第二章 Simulink仿真基础
MATLABSimulink模型建立与仿真指南
MATLABSimulink模型建立与仿真指南第一章:MATLAB与Simulink简介MATLAB是一种高级的数值计算和科学分析的编程语言,由MathWorks开发。
它提供了强大的数学函数库和绘图工具,使得用户可以进行复杂的数值计算和数据可视化。
Simulink是MATLAB的扩展,是一种用于建立和仿真动态系统的图形化环境。
在MATLAB中,用户可以通过命令行或脚本文件进行计算。
而在Simulink中,用户可以利用图形化界面来搭建系统模型,并进行仿真。
Simulink提供了丰富的预置模块库,用户只需将这些模块连接起来,即可构建复杂的系统模型。
第二章:Simulink模型的基本组成Simulink模型由多个部分组成,包括输入信号、输出信号和系统组件。
输入信号可以是手动输入的常数,也可以是来自其他模型的信号。
输出信号是用户对系统模型感兴趣的结果。
系统组件即模型中的各个模块,这些模块可以完成各种功能,如乘法、滤波、逻辑运算等。
第三章:模型建立与仿真流程1. 确定系统模型的目标和需求:在建立模型之前,需要明确系统模型的目标和需求。
这些可能包括系统的输入输出关系、稳定性要求、性能要求等。
2. 模型建立:根据系统的目标和需求,选择合适的系统组件,并将其连接起来,构建系统模型。
可根据需要进行参数设置,以适应不同的场景。
3. 仿真设置:在进行仿真之前,需要设置仿真参数。
这些包括仿真时间、仿真步长等。
仿真时间指定了仿真的时间范围,仿真步长指定了仿真的时间间隔。
4. 仿真运行:设置好仿真参数后,可以运行仿真。
Simulink将逐步模拟系统的行为,并输出仿真结果。
第四章:Simulink模型调试与优化在进行仿真时,可能会发现模型存在问题,如输出不符合预期、系统不稳定等。
这时需要对模型进行调试和优化。
1. 系统调试:可以通过数据观察、信号域分析等方法,定位系统问题。
更换输入信号、输出信号,或调整模型参数,可以帮助发现问题。
simulink建模与仿真基础 1200字
simulink建模与仿真基础 1200字Simulink是一款功能强大的基于模块化思想的集成仿真环境,可以用于建立各种系统的数学模型,并进行仿真分析。
它是MATLAB软件的一个工具箱,具有直观友好的用户界面,便于工程师和科学家进行系统建模与仿真。
在Simulink中建模主要涉及到以下几个方面:系统建模、子系统的构建、信号处理、参数设置以及仿真参数的调整。
首先,系统建模是指根据待仿真系统的特性和功能,将系统抽象成模块化的形式。
在Simulink中,系统可以由多个模块组成,每个模块代表系统中的一个元件或子系统。
可以通过一些基本元件如加减乘除、积分、微分、逻辑门等来构建系统,并通过连接线将这些模块串联或并联起来,从而建立起整个系统。
建模时需要根据系统的实际情况选择适当的模块并设置相应的参数。
其次,子系统的构建是指将系统中一些常用的功能单元封装成子系统。
这样可以提高建模的灵活性和可重复性。
在Simulink中,可以通过使用Subsystem、Model、Library等模块来构建子系统。
子系统可以有不同的层次结构,可以嵌套使用。
通过构建子系统,可以将复杂的系统简化为若干个功能单元,便于理解和维护。
信号处理是Simulink中的一个重要部分,可以对系统的输入信号进行各种处理和转换。
在建模时可以添加各种信号源模块,如正弦信号、方波信号、随机信号等,也可以使用常数或自定义信号源。
同时,还可以添加各种滤波器、放大器等信号处理模块。
信号处理可以用来模拟系统中的各种传感器和执行器,以及信号的滤波、放大等过程。
