MATLAB第七章 Simulink仿真

彭朝霞 (交通科学与工程学院)
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Simulink基础
simulink模块.(examplesin.mdl)
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Scope示波器图形
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
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6) Nonlinear（非线性模块）
Simulink介绍
输入源模块Sources 接收器模块Sinks 连续系统模块Continuous 离散系统模块Discrete 数学函数模块Math Operations 非线性模块Nonlinear 用户自定义函数模块组User-defined Functions 信号和系统模块Signals&Systems
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数据处理— Scope示波器
♣ Scope示波器：
打开scope， 点击第二个图标， 叫做parameter， 选择data history， 再在save data to workspace前勾上， 再仿真一次， 数据就保存在workspace里了。这 里最好把Limit data points to last勾掉， 因为很有可能你的数据会超 过5000个。
shh = get(0,’ShowHiddenHandles’); set(0,’ShowHiddenHandles’,’On’) set(gcf,’menubar’,’figure’) set(gcf,’CloseRequestFcn’,’closereq’) set(gcf,’DefaultLineClipping’,’Off’) set(0,’ShowHiddenHandles’,shh)
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2）Sinks（接收器模块）
Scope： 示波器。 XY Graph： 显示二维图形。 To Workspace： 将输出写入MATLAB的工作空间。 To File(.mat)： 将输出写入数据文件。
输入以上命令可以直接对示波器进行修改， 包括背景和曲线颜色
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simulink仿真—数据处理
方法二：
♣ 将Simulink仿真数据输出到工作空间， 然后用画图指令Plot画图方法一
般有：
示波器视图界面–右键‘Axes Properties’–可以设置坐标， 以及添加标 题
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Scope示波器图形编辑
在用Simulink做仿真时， 我们经常会用到示波器Scope来观察波形， 它可 以对波形进行局部放大、 按横 、 纵座标放大， 非常方便， 但是如果我们要保 存波形时， 就最好别直接拷贝Scope波形了， 因为它的背景是黑的， 而且不能 进行线形修改和标注， 不适合作为文档用图。 解决方法一：
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4) 离散模块（Discrete）
Discrete-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
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Simulink仿真的原理
♣ Simulink中大部分的模块都具有如下结构：
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3）连续模块（Continuous）
Integrator： 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
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5) Math（数学模块）
Sum： 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
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7)用户自定义函数模块组
Fcn： 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）
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To Workspace模块 Scope示波器 To File.mat 模块
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数据处理— To Workspace(写入工作空间模块)
♣
模块是把设置的输出变量写入到MATLAB 工作区间。模块参数 如下。
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Simulink基础 Simulink子系统的创建
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1）信号源模块库(Sources)
Constant： 常数信号。 Clock： 时钟信号。 From Workspace： 来自MATLAB的工作空间。 From File(.mat)： 来自数据文件。 Pulse Generator： 脉冲发生器。 Repeating Sequence： 重复信号。 Signal Generator： 信号发生器， 可以产生正弦、 方波、 锯齿波及随意波。 Sine Wave： 正弦波信号。 Step： 阶跃波信号。
(1) Variable name： 模块的输出变量， 默认值simout。可以修改。 (2) Limit data points to last： 限制输出数据点的数目， To Workspace 模块会
自动进行截取数据的最后n 个点(n 为设置值)， 默认值inf。
(3) Decimation： 步长因子， 默认值1。 (4) Sample time： 采样间隔， 默认值-1。 (5) Save format： 输出变量格式， 可以指定为数组或结构。
第七章MATLAB Simulink
彭朝霞 Email: pengzhaoxia@ 北京航空航天大学 交通科学与工程学院 2014 年 11 月 6 日
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Simulink基础 Simulink子系统的创建
例子： 一个简单的Simulink模型
建立一个Simulink模型来求解微分方程
x ˙ = 3 sin(2t ), x (0) = −1
步骤:
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选择一个输入模块