 Electrical库 (7)1.3.2.2 Specialized Technology库 (8)1.4模块连接 (9)第二章简单仿真系统的建立 (11)2.1传递函数S信号仿真 (11)2.1.1 运放环节的等效替代 (11)2.1.2 等效变换 (12)2.1.3 逻辑仿真 (13)2.2电气库仿真 (13)2.3子系统和模块的建立 (15)2.3.1 子系统的建立 (15)2.3.2 模块的建立 (16)第三章复合仿真 (18)3.1 m函数模块 (18)3.1.1 简单编程 (18)3.1.2 部分函数介绍 (19)3.2 整体模型 (21)3.3 仿真注意事项 (22)3.3.1 注意事项1 (22)3.3.2 注意事项2 (23)3.3.3 注意事项3 (24)3.3.4 注意事项4 (24)结语 (25)第一章初识软件Matlab作为一块应用广泛的软件，在许多领域中具有广泛的应用，所以掌握matlab的一些基础运用是一个很有用的技能。
Matlab广泛应用于数字图像处理，程序控制，仿真模拟等多个领域之中。
这款软件的核心基础在于强大的矩阵计算能力，无论是程序处理还是仿真计算，其本质就是通过矩阵运算的方式得出解。
Simulink仿真入门培训
3 ADVIOSR常用的Simulink模块
建模实例：简单的发动机静态、动态扭矩模型
2维表数据输入
建模操作
数据绘3D仿真图
3 ADVIOSR常用的Simulink模块
3.5 数学运算模块（Math Operations）
绝对值模块 点积模块 增益模块 逻辑操纵模块 数学函数模块
范例操作
最大与最小模块
简化的单轮整车模型
r & ω V 为汽车行车速度，V 为车身加速度，M 为车身质量， w为车轮滚动半径， w为车轮角速度， Jw Fµ Fx Ft 为车轮转动惯量， 为地面提供给轮胎的附着力， 为轮胎所受的纵向力， 为汽车的驱动力， Fz Ttr 为汽车所受的法向反作用力， 为发动机传递到驱动轮的驱动扭矩。
范例操作
3 ADVIOSR常用的Simulink模块
3.6 信号路线模块组（Signal Routing）
总线生成模块 总线选择模块 信号分解 信号来源 信号走向 信号混合 开关模块
范例操作 范例操作 范例操作
3 ADVIOSR常用的Simulink模块
3.7 接收器模块组（Sinks）
实时显示模块 浮动示波器 输出信号 示波器 停止仿真 接受终端 到文件 到工作空间 XY绘图模块
车轮角速度ωw减小
S=
ω w ⋅ rw − V V = 1− ω w ⋅ rw ω w ⋅ rw
滑转率 S 减小
附着系数 µ附着系数和滑转率的关系： 路面峰值附着系数： 路面提供的附着力：
路面 干沥青 湿沥青 干水泥 干鹅卵石 湿鹅卵石 雪地 冰面 C1 1.2801 0.857 1.1973 1.3713 0.4004 0.1946 0.05 C2 23.99 33.822 25.168 6.4565 33.7080 94.129 306.39
第六讲Simulink仿真
Simulink操作基础
点击进入Simulink
点击打开新建模型
拖拽模块加入模型
添加连线
2 系统仿真模型
2.1 Simulink的模块 Simulink的模块库提供了大量模块。单击模 块库浏览器中Simulink前面的“+”号，将看到 Simulink模块库中包含的子模块库，单击所需要 的子模块库，在右边的窗口中将看到相应的基本 模块，选择所需基本模块，可用鼠标将其拖到模 型编辑窗口。同样，在模块库浏览器左侧的 Simulink栏上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单 中单击Open the ‘Simulink’ Libray 命令，将打开 Simulink基本模块库窗口。单击其中的子模块库 图标，打开子模块库，找到仿真所需要的基本模 块。
3.2 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。此时，Start菜单项变成不可选, 而Stop菜单项 变成可选, 以供中途停止仿真使用。从Simulation菜 单中选择Stop项停止仿真后，Start项又变成可选。 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 使用MATLAB命令画出该变量的变化曲线。 (3) 把输出结果送到To Workspace模块，从而将结果 直接存入工作空间，然后用MATLAB命令画出该 变量的变化曲线。
连续系统 基本模块
微分环节 积分环节 状态方程 传递函数 时间延迟 可变时间延迟 可变传输延迟 零-极点模型
连续系统模块库（Continuous）
MATLAB-SIMULINK讲解完整版
图3-5 模块的基本操作示例
