第2章 Simulink仿真入门 《MATLAB-Simulink电力系统建模与仿真》课件
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Matlab-Simulink基本模块操作
第2章 Simulink模块操作
表 2-2 控制模块方块图的参数
参数
定义
ScreenColor BackgroundColor
模型方块 图的背景色 模块和标 注的背景色
Fore groun dColor
模块和标 注的前景色
第2章 Simulink模块操作
用户可以把这些参数设置为如下任一值： 'black'，'white'，'red'，'green'，'blue'，'cyan'，'magenta'，
第2章 Simulink模块操作
Simulink模块操作
2.1 模块操作 2.2 改变模块外观 2.3 设置模块参数 2.4 标注方块图 2.5 模块属性对话框 2.6 显示模块输出 2.7 控制和显示模块的执行顺序 2.8 查表编辑器 2.9 鼠标和键盘操作概述
第2章 Simulink模块操作
2.1 模 块 操 作
2.1.1 Simulink模块类型 用户在创建模型时必须知道，Simulink把模块分为两种
类型：非虚拟模块和虚拟模块。非虚拟模块在仿真过程中起 作用，如果用户在模型中添加或删除了一个非虚拟模块，那 么Simulink会改变模型的动作方式；相比而言，虚拟模块在 仿真过程中不起作用，它只是帮助以图形方式管理模型。此 外，有些Simulink模块在某些条件下是虚拟模块，而在其他 条件下则是非虚拟模块，这样的模块称为条件虚拟模块。表 2-1列出了Simulink中的虚拟模块和条件虚拟模块。
第2章 Simulink模块操作 图2-10
第2章 Simulink模块操作
2.2.3 指定方块图颜色 Simulink允许用户在方块图中指定任何模块或标注的前景色
第2章simulink 仿真技术(12ji)
2）模块的复制 如果需要几个同样的模块，可以使用按住 鼠标右键并拖动基本模块可进行拷贝。也 可以在选中所需的模块后，使用【Edit】菜 单上的【Copy】和【Paste】。 3）模块的移动 方法：选取中需移动模块，按住鼠标左键 将模块拖到合适的地方即可。 4）模块的删除 在选中待删除模块后，按鼠标右键,在弹出 的子菜单中单击Clear可以完成。
图 2-9 simulink模模块 模型浏览器中Simulink名下的模型共有9大类: 1) 连续系统(Continuous)模块库
主要用于构建连续控制系统的仿真模型
微分运算:对输入信号的做微分运算
积分运算:对输入信号的做积分运算
状态方程:建立状态方程
计算点积:输出两个输入信号的点积
逻辑运算:与、或、非等逻辑运算符 乘法运算:对输入信号做乘法算符 比较运算:>、<、=等算符
信号综合：综合多路信号
4) 端口和子系统(Ports and Subsystems)模块库 子系统：表示在另一系统之内的子系统 5) 信号分配(Signal Routing)模块库 信号分解：将一个向量信号分解输出 手动开关：双击该开关，开关输出在两个输入
3.simulink模型窗的组成
（1）工具条：最左边的几个图标具有标准Windows的 相应操作功能。 （2）状态栏：以图2-10为例，自左至右的文字表示： ①“Ready”表示模型已准备就绪而等待仿真指令。 ②“100%”表示编辑窗模型的显示比例。
③仿真历经的时刻为“T=0”。
④仿真所选取用的积分算法是“ode45”。此外仿真过程中， 在状态栏的空白格中还会出现动态信息。
2.3 仿真算法及仿真参数设置 从模型编辑窗口的Simulation菜单中选择 Configuration parameters命令，打开一个仿真 参数对话框。仿真参数对话框包含5个可以相互 切换的选项卡：
电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用第2章
MATLAB中还有一种图形管理窗口，执行绘图命令后， 会自动产生该窗口，图形的编辑管理等工作都在这一个窗口 中进行。关于图形管理窗口的知识将在2.6节中详细论述。
2.2 MATLAB语言的基本元素
MATLAB语言提供了丰富的数据类型，如实数、复数、 向量、矩阵、字符串、多维数组、结构体、类和对象等，还 提供了丰富的内置功能函数。这些功能使得MATLAB的编 程功能非常强大。
：进入 SIMULINK 仿真环境界面，作用相当于在 MATLAB 的命令窗口中输入 simulink 命令并按回车键。
：进入 MATLAB 的联机帮助环境界面，允许用户进 行帮助文 档阅读、根据 关键词的帮助 查询、查看演 示范例。
：可进行 MATLAB 当前工 作目录的设置，点击 进入当前工作目录选择界面。
图2-3 当前路径浏览器窗口
5. 工作空间浏览器 当MATLAB启动后，系统自动在内存中开辟一块存储 区用于存储用户在MATLAB命令窗口中定义的变量、运算 结果和有关数据，此内存空间称为MATLAB的工作空间 (workspace)。工作空间在MATLAB刚启动时为空，用户退 出MATLAB后，工作空间的内容将不再保留。 点击图2-1所示MATLAB程序主界面左上窗口中的 “Workspace”属性页，激活工作空间浏览器，如图2-4所示。 在此窗口中可以对工作空间进行管理。
