Simulink动态系统建模与仿真 ppt课件
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第五章Simulink建模与仿真Ø系统仿真的基本概念Ø动态系统数学模型及其描述Ø动态系统的Simulink仿真Ø系统过零和代数环Ø子系统和S-函数Ø示例分析系统仿真的基本概念（一）系统（仿真的对象）•系统是指具有某些特定功能、按照某些规律结合起来、互相作用、互相依存的所有物体的集合或总和。
它具有整体性和相关性两个基本特征。
•研究系统通常从以下三方面考虑：实体：组成系统的元素、对象属性：实体的特征。
活动：系统由一个状态到另一个状态的变化过程系统仿真的基本概念（二）系统模型•系统模型是对实际系统的一种抽象，是系统本质的表述。
或者说模型是对真实世界中物体或过程的信息进行形式化的结果。
•系统仿真中所用的模型可分为实体模型和数学模型。
•实体模型，又称物理效应模型，是根据系统之间的相似性而建立起来的物理模型。
静态的实体模型最常见的是比例模型，如用于水洞实验以及实验水槽中的鱼雷比例模型。
模型类型静态系统模型动态系统模型连续系统模型离散事件系统集中参数分布参数时间离散数学描代数方程微分方程传递函数偏微分方差分方程、Z变换离散状态概率分布排系统仿真的基本概念述状态方程程方程队论应用举例系统稳态解工程动力学系统动力学热传导场计算机数据采样系统交通系统市场系统电话系统计算机分时系统Petri网状态机UML……系统仿真的基本概念（三）系统仿真的定义•系统仿真是以相似原理、系统技术、信息技术及其应用领域有关专业技术为基础，以计算机和各种专用物理效应设备为工具，利用系统仿真的特殊功效•安全性•经济性系统仿真的作用•优化系统设计。
在复杂的系统建立以前，能够通过改变仿真模型结构和调整参数来优化系统设计。
•对系统或系统的某一部分进行性能评价。
•节省经费。
仿真试验只需在可重复使用的模型上进行，所花费的成本比在实际产品上作试验低。
•重现系统故障，以便判断故障产生的原因。
•可以避免试验的危险性。
【优】Simulink仿真技术最全PPT
Simulink仿真的应用 信宿是收信号的的部分，用户可以把它送到“示波器”中显示出来，或者保存到相应的mat文件中去。
• 示波器的工具栏 u(t)输入：Step time设为0.
建立Simulink模型应该养成添加模型注释的良好习惯。
• 坐标轴的范围调整 打开Simulink模块库浏览器;
连续系统通常都是用微分方程描述的系统，而现实中的多数实际系统也都是连续变化的。
第六讲 Simulink仿真技术
本章主要介绍一个针对动态系统进行建 模、仿真与分析的工具——Simulink。
Simulink简介 模型的建立 Simulink中的系统模型 子系统的创建和封装 Simulink仿真的应用
1. Simulink简介
1）什么是Simulink：
Simulink是Matlab软件的扩展，它是实现动态系 统建模和仿真的一个软件包。
由于非线性系统不利于系统分析和设计，通常 我们都是将非线性近似为线性系统，所以我们 重点学习线性系统。
线性系统
要对线性系统建模，通常都要使用到积分模块。
• 积分模块的功用：
例： 利用阶跃信号进 行复位积分。 操作步骤： ➢ 构造Simulink
模型，保存为
➢ 双击积分模块，在弹出的对话框中在External reset 中选择rising选项，在Initial condition source下拉列 表中选择
仿真精细、贴近实际：它提供了大量特种函数 模块为用户摆脱理想化假设的无奈提供了途径。
3）Simulink使用入门：
打开Simulink模块库浏览器;
查看各种信源模块; 创建模型窗口; 添加所需的模块; 连接模块直间的信号线 ; 进行仿真:『Simulink: Start』
• 示波器的工具栏 u(t)输入：Step time设为0.
建立Simulink模型应该养成添加模型注释的良好习惯。
• 坐标轴的范围调整 打开Simulink模块库浏览器;
连续系统通常都是用微分方程描述的系统，而现实中的多数实际系统也都是连续变化的。
第六讲 Simulink仿真技术
本章主要介绍一个针对动态系统进行建 模、仿真与分析的工具——Simulink。
Simulink简介 模型的建立 Simulink中的系统模型 子系统的创建和封装 Simulink仿真的应用
1. Simulink简介
1）什么是Simulink：
Simulink是Matlab软件的扩展，它是实现动态系 统建模和仿真的一个软件包。
由于非线性系统不利于系统分析和设计，通常 我们都是将非线性近似为线性系统，所以我们 重点学习线性系统。
线性系统
要对线性系统建模，通常都要使用到积分模块。
• 积分模块的功用：
例： 利用阶跃信号进 行复位积分。 操作步骤： ➢ 构造Simulink
模型，保存为
➢ 双击积分模块，在弹出的对话框中在External reset 中选择rising选项，在Initial condition source下拉列 表中选择
仿真精细、贴近实际：它提供了大量特种函数 模块为用户摆脱理想化假设的无奈提供了途径。
3）Simulink使用入门：
打开Simulink模块库浏览器;
查看各种信源模块; 创建模型窗口; 添加所需的模块; 连接模块直间的信号线 ; 进行仿真:『Simulink: Start』
MATLABSimulink建模与仿真基础 ppt课件
第一部分 MATLAB软件平台及编 程
Simulink建模与仿真基础
MATLABSimulink建模与仿真基础
MATLABSimulink建模与仿真基础
MATLABSimulink建模与仿真基础
MATLABSimulink建模与仿真基础
MATLABSimulink建模与仿真基础
MATLABSimulink建模与仿真 基础
2、打开文件 打开仿真模型文件主要有以下几种方式：
★ 在Matlab命令窗口输入不加扩展名的文件名