、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 、按键 和按键 。
工具栏中各个工具图标及其功能说明见附录 B。
3.2 SIMULINK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。
善模型的外观
标左键
可改变折线的走向， 选中目标节点，按住鼠标左键，拖曳到目标位置，松开鼠
改善模型的外观
标左键
从一个节点引出多 条信号线，应用于不同 目的
方法 1：先按住“Ctrl”键，再选中信号引出点，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；
方法 2：先选中信号引出线，然后在信号引出点按住鼠标 右键，拖曳到下级目标模块的信号输入端，松开鼠标右键
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
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。
Simulink动态系统仿真入门
Simulink动态系统仿真入门Simulink是基于MA TLAB的图形化仿真设计环境，是MATLAB 提供的进行动态系统建模、仿真和综合分析的集成软件包。
它使用图形化的系统模块对动态系统进行描述，并在此基础上采用MATLAB 的计算引擎对动态系统在时域内进行求解。
它可以处理的系统包括：线性、非线性、离散、连续及混合、单任务、多任务离散事件等。
在MATLAB7.X版本中，可以直接在Simulink环境中运作的工具箱和模型库很多，已经覆盖了航天、航空、通信、控制、信号处理等等诸多领域，涉及内容专业性很强。
1、Simulink系统的启动由于Simulink和MATLAB是高度集成在一起的，因此启动Simulink必须先启动MA TLAB。
在MA TLAB启动Simulink可以通过在命令窗口输入Simulink，或者点击MATLAB工具栏的Simulink 快速启动图标。
启动Simulink后，出现Simulink的主窗口，选择主菜单File中的New\model，即可以打开系统模型编辑器。
下图依次是MATLAB 主窗口、Simulink主窗口和系统模型编辑窗口，图中的箭头表示了操作顺序。
在打开一个新的系统模型文件以后，用户可以从Simulink模块库中选择适合的系统模块或自定义模块来建立系统模型。
我们通过一个简单的例子来分步说明Simulink建模和仿真的能力。
1）在MATLAB 窗口运行Simulink。
打开Simulink模块库浏览器。
2）点击Source子库前的“+”展开库，可以看到各种信源模块。
3）点击新建图标，打开一个空白型的模型窗口。
4）用鼠标选中需要的信源模块，把它拖入新建的空白模型编辑窗口，生成一个正弦波的复制品。
5）同样将信宿库Sinks中的示波器Scope拷贝到模型窗口。
6）利用鼠标完成两个模块的连线操作，完成一个简单的模型。
7）为进行仿真，双击示波器模块，打开示波器显示屏。
matlab-simulink初级教程
Simulink仿真环境基础学习Simulink是面向框图的仿真软件。
7.1演示一个Simulink的简单程序【例7.1】创建一个正弦信号的仿真模型。
步骤如下：(1) 在MATLAB的命令窗口运行simulink命令，或单击工具栏中的图标，就可以打开Simulink模块库浏览器(Simulink Library Browser) 窗口，如图7.1所示。
图7.1 Simulink界面(2) 单击工具栏上的图标或选择菜单“File”——“New”——“Model”，新建一个名为“untitled”的空白模型窗口。
(3) 在上图的右侧子模块窗口中，单击“Source”子模块库前的“+”(或双击Source)，或者直接在左侧模块和工具箱栏单击Simulink下的Source子模块库，便可看到各种输入源模块。
(4) 用鼠标单击所需要的输入信号源模块“Sine Wave”(正弦信号)，将其拖放到的空白模型窗口“untitled”，则“Sine Wave”模块就被添加到untitled窗口；也可以用鼠标选中“Sine Wave”模块，单击鼠标右键，在快捷菜单中选择“add to 'untitled'”命令，就可以将“Sine Wave”模块添加到untitled窗口，如图7.2所示。
(5) 用同样的方法打开接收模块库“Sinks”，选择其中的“Scope”模块(示波器)拖放到“untitled”窗口中。
(6) 在“untitled”窗口中，用鼠标指向“Sine Wave”右侧的输出端，当光标变为十字符时，按住鼠标拖向“Scope”模块的输入端，松开鼠标按键，就完成了两个模块间的信号线连接，一个简单模型已经建成。
如图7.3所示。