图2-4 工作空间浏览器窗口
如同例2.1，在输入实现勾股定理的命令语句并执行后， 系统工作空间管理窗中显示的信息如图2-4所示。可见，在 执行命令过程中，用户在MATLAB命令窗口中定义的变量 和运算结果确实都已经存储在工作空间中。用户可方便地查 看当前工作空间中存在的变量和值，而且还可进行新变量定 义、变量删除、保存等管理。
2.2 MATLAB语言的基本元素
MATLAB语言提供了丰富的数据类型，如实数、复数、 向量、矩阵、字符串、多维数组、结构体、类和对象等，还 提供了丰富的内置功能函数。这些功能使得MATLAB的编 程功能非常强大。
：进入 SIMULINK 仿真环境界面，作用相当于在 MATLAB 的命令窗口中输入 simulink 命令并按回车键。
：进入 MATLAB 的联机帮助环境界面，允许用户进 行帮助文 档阅读、根据 关键词的帮助 查询、查看演 示范例。
：可进行 MATLAB 当前工 作目录的设置，点击 进入当前工作目录选择界面。
图2-3 当前路径浏览器窗口
5. 工作空间浏览器 当MATLAB启动后，系统自动在内存中开辟一块存储 区用于存储用户在MATLAB命令窗口中定义的变量、运算 结果和有关数据，此内存空间称为MATLAB的工作空间 (workspace)。工作空间在MATLAB刚启动时为空，用户退 出MATLAB后，工作空间的内容将不再保留。 点击图2-1所示MATLAB程序主界面左上窗口中的 “Workspace”属性页，激活工作空间浏览器，如图2-4所示。 在此窗口中可以对工作空间进行管理。
图2-4 工作空间浏览器窗口
如同例2.1，在输入实现勾股定理的命令语句并执行后， 系统工作空间管理窗中显示的信息如图2-4所示。可见，在 执行命令过程中，用户在MATLAB命令窗口中定义的变量 和运算结果确实都已经存储在工作空间中。用户可方便地查 看当前工作空间中存在的变量和值，而且还可进行新变量定 义、变量删除、保存等管理。
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。
Matlab系列之Simulink仿真教程
Simulink中的所有功 能都通过模块来实现， 用户可以通过组合不 同的模块来构建复杂 的系统模型。
交互式仿真
Simulink支持交互式 仿真，用户可以在仿 真运行过程中进行实 时的分析和调试。
可扩展性
Simulink具有开放式 架构，可以与其他 MATLAB工具箱无缝 集成，从而扩展其功 能。
Simulink的应用领域
指数运算模块
用于实现信号的指数运算。
减法器
用于实现两个信号的减法 运算。
除法器
用于实现两个信号的除法 运算。
对数运算模块
用于实现信号的对数运算。
输出模块
模拟输出模块
用于将模拟信号输出 到外部设备或传感器。
数字输出模块
用于将数字信号输出 到外部设备或传感器。
频谱分析仪
用于分析信号的频谱 特性。
波形显示器
控制工程
Simulink在控制工程领域 中应用广泛，可用于设计 和分析各种控制系统。
信号处理
Simulink中的信号处理模 块可用于实现各种信号处 理算法，如滤波器设计、 频谱分析等。
通信系统
Simulink可以用于设计和 仿真通信系统，如调制解 调、信道编码等。
图像处理
Simulink中的图像处理模 块可用于实现各种图像处 理算法，如图像滤波、边 缘检测等。
用于将时域信号转换为频域信号，如傅里叶变换、 拉普拉斯变换等。
03 时域变换模块
用于将频域信号转换为时域信号，如逆傅里叶变 换、逆拉普拉斯变换等。
04
仿真过程设置
仿真时间的设置
仿真起始时间
设置仿真的起始时间，通 常为0秒。
步长模式
选择固定步长或变步长模 式，以满足不同的仿真需 求。
交互式仿真
Simulink支持交互式 仿真，用户可以在仿 真运行过程中进行实 时的分析和调试。
可扩展性
Simulink具有开放式 架构，可以与其他 MATLAB工具箱无缝 集成，从而扩展其功 能。
Simulink的应用领域
指数运算模块
用于实现信号的指数运算。
减法器
用于实现两个信号的减法 运算。
除法器
用于实现两个信号的除法 运算。
对数运算模块
用于实现信号的对数运算。
输出模块
模拟输出模块
用于将模拟信号输出 到外部设备或传感器。
数字输出模块
用于将数字信号输出 到外部设备或传感器。
频谱分析仪
用于分析信号的频谱 特性。
波形显示器
控制工程
Simulink在控制工程领域 中应用广泛，可用于设计 和分析各种控制系统。
信号处理
Simulink中的信号处理模 块可用于实现各种信号处 理算法，如滤波器设计、 频谱分析等。
通信系统
Simulink可以用于设计和 仿真通信系统，如调制解 调、信道编码等。
图像处理
Simulink中的图像处理模 块可用于实现各种图像处 理算法，如图像滤波、边 缘检测等。
用于将时域信号转换为频域信号，如傅里叶变换、 拉普拉斯变换等。
03 时域变换模块
用于将频域信号转换为时域信号，如逆傅里叶变 换、逆拉普拉斯变换等。
04
仿真过程设置
仿真时间的设置
仿真起始时间
设置仿真的起始时间，通 常为0秒。
步长模式
选择固定步长或变步长模 式，以满足不同的仿真需 求。
MATLAB-Simulink的基础应用..