参数设置是指在建模过程中,对各个模块和子系统的参数进行设置。
参数包括模块的输入输出参数、模块的特性参数、模块的数量和尺寸等。
通过设置参数,可以对系统的行为进行调整,以满足系统的要求。
同时,参数设置还包括对仿真参数的调整,如仿真时间、步长等。
通过合理设置参数,可以使仿真结果更加准确和可靠。
仿真参数的调整是指在建模和仿真过程中,根据系统的实际需求对仿真参数进行调整。
《SIMULINK仿真基础》课件
SIMULINK仿真基础课程介绍,通过深入浅出的方式帮助学员掌握SIMULINK 的基本知识和仿真实践技巧。
课程大纲
SIMULINK基础知识
SIMULINK简介、软件界面介绍、模型的创 建方式、模型的保存和加载。
仿真方法与技巧
仿真参数设置、仿真停止方式、数据可视化 方法。
并实现控制和优化
项目仿真分析
学习仿真技巧,掌握仿真参数设置,能够 运用仿真进行系统分析、控制和优化。
通过实际案例学习,能够应用SIMULINK 进行电路、控制系统、机械系统和通信系 统的仿真分析。
模型建立流程
模型建立步骤、系统建模方法、模型参数设 置。
仿真应用案例
电路仿真实例、控制系统仿真实例、机械系 统仿真实例、通信系统仿真实例。
目标学员
1 工程师
具备一定仿真基础,希望深入学习SIMULINK并应用于实际工程项目的工程师。
2 科研人员
希望运用仿真技术进行科研工作的科研人员。
3 学生
对仿真技术和工程应用感兴趣的学生,尤其是自动化握SIMULINK的基础知识
2 熟练掌握SIMULINK模型建立流程
了解SIMULINK的特点、功能和基本操作, 掌握基本的建模方法。
学习模型建立的基本步骤,了解不同系统 的建模方法,并掌握模型参数设置。
3 能够运用SIMULINK进行仿真分析, 4 能够应用SIMULINK完成实际工程
第2章Simulink仿真入门
第2章Simulink仿真入门Simulink是基于MATLAB的图形仿真设计环境。
它支持:1、线性和非线性系统;2、连续时间系统、离散时间系统;3、多进程的。
使用图形的系统模块对动态系统进行描述,并在此基础上采用MATLAB引擎对动态系统在时域进行求解。
MATLA计算引擎主要对系统微分方程和差分方程求解。
MATLAB主要求解的是数值解。
1) SIMULINK重要求解常微分方程等,求解这些问题的解主要用到数值计算方法,那么数值解和通常所说的解析解有什么不同?(什么是数值解)1. 解析解:所谓的解析解是一种包含分式、三角函数、指数、对数甚至无限级数等基本函数的解的形式。
用来求得解析解的方法称为解析法〈analytic techniques、analytic methods〉,解析法即是常见的微积分技巧,例如分离变量法等。
解析解为一封闭形式〈closed-form〉的函数,因此对任一独立变量,我们皆可将其带入解析函数求得正确的相依变量。
2. 数值解:当无法借由微积分技巧求得解析解时,这时便只能利用数值分析的方式来求得其数值解了。
数值方法变成了求解过程重要的媒介。
在数值分析的过程中,首先会将原方程式加以简化,以利后来的数值分析。
例如,会先将微分符号改为差分符号等。
然后再用传统的代数方法将原方程式改写成另一方便求解的形式。
这时的求解步骤就是将一独立变量带入,求得相依变量的近似解。
因此利用此方法所求得的相依变量为一个个分离的数值〈discrete values〉,不似解析解为一连续的分布,而且因为经过上述简化的动作,所以可以想见正确性将不如解析法来的好。