(7) 开始仿真，单击“untitled”模型窗口中“开始仿真”图标，或者选择菜单“Simulink”——“Start”，则仿真开始。
双击“Scope”模块出现示波器显示屏，可以看到黄色的正弦波形。
SIMULINK仿真基础
• 增益模块（Gain）与滑块增益模块（Slider Gain）：在输入信 号基础上乘以一个设定的数据，然后输出。
• 叉乘模块（Product）和叉除模块（Divide）、元素相乘 （Product of Elements）
• 点乘模块（Dot Product） • 符号函数（Sign）、绝对值模块（Abs）、取反模块（Unary
10、Sinks（信号接受模块组）
• 输出到工作空间模块( Out1)：用来反映整个系统的输出端，在系统 直接仿真时，这样的输出将自动在Matlab工作空间中生成变量。
• 终结模块（Terminator）：用来终结输出信号，在仿真时可以避免 由于某些模块的输出端无连接而导致的警告。
• 输出数据到文件模块（To File）：将模块输入的数据输出到.mat文 件当中
可变时间延迟模块（Variable Transport Delay）：输入信号 延时一个可变时间再输出
2、 Discrete（离散模块组）
• 单位延迟模块（Unit Delay）：一个采样周期的延时 • 积分延迟（Integer Delay）：对信号进行N步信号延迟 • 离散时间积分模块（Discrete-time Integrator）：离散信号
• 动态斜率限制模块（Rate Limiter Dynamic）：类似于斜率 限制模块，上下限可由外部信号确定。
4、Logic and Bit Operations（逻辑运算模块组）
• 逻辑运算模块（Logical Operator） • 关系运算符（Relational Operator） • 区间测试模块（Interval Test）和动态区间测试模块
Simulink仿真操作基本教程
◼ 在 Simulink 模 型 或 模 块 库 窗
口内，用鼠标左键单击所需 模块图标，图标四角出现黑 色小方点，表明该模块已经 选中。
c) 模块拷贝及删除
◼ 在模块库中选中模块后，按 住鼠标左键不放并移动鼠标 至目标模型窗口指定位置， 释放鼠标即完成模块拷贝。
◼ 模块的删除只需选定删除的 模块，按Del键即可。
a) 启动Simulink。
➢ 单击MATLAB Command窗口工具条上的Simulink图标，或者
在MATLAB命令窗口输入simulink，即弹出图示的模块库窗 口界面(Simulink Library Browser)。该界面右边的窗口给出 Simulink所有的子模块库。
➢ 常用的子模块库有 Sources( 信 号 源 ) ， Sink( 显 示输出),Continuous(线性连 续系统)，Discrete（线性离 散系统)，Function & Table （函数与表格)，Math(数学 运算)， Discontinuities (非 线性)，Demo（演示）等。
图9-15 定步长算法
图9-16 变步长算法
第一章 Simulink动态仿真
① Solver页 ➢ Error Tolerance（误差限度）： 算法的误差是指当前状态值与当前
状态估计值的差值，分为Relative tolerance（相对限度）和Absolute tolerance（绝对限度），通常可选auto。
第一章 Simulink动态仿真
a) 启动Simulink
① 用鼠标右键点击Simulink菜单项，则弹出一菜单条，点击该菜单
条即弹出该子库的标准模块窗口.如单击左图中的【Sinks】,出现 “Open the ‘Sinks’Library”菜单条，单击该菜单条，则弹出右图所 示的该子库的标准模块窗口。
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模块参数设置对话框分为两部分， 上面一部分是模块功能说明，下面 一部分用来进行模块参数设置。例 如，正弦波模块参数对话框，用户 可以设置它的幅值、偏移量、频率、 相位、釆样时间等参数。
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Simulink的模块库大体分为两类，一类是基本模块库，即Simulink 模块库，另一类是专业模块库，种类很多。
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如果双击连续系统子模块库图标，模块库浏览器窗口左侧展开了 Simulink基本模块库的全部子模块库，并且目前选中连续系统子模块库, 右侧显示了连续系统子模块库的各个模块，可供连续系统建模使用。
(3)模型存盘
口在Simulink模型编辑窗口选择File—Save命令或Save as命令。 口单击模型编辑窗口工具栏中的Save命令按钮。