7
第3节 仿真模型的搭建方法与步骤
3.1 传感器输出特性仿真
例：已知某直流比较仪的输出特性曲线表达式为： I1=kI2+I0 式中I1和I2分别是一次电流和二次电流，I0为比较 仪的偏置系数，k为比较仪的灵敏度，已知k=114和 I0=110mA，试用Simulink绘制该比较仪的输出特性曲 线。 1. 调用功能模块 确定需要哪些功能模块，并找到所在的模块库。需 要以下模块：Ramp、Constant、Gain、sum、scope。
2
第2节 Simulink的操作方法
2.1 Simulink的运行操作
1、运行Simulink的方法 在MATLAB的命令窗口直接键入“simulink”; 利用MATLAB工具条上的Simulink快捷键图标； 在MATLAB菜单中，选择“File-New-Model” 2、打开已存在的模型文件 在MATLAB主窗口中直接键入文件名（不加扩展 名）； 在MATLAB菜单中，选择“File-Open-Model” 利用MATLAB工具条上的“打开”图标。
13
4. 由功能模块组合成子系统 将现有的多个功能模块组合起来，形成新的功能模块。 例：构建下图所示的子系统
14
第4节 电力系统仿真初探
4.1 电力系统元件库简介
4.1.1 启动电力系统元件库 1. 利用指令窗口启动 在指令窗口中输入以下指令即可。 >> powerlib 2. 利用“开始”导航区启动 Start→Simulink →SimPowerSystem →Block Library 8.1.2 退出电力系统元件库 1. 单击“电力系统元件库”对话框中的File菜单，激活Exit Matlab命令即可； 2. 单击“电力系统元件库”对话框右上角上的“×”按钮即 15 可完成退出。
第3节 仿真模型的搭建方法与步骤
3.1 传感器输出特性仿真
例：已知某直流比较仪的输出特性曲线表达式为： I1=kI2+I0 式中I1和I2分别是一次电流和二次电流，I0为比较 仪的偏置系数，k为比较仪的灵敏度，已知k=114和 I0=110mA，试用Simulink绘制该比较仪的输出特性曲 线。 1. 调用功能模块 确定需要哪些功能模块，并找到所在的模块库。需 要以下模块：Ramp、Constant、Gain、sum、scope。
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第2节 Simulink的操作方法
2.1 Simulink的运行操作
1、运行Simulink的方法 在MATLAB的命令窗口直接键入“simulink”; 利用MATLAB工具条上的Simulink快捷键图标； 在MATLAB菜单中，选择“File-New-Model” 2、打开已存在的模型文件 在MATLAB主窗口中直接键入文件名（不加扩展 名）； 在MATLAB菜单中，选择“File-Open-Model” 利用MATLAB工具条上的“打开”图标。
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4. 由功能模块组合成子系统 将现有的多个功能模块组合起来，形成新的功能模块。 例：构建下图所示的子系统
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第4节 电力系统仿真初探
4.1 电力系统元件库简介
4.1.1 启动电力系统元件库 1. 利用指令窗口启动 在指令窗口中输入以下指令即可。 >> powerlib 2. 利用“开始”导航区启动 Start→Simulink →SimPowerSystem →Block Library 8.1.2 退出电力系统元件库 1. 单击“电力系统元件库”对话框中的File菜单，激活Exit Matlab命令即可； 2. 单击“电力系统元件库”对话框右上角上的“×”按钮即 15 可完成退出。
《MATLAB Simulink 电力系统建模与仿真(第2版)》第1章 MATLAB基本知识
键盘按键 Home End esc del
backspace Alt+ backspace
说明 Ctrl+a，光标置于当前行开头 Ctrl+e，光标置于当前行末尾
Ctrl+u，清除当前输入行 Ctrl+d，删除光标处的字符 Ctrl+h，删除光标前的字符
恢复上一次的删除
第1章 MATLAB基本知识
第1章 MATLAB基本知识
1.2 MATLAB工作环境 1. 菜单和工具栏
【File】菜单 New：用于建立新的.m文件、图形、模型和图形用户界面。 Open：用于打开的.m文件、.fig文件、.mat文件、.mdl文 件、.cdr文件等。 Close Command Window：关闭命令窗口。 Import Data：用于向工作空间导入数据。 Save Workplace As：将工作空间的变量存储在某一文件中。 Set path：打开搜索路径设置对话框。 Preferences：打开环境设置对话框。
第1章 MATLAB基本知识
当前MATLAB对PC机系统的要求为：
支持SSE2指令集的Intel或者AMD处理器； 仅安装MATLAB需要1GB的硬盘空间，典型安装需要 3~4GB； 最小1GB的内存空间，推荐2GB；