2.1simulink基本操作上机操作,主要包括:*模块的操作:选择(一个或多个)模块标签*信号线:模块间连接;线段的移动;节点的移动;分支信号线、删除信号线,信号线标签,信号线的折叠2.2 运行仿真及参数简介仿真前,必须对各种参数进行配置。
通过下面两方法来设置仿真参数:1、simulation-configuration parameters来设置仿真参数;2、模型窗口的空白处右击,弹出simulation-configuration parameters打开。
Simulink电路仿真基础
二、 直流电路仿真
【例】 测量下图所示电路的节点电压。
注 明:
1. 模块库中没有直流电流源模块,可对“AC Current Source”模块进行适当设置:
2. 模块库中没有单独的电阻模块,可对 “Series RLC Branch”模块进行适当设置:
3. 电压测量及显示
Simulink的“Display”模块(位于节点下的Sinks中) 不能直接接在被测元件两端测量电压,需以“Voltage Measurement”模块作为连接
Simulink电路仿真基础
一、SimPowerSystems电路仿真模块集
“Electrical Sources”模块库
产生电源信号的模块
可编辑三相电源 三相电源
交流电流源 交流电压源 受控电流源 受控电压源 直流电压源
“Elements”模块库
其中包括的是线性及非线性的电路网络元件模块,可分为
“Measurements”模块库
其中包括的是5种测量模块
测量电流值 测量电路两节点之间的电阻值
测量多个器件、支路的电流电压值 测量电路中的三相电流、电压值 测量电压值
“Power Electronics”模块库
其中包括的是9类功率电子器件模块
详尽型半导体闸流管 二极管 可关断可控硅
理想开关 绝缘栅二极管 场效应管 三相箝位能量转换器 三极管 通用三相电桥
“Machines”模块库
其中包括的是Synchronous Machines(同步电机类)、 Asynchronous Machines(异步电机类)、DC Machines (直流电机类)及Machine Measurement(电机测量类) 等4类共16个模块。
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。
第二章 Simulink仿真基础
2、Simulink的文件操作
Simulink模型的文件为MDL模型文件,其扩展 名为“.mdl”,是以ASCⅡ码形式存储的。
1. 新建文件 2. 打开文件
3、Simulink的模型窗口
模型窗口由菜单、工具栏、模型浏览器窗口、 模型框图窗口以及状态栏组成。
4、模块的操作
• 1. 对象的选定 • 2. 模块的复制 • 3. 模块的移动 • 4. 模块的删除 • 5. 改变模块大小 • 6. 模块的翻转 • 7. 模块名的编辑
பைடு நூலகம்、信号线的操作
• 1. 模块间连线 • 2. 信号线的分支和折曲
• 3. 信号线文本注释(label) • 4. 在信号线中插入模块
6、Simulink的基本模块
Simulink模型通常由三部分组成:输入信号源 (Source)、系统(System)以及接收模块(Sink) 。
输入
系
信号
统
源
接收 模块
Browser)窗口。 (2)新建一个空白模型窗口。 (3)打开Simulink下的Source子模块库。 (4)用鼠标将“Sine Wave”(正弦信号)拖放到的空白
窗口。 (5)将接收模块库“Sinks”的“Scope”模块(示波器)
拖放到窗口。 (6)完成两个模块间的信号线连接。 (7)开始仿真。 (8)保存模型。
转换函数模块
结束语
谢谢大家聆听!!!