（4）模块参数的设置
口双击要设置的模块。 口选择要设置的模块，再选择Diagram—Block Parameters命令。 口右击要设置的模块，从快捷菜单中选择Block Parameters命
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5«i***iiHh MATLA8l吾 M
口两个模块的连接：先将鼠标指针移动到一个模块的输出端，当鼠
标 指针变成十字形光标时按住鼠标左键，移动鼠标指针到另一个模 块 的输入端，当连接线由虚线变成实线时，释放鼠标左键就完成了 两 个模块的连接。
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(a)固定步长
-
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—
—
-
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solver select ion)
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3.仿真参数的设置
口 选择Simulation—Model Configuration Paramerers命令。 口二单击工具栏中的Model Configuration Paramerers命令按钮。
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口连线的分支：在先连好一条线之后，把鼠标指针移到分支点
的 位置，先按下Ctrl键，然后按住鼠标拖曳到目标模块的输入ห้องสมุดไป่ตู้端, 释放鼠标和Ctrl键。
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rumpMtlnQ MATl-ABlo
口利用File-New命令，可以建立新的仿真模型；利用File-Open命令，可以打
开已经建立好的模型文件。
口单击"Library Browser”按钮，将打开Simulink模块库浏览器窗口，此时，
可以通过鼠标将模块库中的模块拖动到模型编辑窗口，再将各个模块连接起来,
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( [
I sCr de8 de54 de4 de3 de2 de1 de1
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口在MATLAB主窗口选择“主页”选项卡，再单击“SIMULINK”命令组中的
“Simulink”命令按钮。
口在MATLAB的命令行窗口输入simulink命令。
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(2) Simulink模块的操作
口模块的添加：首先要在Simulink模块库浏览器窗口中找到该模块,
然后用鼠标将这个模块拖曳到模型编辑窗口中即可。
口模块的删除或复制：需要先选定模块，再按删除键；或在模型编
辑窗口选择Edit菜单项中的Cut、Copy、Paste等剪贴板操作命令。
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专题九 Simulink系统仿真
9.1 Simulink仿真基=1、 础 —— h
口 Simulink的启动
口系统仿真模型的创
建
口仿真参数的设置
1. Simulink 的启动
口在MATLAB主窗口选择“主页”选项卡，再单击“文件”命令组中的“新建”
命 令按钮，然后从下拉菜单中选择“Simulink Model”命令。
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在仿真参数设置对话框中，仿真参数分为7类，Solver参数用于设置仿 真起始和终止时间，选择微分方程求解算法并为其规定参数，以及选 择某些输出选项。
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仿真算法的选择首先设定算法类别：固定步长或变步长算法，再选择具 体算法。
就构成了仿真模型。
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2・系统仿真模型的创建
(1) Simulink Library Browser 窗口
“Simulink模块库浏览器”窗口 包含两个窗格，左侧的窗格以树 状列表的形式列出了所有模块库。 单击某个模块库，即在右侧窗格 中列出该模块库的子模块库；再 双击其中的子模块库图标，即列 出该子模块库的所有模块。