2. 安装过程
安装前的设置（包括填写安装密钥、选择安装类 型及确定安装目录等） 安装MATLAB和相应模块 激活MATLAB三个阶段
第1章 MATLAB基本知识
1.4.2 常用运算和基本数学函数
MATLAB中常用的运算符号
算术运算符 + * ^ \
．/ 或 ．\
说明 加 乘
乘方 反斜杠或左除
数组除
算术运算符 -
Simulink电路仿真入门基础
Gain： 增益 作为后续模块的增益系数。
Continuous模块
Transfer Fcn 传递函数，设置 numerator选
项，分子多项式系数的降幂排列。 Denominator选 项，分母多项式系数的降幂排列。
2021/8/6
7
Sinks模块
Sinks模块库中的模块主要功能是接受信号，并且将接受的信号显示出来。
2021/8/6
15
·Parallel RLC Branch 并联RLC 支路，设置参数可 以去掉任一元件，将其变为单独的电阻、电容或电 感的支路。
将Parallel RLC Branch 模块设置成单一电阻 时，应将参数：“Resistance”设置为所仿真电阻 的真实值，“Inductance”设置为inf ， “Capacitance”设置为0 ；
示波器模块可以接受多个输入信号，每个端口的输入信号都将在
一个坐标轴中显示。如果是向量或矩阵信号，则以不同的颜色表示每个元
素信号；如果信号本身是离散的，则显示信号的阶梯图。
2021/8/6
8（1Biblioteka 示波器的工具栏2021/8/6
9
（2）坐标轴的范围调整
在坐标框内单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中执 行“Axes properties ”命令，可以对坐标轴进行调整， 如图4.1-1所示。“Y-min”、“Y-max”分别是设置Y 轴的 最小值和最大值，在“Title”中可以为坐标轴取个名字， 默认是以输入信号线的标签作为坐标轴的名字。
Sources 模块
阶跃函数，起始时间是第1秒而非0秒。双击step
模块，对仿真起始时间(step time)和阶跃值(Initial value,
Final value)的大小进行设置。
Continuous模块
Transfer Fcn 传递函数，设置 numerator选
项，分子多项式系数的降幂排列。 Denominator选 项，分母多项式系数的降幂排列。
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Sinks模块
Sinks模块库中的模块主要功能是接受信号，并且将接受的信号显示出来。
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·Parallel RLC Branch 并联RLC 支路，设置参数可 以去掉任一元件，将其变为单独的电阻、电容或电 感的支路。
将Parallel RLC Branch 模块设置成单一电阻 时，应将参数：“Resistance”设置为所仿真电阻 的真实值，“Inductance”设置为inf ， “Capacitance”设置为0 ；
示波器模块可以接受多个输入信号，每个端口的输入信号都将在
一个坐标轴中显示。如果是向量或矩阵信号，则以不同的颜色表示每个元
素信号；如果信号本身是离散的，则显示信号的阶梯图。
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（2）坐标轴的范围调整
在坐标框内单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中执 行“Axes properties ”命令，可以对坐标轴进行调整， 如图4.1-1所示。“Y-min”、“Y-max”分别是设置Y 轴的 最小值和最大值，在“Title”中可以为坐标轴取个名字， 默认是以输入信号线的标签作为坐标轴的名字。
Sources 模块
阶跃函数，起始时间是第1秒而非0秒。双击step
模块，对仿真起始时间(step time)和阶跃值(Initial value,
Final value)的大小进行设置。
Simulink在电力系统应用PPT课件(MATLAB精选课程、优质学习资料)
（6）“饱和仿真”(Simulate saturation)复选框：其中的励磁电流和定 子输出电压均为标幺值；电压的基准值为额定线电压有效值；电流的基准 值为额定励磁电流。
3. pu 标准同步电机模块 pu 标准同步电机模块的参数对话框如图9-15所示。
（1）“电抗”(Reactances)文本框 （2）“直轴和交轴时间常数”(d axis time constants, q axis time constant)下拉框 （3）“时间常数”(Time constants)文本框 （4）“定子电阻”(Stator resistance)文本框
通过电机测量信号分离器(Machines Measurement Demux)模块可以将输出 端子m中的各路信号分离出来，典型接线如图9-3所示。