33
信道编码的差错控制和纠错模块
Interleaving模块库
交织
Modulation模块库
连续相位调制 网格编码调制
RF Impairments模块库
Sequence Operations模块库
第二章SIMULINK仿真基础
Van Der pol方程的仿 真结果
第二章 SIMULINK仿真基础
带x-y示波器第二的章 SSIiMmULuINlKi仿n真k基模础 型
x-y示波器的显示
第二章 SIMULINK仿真基础
带示波器的第S二i章mSuIMlUiLnINkK模仿真型基础
默认示波器显示
第二章 SIMULINK仿真基础
如上得到的数学模型如图所示。
(三)仿真
在模型窗口的simulation菜单中选择start,就开始仿真。 双击scope模块,可以看到仿真的结果。上述惯性环节的阶跃 响应仿真结果如图所示。
(四)模型保存
在模型窗口中的file菜单下,有save菜单,使用该 菜单可以将模型保存为一个文件,待下次使用时打开, 也可以使用save as菜单改名保存文件。MATLAB5.0以 后版本保存的文件扩展名为.mdl,以前的版本为.m文件。
>> t0=0;tf=20;tol=1e-6; y0=[-0.2;-0.7]; >> [t,y]=ode45('vdpol',[0 20],y0); >> subplot(1,2,1);plot(t,y), legend('y1','y2'), >> subplot(1,2,2);plot(y(:,1), y(:,2))
第二章 SIMULINK仿真基础
3、 Function&Tables(函数和平台模块) function.mdl
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)
SIMULINK仿真基础
2、非连续模块( Discontinuities )
(1)Backlash (2)Coulomb&Viscous Friction (3)Dead Zone (4)Hit Crossing (5)Quantizer (6)Rate Limiter (7)Relay (8)Saturation
18
3、离散模块(Discrete)5SIMULINK仿真基础
在工程实际中,控制系统的结构往往很复 杂,如果不借助专用的系统建模软件,则 很难准确地把一个控制系统的复杂模型输 入计算机,对其进行进一步的分析与仿真。
6
1990年,Math Works软件公司为MATLAB 提供了新的控制系统模型图输入与仿真工具, 并命名为SIMULAB,该工具很快就在控制工 程界获得了广泛的认可,使得仿真软件进入 了模型化图形组态阶段。但因其名字与当时 比较著名的软件SIMULA类似,所以1992年 正式将该软件更名为SIMULINK。
10
所谓模型化图形输入是指SIMULINK提供了一 些按功能分类的基本的系统模块,用户只需要 知道这些模块的输入输出及模块的功能,而不 必考察模块内部是如何实现的,通过对这些基 本模块的调用,再将它们连接起来就可以构成 所需要的系统模型(以.mdl文件进行存取), 进而进行仿真与分析。 SIMULINK的最新版本是SIMULINK5.0(包含 在MATLAB7.0里),MATLAB6.5里的版本为 4.0版,它们的变化不大。
13
三、SIMULINK的模块库介绍
14
SIMULINK模块库按功能进行分类,包括以 下12类子库:
1、Continuous(连续模块) 2、Discontinuities(非连续模块) 3、Discrete(离散模块) (Logic and Bit Operations(逻辑和位操作模 块)—simulink5.0) 4、Look-up Tables(查找表模块) 5、Math Operations (数学模块) (Model Verification(模型检测)—simulink5.0) 15
Simulink电路仿真入门基础
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仿真基础 课件
即可。名称在功能模块上的位置也可以变换180度,可以用Format菜 单中的Flip Name来实现,也可以直接通过鼠标进行拖曳。Hide Name可以隐藏模块名称。 ▪ 7)颜色设定:Format菜单中的Foreground Color可以改变模块的前景 颜色,Background Color可以改变模块的背景颜色;而模型窗口的颜 色可以通过Screen Color来改变。
户设置仿真的开始和结束时间,选择解法器,说 明解法器参数及选择一些输出选项。Workspace I/O页,作用是管理模型从MATLAB工作空间的输 入和对它的输出。Diagnostics页,允许用户选择 Simulink在仿真中显示的警告信息的等级。
▪ 仿真结果保存与分析采用SCOPE模块和其 他的画图模块,在仿真进行的同时,就可 观看到仿真结果。除此之外,用户还可以 在改变参数后来迅速观看系统中发生的变 化情况。仿真的结果还可以存放到 MATLAB的工作空间里做事后处理。
Variable Transport Delay:输入信号延时一 个可变时间再输出
▪ 简单模型的建立
▪ (1)建立模型窗口
▪ (2)将功能模块由模块库窗口复制到模 型窗口
▪ (3)对模块进行连接,从而构成需要的 系统模型
▪ 模型的特点
▪ 在SIMULINK里提供了许多如Scope的接 收器模块,这使得用SIMULNK进行仿真具 有像做实验一般的图形化显示效果。
进行以下的基本操作。 ▪ 1)移动:选中模块,按住鼠标左键将其拖曳到所需的位置即可。若要脱离线
而移动,可按住shift键,再进行拖曳。 ▪ 2)复制:选中模块,然后按住鼠标右键进行拖曳即可复制同样的一个功能模
第2章simulink 仿真技术(12ji)
1)什么是simulink模型
simulink模型通常包含3种“组件”:
信源(Source)、系统(System)以及信宿(Sink)。 图2-11示出了这种模型的一般性结构。
信源
2)模型文件的操作
系统
信宿
图2-11 simulink模型的一般性结构
模型文件的操作主要有4个:新建、打开、存盘和打印。
(4)“ode15s”:属于NDFs算法,用于解决刚性
(stiff)问 题,它是一种多步算法 。当ode45、
ode113无法解决问题时,可以尝试采用ode15s去
7)模块的旋转 缺省状态下的模块总是输入端在左,输出端在右, 通过选用【Format:Flip Block】, 可以将选定模块旋转180°; 而选用【Format:Rotate Block】, 可以将选取模块旋转90°。
8)模块名的操作 修改模块名: 点击模块名,将在原名字的四周出现一个编 辑框。此时,就可对模块名进行修改。 当修改完毕,将光标移出编辑框,点击即结 束修改。 模块名字体设置: 选用菜单【Format:Font】,打开字体对话 框后,根据需要设置。
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。
多项式传递函数:分子分母以多项式表
示的传递函数
零极点传递函数:以零极点表示的传递函数
2) 非线性系统(Discontinuities)模块库 主要用于模拟各种非线性环节
第二讲Simulink建模与仿真PPT课件
(2) 模块间连线的调整
如图1,这种调整模块间连线位置的情况采用鼠标简单拖动 的办法实现。即先把鼠标移到需要移动的线段的位置,按住 鼠标左键,移动鼠标到目标位置,释放鼠标左键。
还有一种情况如图2所示,要把一条直线分成斜线段。调整 方法和前一种情况类似,不同之处在于按住鼠标之前要先按 下Shift键,出现小黑方框之后,鼠标点住小黑方框移动,移 动好后释放Shift键和鼠标。
一、选取模块
当选取单个模块时,只要用鼠标在模块上单击即可,这时模块的角上 出现黑色的小方块。选取多个模块时,在所有模块所占区域的一角按 下鼠标左键不放,拖向该区域的对角,在此过程中会出现虚框,当虚 框包住了要选的所有模块后,放开鼠标左键,这时在所有被选模块的 角上都会出现小黑方块,表示模块被选中了。此过程如下图所示。
模块名和模块图标中的字体也可以更改,方法是选定模块,在菜单 Format下选取Font,这时会弹出Set Font的对话框,在对话框中选 取想要的字体。
(3) 改变模块名的位置
模块名的位置有一定的规律,当模块的接口在左右两侧时,模块名 只能位于模块的上下两侧,缺省在下侧:当模块的接口在上下两侧时, 模块名只能位于模块的左右两侧,缺省在左侧。
模块参数设置对话
每个模块都有一个内容相同的特性(Properties)设置对 话框,如下图所示。
它包括如下几项: (1) 说明(Description)
是对该模块在模型中用法的注释。 (2) 优先级(Priority)
规定该模块在模型中相对于其他模块 执行的有限顺序。优先级的数值必须 是整数或不输入数值,这时系统会自 动选取合适的优先级。优先级的数值 越小(可以是负整数),优先级越高。 (3) 标记(Tag) 用户为模块添加的文本格式的标记。 (4) 调用函数(Open function) 当用户双击该模块时调用的Matlab函 数。 (5) 属性格式字符串(Attributes format string)
Simulink仿真基础学习