双击简化同步电机模块，将弹出该模块的参数对话框，如图9-4所示。
双击简化同步电机模块，将弹出该模块的参数对话框，如图9-4所示。
在该对话框中含有如下参数：
同步电机输入和输出参数的单位与选用的同步电机模块有关。如果选用SI 制下的同步电机模块，则输入和输出为国际单位制下的有名值(除了转子
角速度偏移量 以标幺值、转子角位移 以弧度表示外)。如果选用 pu
制下的同步电机模块，输入和输出为标幺值。双击同步电机模块，将弹出 该模块的参数对话框，下面将对其一一进行说明。
（3）“机械参数”(Inertia, damping factor and pairs of poles)文本框：转动惯量J (单位：kg·m2) 或惯性时间常数H (单位：s)、阻尼系数Kd (单位：转矩的标幺值/转速的标幺值)和极对数p。
（4）“内部阻抗”(Internal impedance)文本框：单相电阻R (单位：Ω或 )和电感L(单位：H或 )。 R和L为电机内部阻抗，设置时允许R等于0，但L必须大于0。
3. pu 标准同步电机模块 pu 标准同步电机模块的参数对话框如图9-15所示。
（1）“电抗”(Reactances)文本框 （2）“直轴和交轴时间常数”(d axis time constants, q axis time constant)下拉框 （3）“时间常数”(Time constants)文本框 （4）“定子电阻”(Stator resistance)文本框
通过电机测量信号分离器(Machines Measurement Demux)模块可以将输出 端子m中的各路信号分离出来，典型接线如图9-3所示。
双击简化同步电机模块，将弹出该模块的参数对话框，如图9-4所示。
双击简化同步电机模块，将弹出该模块的参数对话框，如图9-4所示。
在该对话框中含有如下参数：
同步电机输入和输出参数的单位与选用的同步电机模块有关。如果选用SI 制下的同步电机模块，则输入和输出为国际单位制下的有名值(除了转子
角速度偏移量 以标幺值、转子角位移 以弧度表示外)。如果选用 pu
制下的同步电机模块，输入和输出为标幺值。双击同步电机模块，将弹出 该模块的参数对话框，下面将对其一一进行说明。
（3）“机械参数”(Inertia, damping factor and pairs of poles)文本框：转动惯量J (单位：kg·m2) 或惯性时间常数H (单位：s)、阻尼系数Kd (单位：转矩的标幺值/转速的标幺值)和极对数p。
（4）“内部阻抗”(Internal impedance)文本框：单相电阻R (单位：Ω或 )和电感L(单位：H或 )。 R和L为电机内部阻抗，设置时允许R等于0，但L必须大于0。
Simulink电路仿真入门基础
可扩展性
Simulink与其他MATLAB工具箱无缝集成，可以方便地扩展模型以包 括其他领域的组件和算法。
Simulink的应用领域
控制系统设计
Simulink广泛应用于控制系统的建模和仿真， 帮助工程师验证和优化控制系统设计。
数字信号处理
Simulink在数字信号处理领域中用于设计和分 析滤波器、频谱分析等算法。
例如，`Scope`模块可用于显示波形图，`XY Graph`模块可用于显示二维图形，`Table`模块可用于显 示数据表格。
05
电路仿真实例
RC电路仿真
总结词
RC电路是一种常见的模拟电路，由电阻和电容组成，用于模拟一阶动态系统。
详细描述
在Simulink中，可以通过搭建RC电路模型，设置适当的电阻和电容参数，进行电路仿真。通过观察仿真结果， 可以了解RC电路的动态特性和响应。
Simulink的功能和特点
可视化建模
Simulink提供了丰富的库和工具，使用户能够通过拖放组件来创建模 型，而无需编写大量代码。
交互式仿真
Simulink支持交互式仿真，用户可以在模拟过程中暂停、继续、单步 执行等，以便更好地理解系统的动态行为。
多领域仿真
Simulink适用于多个领域，如控制系统、通信系统、数字信号处理等。
02
设置仿真时间范围
03
配置其他仿真参数
根据电路的工作频率和所需的分 析时间，设置合适的仿真时间范 围。
根据需要配置其他仿真参数，如 初始条件、仿真精度、求解器等。
运行仿真并分析结果
启动仿真
在设置好仿真参数后，可以启动仿真 过程。
查看仿真结果
仿真完成后，可以在Simulink中查看 各种波形图、数据表等结果，以分析
Simulink与其他MATLAB工具箱无缝集成，可以方便地扩展模型以包 括其他领域的组件和算法。
Simulink的应用领域
控制系统设计
Simulink广泛应用于控制系统的建模和仿真， 帮助工程师验证和优化控制系统设计。
数字信号处理
Simulink在数字信号处理领域中用于设计和分 析滤波器、频谱分析等算法。
例如，`Scope`模块可用于显示波形图，`XY Graph`模块可用于显示二维图形，`Table`模块可用于显 示数据表格。
05
电路仿真实例
RC电路仿真
总结词
RC电路是一种常见的模拟电路，由电阻和电容组成，用于模拟一阶动态系统。
详细描述
在Simulink中，可以通过搭建RC电路模型，设置适当的电阻和电容参数，进行电路仿真。通过观察仿真结果， 可以了解RC电路的动态特性和响应。
Simulink的功能和特点
可视化建模
Simulink提供了丰富的库和工具，使用户能够通过拖放组件来创建模 型，而无需编写大量代码。
交互式仿真
Simulink支持交互式仿真，用户可以在模拟过程中暂停、继续、单步 执行等，以便更好地理解系统的动态行为。
多领域仿真
Simulink适用于多个领域，如控制系统、通信系统、数字信号处理等。
02
设置仿真时间范围
03
配置其他仿真参数
根据电路的工作频率和所需的分 析时间，设置合适的仿真时间范 围。
根据需要配置其他仿真参数，如 初始条件、仿真精度、求解器等。
运行仿真并分析结果
启动仿真
在设置好仿真参数后，可以启动仿真 过程。
查看仿真结果
仿真完成后，可以在Simulink中查看 各种波形图、数据表等结果，以分析
simulink-matlab仿真教程
simulink matlab仿真环境教程Simulink是面向框图的仿真软件。
演示一个Simulink的简单程序【例1.1】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1.1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1.2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1.3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。
电力电子技术matlab仿真 SIMULINK环境和模型库
第2章 SIMULINK环境和模型库
2-5
2.1 系统仿真环境 2.1.3 SIMULINK的仿真步骤
(1) 构建仿真模型
(2) 设置模块参数 (3) 设置仿真参数
(4) 启动仿真
(5) 观测仿真结果
第2章 SIMULINK环境和模型库
2-6
2.1 系统仿真环境
步骤 1 :在 SIMULINK 的模型库中分别提取阶跃给定(Step) 、传 递函数 (Transfer Fcn) 和示波器 (Scope) 3 个模块，并连接组成仿真模型。 步骤 2: 模块赋值。分别双击阶跃给定和传递函数两个模块，设定其参数。
第2章 SIMULINK环境和模型库
2-8
2.1 系统仿真环境 2. 1. 4 系统模型的保存和调用
保存：save 后缀：.mdl
调用：open
第2章 SIMULINK环境和模型库
2-9
2.1 系统仿真环境 2. 1.5 SIMULINK 的仿真算法
一般采用缺省可变步长ode45算法，电力电子电 路包含非线性元件，可以选择包含Stiff模型的算法。
2. 图形缩放 区域放大、X轴向放大、Y轴向放大
第2章 SIMULINK环境和模型库
2-12
2. 1.6 示波器的使用和数据保存
3. 坐标轴范围
以在 Scope 窗口的图形部分点击鼠标右键，在弹出 的功能菜单中选择“axes properties∙∙∙” 项，则可以打开 Y 轴范围限制的对话框.
4. 浮动示波器 (floating scope) 不需要将示波器与外部模块用线连接，就可以选择示 波器的显示信号，使用方便。
simulink环境和模型库21021系统仿真环境16示波器的使用和数据保存simulink环境和模型库21116示波器的使用和数据保存时间范围auto自动设置为系统仿真参数中的起止时间数据点数不选时所有数据都显示图形缩放区域放大x轴向放大y轴向放大simulink环境和模型库21216示波器的使用和数据保存scope窗口的图形部分点击鼠标右键在弹出的功能菜单中选择axesproperties项则可以打开浮动示波器floatingscope不需要将示波器与外部模块用线连接就可以选择示波器的显示信号使用方便
2-5
2.1 系统仿真环境 2.1.3 SIMULINK的仿真步骤
(1) 构建仿真模型
(2) 设置模块参数 (3) 设置仿真参数
(4) 启动仿真
(5) 观测仿真结果
第2章 SIMULINK环境和模型库
2-6
2.1 系统仿真环境
步骤 1 :在 SIMULINK 的模型库中分别提取阶跃给定(Step) 、传 递函数 (Transfer Fcn) 和示波器 (Scope) 3 个模块，并连接组成仿真模型。 步骤 2: 模块赋值。分别双击阶跃给定和传递函数两个模块，设定其参数。
第2章 SIMULINK环境和模型库
2-8
2.1 系统仿真环境 2. 1. 4 系统模型的保存和调用
保存：save 后缀：.mdl
调用：open
第2章 SIMULINK环境和模型库
2-9
2.1 系统仿真环境 2. 1.5 SIMULINK 的仿真算法
一般采用缺省可变步长ode45算法，电力电子电 路包含非线性元件，可以选择包含Stiff模型的算法。
2. 图形缩放 区域放大、X轴向放大、Y轴向放大
第2章 SIMULINK环境和模型库
2-12
2. 1.6 示波器的使用和数据保存
3. 坐标轴范围
以在 Scope 窗口的图形部分点击鼠标右键，在弹出 的功能菜单中选择“axes properties∙∙∙” 项，则可以打开 Y 轴范围限制的对话框.