Simulink仿真基础学习1.1演示一个Simulink的简单程序 (2)1.2 Simulink的文件操作和模型窗口 (5)1.2.1 Simulink的文件操作 (5)1.2.2 Simulink的模型窗口 (6)1.3 模型的创建 (9)1.3.1模块的操作 (9)1.3.2信号线的操作 (13)1.3.3给模型添加文本注释 (15)1.4.2常用模块的参数和属性设置 (19)1.5复杂系统的仿真与分析 (25)1.5.1仿真的设置 (25)1.5.2连续系统仿真 (28)1.5.3离散系统仿真 (33)1.5.4仿真结构参数化 (37)1.6子系统与封装 (39)1.6.1建立子系统 (39)1.6.2条件执行子系统 (42)1.6.3子系统的封装 (45)1.7用MATLAB命令创建和运行Simulink模型 (53)1.1.1用MATLAB命令创建Simulink模型 (53)1.8以Simulink为基础的模块工具箱简介 (60)Simulink是面向框图的仿真软件。
1.1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。
(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。
图7.1 Simulink 界面(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。
第2章 Simulink仿真入门
图2-9
模块名的操作
8.模块间的连线
(1)水平或垂直连线的产生 (2)斜连线的产生 (3)连线的移动和删除
(4)分支的产生
(5)信号线的曲折 (6)折点的移动 (7)信号线宽度显示
图2-10
模块间绘制连线
(4)分支的产生
1)将光标指向分支线的起点(即在已有信号线上的某点)。 2)按下鼠标右键,看到光标变为十字;或者按住<Ctrl>键,再 按下鼠标左键。
Sine Wave模块被选定
3.模块的复制
(1)不同模型窗(包括库窗口在内)之间的模块复制方法 (2)在同一模型窗口内的模块复制
1)在窗口选中模块,将其拖至另一模型窗口,释放鼠标。 2)在窗口选中模块,单击“复制”图标,然后用鼠标左键单击 目标模型窗中需要复制的模块的位置,最后单击“粘贴”图标
即可。
(2)在同一模型窗口内的模块复制
1)按下鼠标右键,拖动鼠标到合适的地方,释放鼠标即完成。 2)按住<Ctrl>键,再按下鼠标左键,拖拽鼠标至合适的地方, 释放鼠标。
4.模块的删除
1)按<Delete>键。 2)单击工具栏上的“剪切”图标,将选定内容剪除并存放于剪 贴板上。
图2-8
模块的复制
7.模块名的操作
3)在新的编辑窗口创建子系统,然后保存。
2.4.1 创建子系统
4)运行仿真并保存。 1)创建如图2-������ 块。 22a所示的系统,并选中要创建成子系统的模
2)选择Edit→Create Subsystem菜单,结果如图2-������ 22b所示。
3)运行仿真并保存。
图2-21
通过Subsystem模块来创建子系统
3)拖动鼠标,直至分支线的终点处。
SIMULINK仿真基础
基本建模方法 连续系统建模
解微分方程
SIMULINK入门
MATLAB命令窗口运行指令:
simulink
SIMULINK模块库浏览器:
Simulink Library Browser Source子库 建立一个简单的仿真系统
建立一个简单的仿真系统
点击“新建”,建立新模型tst1 用鼠标在信源模块中选取sine wave,拖曳
至tst1窗口 用鼠标在信宿模块中选取scope,拖曳至
tst1窗口 连线 启动仿真
模块的基本操作
模块的选定
选定单个和选定多个
模块的复制
复制/粘贴 Ctrl键
模块名操作
点击模块名
模块的样式
Format菜单
简单建模:
按住Ctrl
简单建模:
支持向量显示
Mux
支持标量扩展
插入模块
SIMULINK模型
外表:直观的方框图 文件:MDL文件 数学:微分方程或差分方程 行为:模拟物ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ过程的动态性状
加注释
simulink模型的一般性结构
信源
系统
信宿
数值分析:积分模块的应用
f
t
t 0
0.5tdt
t
5 0.5tdt
0t5 t5
积分模块应用:复位积分
负变正时 强迫清零
微分方程
x 0.2x 0.4x 0.2u(t)
构造微分方程求解模型
Simulink仿真入门到精通(二)Simulink模块
Simulink仿真⼊门到精通(⼆)Simulink模块2.1 Simulink模块的组成要素⽤户构建系统模型时⽆需直接⾯对成千上万⾏的代码,⽽是通过模块化图形界⾯以模块化的⽅式构建,能够使理解变得容易,让⼤脑减负。
通过层次化模块分布将系统功能模块化,⽽将每个功能的细节隐藏在模块内部。
模块的构成元素1. 输⼊/输出端⼝:作为模块之间传递数据的纽带,连接输⼊信号和输出信号。
2. 模块外观:通常为矩形或圆形,上⾯带有说明⽂字或图像并显⽰有输出/输出端⼝名。
3. 模块对话框:双击模块外观后弹出的参数GUI,可以在参数控件上进⾏参数设置。