4. 浮动示波器 (floating scope) 不需要将示波器与外部模块用线连接，就可以选择示 波器的显示信号，使用方便。
simulink环境和模型库21021系统仿真环境16示波器的使用和数据保存simulink环境和模型库21116示波器的使用和数据保存时间范围auto自动设置为系统仿真参数中的起止时间数据点数不选时所有数据都显示图形缩放区域放大x轴向放大y轴向放大simulink环境和模型库21216示波器的使用和数据保存scope窗口的图形部分点击鼠标右键在弹出的功能菜单中选择axesproperties项则可以打开浮动示波器floatingscope不需要将示波器与外部模块用线连接就可以选择示波器的显示信号使用方便
Simulink系统仿真原理
仿真效率
仿真效率取决于计算机性能、模型复杂度和数值算法的优化程度。
03
Simulink模型建立
模型元素
模块
Simulink中的模块是构成模型的基本单元， 每个模块代表一个特定的功能或算法。
连接线
连接线用于将不同模块连接起来，表示数据 流或信号流。
参数设置
每个模块都有一些参数可以设置，用于调整 模块的行为或功能。
性能评估
根据仿真结果，评估系统性能指标，如响应时间、超调量、稳态误 差等。
优化设计
基于仿真结果，对系统参数和结构进行优化设计，提高系统性能和 稳定性。
05
模型优化与改进
参数优化
参数优化
在Simulink模型中，参数的选择和调整对仿真结果的影响非常大。通过调整模型中的 参数，可以优化模型的性能，提高仿真的准确性和效率。
通过点击Simulink界面上的“开 始”按钮或使用命令行指令来启 动仿真。
实时监测
02
03
结果导出
在仿真过程中，可以通过 Simulink界面实时监测系统状态、 变量值和输出结果等。
将仿真结果导出为文本、图像或 数据文件，以便进一步分析或与 其他软件进行交互。
模型性能分析
稳定性分析
通过分析仿真结果，判断系统是否稳定，并找出可能的不稳定因素。
特点
支持图形化建模、交互式仿真、动态 系统分析等，适用于多种领域的系统 建模与仿真。
Simulink的历史与发展
1980年代初
由美国MathWorks公司推出Simulink的早期版 本。
1990年代
随着计算机技术的进步，Simulink的功能不断 扩展，支持更多的系统和算法。
2000年代至今
仿真效率取决于计算机性能、模型复杂度和数值算法的优化程度。
03
Simulink模型建立
模型元素
模块
Simulink中的模块是构成模型的基本单元， 每个模块代表一个特定的功能或算法。
连接线
连接线用于将不同模块连接起来，表示数据 流或信号流。
参数设置
每个模块都有一些参数可以设置，用于调整 模块的行为或功能。
性能评估
根据仿真结果，评估系统性能指标，如响应时间、超调量、稳态误 差等。
优化设计
基于仿真结果，对系统参数和结构进行优化设计，提高系统性能和 稳定性。
05
模型优化与改进
参数优化
参数优化
在Simulink模型中，参数的选择和调整对仿真结果的影响非常大。通过调整模型中的 参数，可以优化模型的性能，提高仿真的准确性和效率。
通过点击Simulink界面上的“开 始”按钮或使用命令行指令来启 动仿真。
实时监测
02
03
结果导出
在仿真过程中，可以通过 Simulink界面实时监测系统状态、 变量值和输出结果等。
将仿真结果导出为文本、图像或 数据文件，以便进一步分析或与 其他软件进行交互。
模型性能分析
稳定性分析
通过分析仿真结果，判断系统是否稳定，并找出可能的不稳定因素。
特点
支持图形化建模、交互式仿真、动态 系统分析等，适用于多种领域的系统 建模与仿真。
Simulink的历史与发展
1980年代初
由美国MathWorks公司推出Simulink的早期版 本。
1990年代
随着计算机技术的进步，Simulink的功能不断 扩展，支持更多的系统和算法。
2000年代至今
电力系统仿真第二章SIMULINK基础
第二章 Simulink 基础
第二章 Simulink 基础
第一节 Simulink概述 第二节 Simulink 基本模块简介 第三节 Simulink电力系统模块简介
第四节 Simulink 建模方法和步骤 第五节 Simulink 仿真运行及结果分析
第二章 Simulink 基础
第一节 Simulink概述
第二章 Simulink 基础
6、 通用模块库（Commonly Used Blocks） 通用模块库中提供了一般建模常用的模块，这些模块在 各自的分类模块库中均能找到，但为了使用方便，特将一些 常用的模块集中起来组成了该库如表2-6所示：
第二章 Simulink 基础
表2-6 通用模块及功能 模块名 功能 提供一个输入端口 地线，提供零电平 模块名 功能 提供一个输出端口 终止没有连接的输出 端口 示波器
写数据到共享数据存储 空间
第二章 Simulink 基础
Simulink模块库中的内置模块均提供了简单的描述与详细的 帮助文档，这可以大大方便用户的使用与理解。要查询某个模块 的帮助文档只需将该模块移到一个模型文件中，再右击它，在弹 出的快捷菜单中选择help就能打开对应的帮助页面了，如图2-4 所示：
将输出写入数据文件
示波器
显示二维图形
实时数值显示器
当输入不为零时结束仿真
———
———
第二章 Simulink 基础
3 、 连续系统模块库（Continuous） 连续系统模块库提供了连续系统运算功能的多种模块， 如表2-3所示：
第二章 Simulink 基础
表2-3
连续系统主要模块及功能
模块名
第二章 Simulink 基础
第二章 Simulink 基础
第一节 Simulink概述 第二节 Simulink 基本模块简介 第三节 Simulink电力系统模块简介
第四节 Simulink 建模方法和步骤 第五节 Simulink 仿真运行及结果分析
第二章 Simulink 基础
第一节 Simulink概述
第二章 Simulink 基础
6、 通用模块库（Commonly Used Blocks） 通用模块库中提供了一般建模常用的模块，这些模块在 各自的分类模块库中均能找到，但为了使用方便，特将一些 常用的模块集中起来组成了该库如表2-6所示：
第二章 Simulink 基础
表2-6 通用模块及功能 模块名 功能 提供一个输入端口 地线，提供零电平 模块名 功能 提供一个输出端口 终止没有连接的输出 端口 示波器
写数据到共享数据存储 空间
第二章 Simulink 基础
Simulink模块库中的内置模块均提供了简单的描述与详细的 帮助文档，这可以大大方便用户的使用与理解。要查询某个模块 的帮助文档只需将该模块移到一个模型文件中，再右击它，在弹 出的快捷菜单中选择help就能打开对应的帮助页面了，如图2-4 所示：
将输出写入数据文件
示波器
显示二维图形
实时数值显示器
当输入不为零时结束仿真
———
———
第二章 Simulink 基础
3 、 连续系统模块库（Continuous） 连续系统模块库提供了连续系统运算功能的多种模块， 如表2-3所示：
第二章 Simulink 基础
表2-3
连续系统主要模块及功能
模块名
第二章 Simulink 基础
MATLAB_SIMULINK讲解完整版
(4) 将组成子系统的所有模 块都添加到子系统编辑窗口中，
合理排列。 (5) 按要求用信号线连接各
模块。 (6) 修改外接端子标签并重 新定义子系统标签，使子系统更
具可读性。
(1) 打开已经存在的模型。 (2) 选中要组合到子系统中 的所有对象，包括各模块及其连
线。 (3) 选择菜单[Edit>Create Subsystem]命令，模型自动转换
。
(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 、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。
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。
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。
• 图3-5 模块的基本操作示例
表3-2 SIMULINK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
表3-1 SIMULINK中模块的基本操作方法
操作内容 选取模块
选中多个 模块
删除模块 调整模块
大小 移动模块
旋转模块
复制内部 模块
操作目的 从模块库浏览器中选 取需要的模块放入
SIMULINK 仿真平台窗
口中 可对多个模块同时进
电力系统的matlab simulink仿真及应用
目前常用的电力系统仿真软件有： (1) 邦纳维尔电力局(Bonneville Power Administration, BPA)开发的BPA 程序和EMTP( Electromagnetic Transients Program)程序；
第1章 概 述
(2) 曼尼托巴高压直流输电研究中心(Manitoba HVDC Research Center)开发的PSCAD /EMTDC (Power System Computer Aided Design/Electromagnetic Transients Program including Direct Current)程序；
第1章 概 述
现在的SIMULINK都直接捆绑在MATLAB之上，版本也 从1993年的MATLAB4.0/ Simulink 1.0版升级到了2007年的 MATLAB 7.3/Simulink 6.6版，并且可以针对任何能够用数 学描述的系统进行建模，例如航空航天动力学系统、卫星控 制制导系统、通讯系统、船舶及汽车动力学系统等，其中包 括连续、离散、条件执行、事件驱动、单速率、多速率和混 杂系统等。由于SIMULINK的仿真平台使用方便、功能强大， 因此后来拓展的其它模型库也都共同使用这个仿真环境，成 为了MATLAB仿真的公共平台。
第1章 概 述
1983年的春天，Cleve到斯坦福大学进行访问， MATLAB深深吸引住了身为工程师的John Little。John Little 敏锐地觉察到MATLAB在工程领域的广阔前景，于是同年， 他和Cleve Moler、Steve Bangert一起用C语言开发了第二代 MATLAB专业版，由Steve Bangert主持开发编译解释程序； Steve Kleiman完成图形功能的设计；John Little和Cleve Moler主持开发各类数学分析的子模块，撰写用户指南和大 部分的M文件。
第1章 概 述
(2) 曼尼托巴高压直流输电研究中心(Manitoba HVDC Research Center)开发的PSCAD /EMTDC (Power System Computer Aided Design/Electromagnetic Transients Program including Direct Current)程序；
第1章 概 述
现在的SIMULINK都直接捆绑在MATLAB之上，版本也 从1993年的MATLAB4.0/ Simulink 1.0版升级到了2007年的 MATLAB 7.3/Simulink 6.6版，并且可以针对任何能够用数 学描述的系统进行建模，例如航空航天动力学系统、卫星控 制制导系统、通讯系统、船舶及汽车动力学系统等，其中包 括连续、离散、条件执行、事件驱动、单速率、多速率和混 杂系统等。由于SIMULINK的仿真平台使用方便、功能强大， 因此后来拓展的其它模型库也都共同使用这个仿真环境，成 为了MATLAB仿真的公共平台。
第1章 概 述
1983年的春天，Cleve到斯坦福大学进行访问， MATLAB深深吸引住了身为工程师的John Little。John Little 敏锐地觉察到MATLAB在工程领域的广阔前景，于是同年， 他和Cleve Moler、Steve Bangert一起用C语言开发了第二代 MATLAB专业版，由Steve Bangert主持开发编译解释程序； Steve Kleiman完成图形功能的设计；John Little和Cleve Moler主持开发各类数学分析的子模块，撰写用户指南和大 部分的M文件。