Ctrl+R顺时针旋转90°模块的属性及参数1. gcb:获取当前被选中的模块2. gcbh:获取当前被选中的模块的句柄3. get(handle):获取模块的属性信息4. inspect(handle):通过属性观察器⽅式罗列模块的属性信息5. get_param(block,prop_string):获取block模块的prop_string属性值6. set_param(block,prop_string,prop_value):将block模块的prop_string属性的值设为prop_value。
prop_string,prop_value可以多对出现>> new_system('mymodel')>> open_system('mymodel')>> gcbans ='mymodel/Constant'>> get(gcbh)Path: 'mymodel'Name: 'Constant'Tag: ''Description: ''Type: 'block'Parent: 'mymodel'Handle: 1.8170e+03HiliteAncestors: 'none'RequirementInfo: ''FontName: 'auto'FontSize: -1FontWeight: 'auto'FontAngle: 'auto'Selected: 'on'MaskType: ''......常⽤属性列表属性名作⽤说明Path模块在模型中的路径Name模块的名字ShowName模块的名字是否显⽰出来BlockType模块的类型名Handle模块的句柄,double数据表⽰Position模块的边框在当前模型中的位置ForegroundColor模块的前景⾊BackgroundColor模块的背景⾊Sample Time模块的采样时间FontAngle字体斜度FontName字体名FontSize字体⼤⼩FontWeight字体粗度......>> set_param(gcbh,'BackgroundColor','yellow')>> set_param(gcbh,'ForegroundColor','red')set_param/get_param的第⼆个参数使⽤的不是提⽰标签,⽽是参数的变量名。
SIMULINK仿真基础2011
二、SIMULINK的启动
1、在MATLAB命令窗口中输入simulink
结果是在桌面上出现一个称为Simulink Library Browser的窗 口,在这个窗口中列出了按功能分类的各种模块的名称。
Ports &Subsystems(端口与子系统模块组) Signal Routing(信号通道模块组)
Sinks(信号接受模块组) Sources(信号源模块组)
1、 Continuous (连续模块组)
积分模块(Integrator):输入信号数值积分
微分模块(Derivative):输入信号数值微分 状态空间模块(State-Space):线性状态空间系统模型
7、 Math Operations(数学运算模块组)(续)
• 数学函数模块(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 • 舍入取整模块(Rounding Function):对输入数据进行 舍入操作,包括floor、ceil、round和fix • 多项式运算模块(Polynomial) • 最值运算模块(MinMax):对输入信号取最大值和最小 值 • 三角函数模块(Trigonometric):包括正弦、余弦、正切 等 • 正弦波模块(Sine Wave):可设置幅值、相角和频率 • 矩阵串联模块(Matrix Concatenation):对输入数据进 行串联,有两种方式:水平串联和竖直串联
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 ( Interval Test Dynamic):都是判断输入是否属于某个 区间。 • 组合逻辑模块(Combinatorial Logic)、较零模块 ( Compare to Zero)、比较常数模块( Compare to Constant) • 二进制置1模块(Bit Set);二进制清零模块(Bit Clear) • 二进制逻辑运算(Bitwise Operator):将输入的二进制与 给定的二进制数的对应位置进行逻辑运算 • 移位运算(Shift Arithmetic) • 二进制数截取模块(Extract Bits) • 检测减小模块(Detect Decrease)、检测增加模块 ( Detect Increase )、检测变化模块(Detect Change)
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5、信号线的操作
• 1. 模块间连线 • 2. 信号线的分支和折曲
• 3. 信号线文本注释(label) • 4. 在信号线中插入模块
6、Simulink的基本模块
Simulink模型通常由三部分组成:输入信号源
(Source)、系统(System)以及接收模块(Sink) 。
输 入 信 号 源
2.2 Simulink在通信仿真中的应用
Channels模块库
AWGN信道 二进制对称信道 多径瑞利衰落信道 伦琴衰落信道
Comm Filters模块库
Comm Sinks模块库
眼图 发散图 轨迹图 误码率计算
Comm Sources模块库
噪声产生模块
随机数据源 序列生成模块
Equalizers模块库
Sequence Operations模块库
顺序运行模块
Source Coding模块库
Synchronization模块库
锁相环模块
Utility blocks模块库
转换函数模块
2、Simulink的文件操作
Simulink模型的文件为MDL模型文件,其扩展 名为“.mdl”,是以ASCⅡ码形式存储的。 1. 新建文件 2. 打开文件
3、Simulink的模型窗口
模型窗口由菜单、工具栏、模型浏览器窗口、
模型框图窗口以及状态栏组成。
4、模块的操作
• • • • • • • 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 对象的选定 模块的复制 模块的移动 模块的删除 改变模块大小 模块的翻转 模块名的编辑
Transfer Fcn、Zero-Pole、Transport Delay。
常用模块的参数和属性设置
•1. 模块参数设置
打开参数设置对话框可以通过双击模块或用鼠标右键
打开快捷菜单,选择“Block Parameters”菜单项。 (1)正弦信号源(Sine Wave) (2)阶跃信号源(Step) (3)从工作空间获取数据(From workspace) (4)从文件获取数据(From file) (5)传递函数(Transfer function)
第二章 Simulink方针基础
2.1 Simulink简介 2.2 Simulink在通信仿真中的应用
2.1 Simulink简介
启动Simulink,通常有两种方法:
(1)在MATLAB命令窗口中直接输入Simulink命令;
(2)在MATLAB工具栏上单击Simulink按钮
1、演示一个Simulink的简单程序 创建一个正弦信号的仿真模型。 (1) 打 开 Simulink 模 块 库 浏 览 器 (Simulink Library Browser)窗口。 (2)新建一个空白模型窗口。 (3)打开Simulink下的Source子模块库。 (4)用鼠标将“Sine Wave”(正弦信号)拖放到的空白 窗口。 (5)将接收模块库“Sinks”的“Scope”模块(示波器) 拖放到窗口。 (6)完成两个模块间的信号线连接。 (7)开始仿真。 (8)保存模型。
(6)示波器(Scope)
纵坐标的 自动刻度 Y坐标变焦 打开参数对话框 X-Y坐标变焦 恢复保存过 的坐标设置
浮动示波器
把当前的坐 标设置保存
X坐标变焦
示波器的参数设置: • 示波器的Y坐标设置 • 示波器的参数设置
• 2. 模块属性设置 每个模块的属性对话框的内容都相同。
常用模块 连续模块 非连续模块 离散模块 逻辑、位运算模块 查询表模块 数学运算模块 模型验证库 模型实用模块库 端口和子系统模块 信号属性模块 信号路由模块 输出设备 信号源 自定义函数元件 附加的数学和离散模块
均衡器模块库
Error Detection and Correction模块库
基本模块
卷积码
Cyclic Redundancy Check循环冗余校验
信道编码的差错控制和纠错模块
Interleaving模块库
交织
Modulation模块库
连续相位调制 网格编码调制
RF Impairments模块库
• 2. 接收模块库(Sinks) 接收模块是用来接收模块信号的。 主要有:Scope、Display、XY Graph、To File、To Workspace、Stop Simulation、Out。 • 3. 连续系统模块库(Continuous) 连续系统模块是构成连续系统的环节 。
主要有:Integrator、Derivative、State-Space、
系 统
接收 模块
基本模块
• 1.输入信号源模块库(Sources) 用来向模型提供输入信号,没有输入口,至少有 一个输出口。 主要有:Constant、Step、Ramp、Sine Wave、 Signal Generator、From File、From Workspace、Clock、In等。