★ 在Matlab命令窗口选择“File”“Open”
★ 在Simulink模块库浏览器窗口选择 “File”“Open”
★ 在Simulink模型窗口选择“File”“Open”
MATLABSimulink建模与仿真 基础
◆ 信号线分支：将光标指向信号线的分支点上，按 住鼠标右键，光标变为十字，拖动鼠标直到分支线 的终点，释放鼠标。
虚线，因为终端 没有连接到模块
◆ 信号线文本注释，在信号线中插入模块，略……
MATLABSimulink建模与仿真 基础
1、基本模块
Simulink 基本模块
Simulink模块库 包含各种功能模块，如：放大器、 微分器、积分器、各种信号源等。
MATLABSimulink建模与仿真 基础
Simulink模型的文件为MDL模型文件，扩展名 为.mdl，以ASCII码形式存储。
1、新建文件 新建仿真模型文件主要有以下几种方式：
★ 在Matlab命令窗口选择 “File”“New”“Model” ★ 在命令窗口运行simulink命令，在弹出的模块库 浏览器窗口中选择“File”“New”“Model” ★在Simulink模型窗口中选择 “File”“New”“Model”
Simulink建模与仿真基础
MATLABSimulink建模与仿真基础
MATLABSimulink建模与仿真基础
MATLABSimulink建模与仿真基础
MATLABSimulink建模与仿真基础
MATLABSimulink建模与仿真基础
MATLABSimulink建模与仿真 基础
2、打开文件 打开仿真模型文件主要有以下几种方式：
★ 在Matlab命令窗口输入不加扩展名的文件名
★ 在Matlab命令窗口选择“File”“Open”
★ 在Simulink模块库浏览器窗口选择 “File”“Open”
★ 在Simulink模型窗口选择“File”“Open”
MATLABSimulink建模与仿真 基础
◆ 信号线分支：将光标指向信号线的分支点上，按 住鼠标右键，光标变为十字，拖动鼠标直到分支线 的终点，释放鼠标。
虚线，因为终端 没有连接到模块
◆ 信号线文本注释，在信号线中插入模块，略……
MATLABSimulink建模与仿真 基础
1、基本模块
Simulink 基本模块
Simulink模块库 包含各种功能模块，如：放大器、 微分器、积分器、各种信号源等。
MATLABSimulink建模与仿真 基础
Simulink模型的文件为MDL模型文件，扩展名 为.mdl，以ASCII码形式存储。
1、新建文件 新建仿真模型文件主要有以下几种方式：
★ 在Matlab命令窗口选择 “File”“New”“Model” ★ 在命令窗口运行simulink命令，在弹出的模块库 浏览器窗口中选择“File”“New”“Model” ★在Simulink模型窗口中选择 “File”“New”“Model”
第六章-SIMULINK建模与仿真PPT课件
L0.02H
0.001
h
F
Mg
新疆大学电气工程学院
-
32
小球的动力学方程：
Md2h Mgi2
dt2
h
电流变化的方程：
L di V iR dt
d 2h dt 2
g
i2
Mh
di V R i dt L L
新疆大学电气工程学院
-
33
cixuanfu.mdl
新疆大学电气工程学院
-
34
课后练习：请查阅资料，建立瓦特离心调节器 的数学模型，并仿真之。
Kvs
y(s)
速度反馈控制
新疆大学电气工程学院
-
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练习：习题6-3
ex5.mdl
新疆大学电气工程学院
-
16
SIMULINK求解代数方程：
daishufangcheng.mdl
新疆大学电气工程学院
-
17
SIMULINK求解微分方程：
例如已知： x(0)0,x(0)0,
求 x 0 .2 x 0 .4 x 0 .4 u 的解。
SIMULINK简介
Simulink是MATLAB下专门对动态系统进行 建模、仿真和分析的一个交互式软件，有友好的 图形用户界面，是图形化的、面向结构图仿真工 具。Simulink 支持线性，非线性系统，连续系统， 离散系统，或者混合系统的建模与仿真。同时它 也支持有不同采样率的的系统仿真。
新疆大学电气工程学院
2009年11月
u
n2
y
s2 2ns n2 n )
新疆大学电气工程学院
-
6
2009年11月
浏览器锁定 SIMULINK库
入门超经典simulink仿真 ppt课件
Combinatorial Logic
二进制逻辑运算模块 建立逻辑真值表模块
Complex to
计算复数的幅值与相角模块
Magnitude-Angle
Complex to Real-Imag 计算复数实部与虚部模块
Dot Product Gain
计算点积(内积)模块 增益模块
Logic2a0l20O/1p2/e1r2ator
逻辑运算模块
11
表3-3续 数学运算模块组子模块的名称及用途
模块名称
Magnitude-Angle to Complex Math Function
Matrix Concatenation Matrix Gain MinMax Polynomial Product Real-Imag to Complex Relational Operator Reshape Rounding Function
SIMULINK 有13类基本模块库，分别为：
Continuous(连续模块组)、 Discontinuities(非连续模块组)、
Discrete(离散模块组)、 Look-Up Tables(表格模块组)、
Math Operations(数学运算模块Hel2p0(2帮0/1助2/12)
5
工具栏区：含4个按钮：
是新建与打开按钮， 是将模
块放在桌面最上层按钮，Find是用来查找模块库中的模块按
钮。
文字说明区：对所选模块的文字说明；
模块库区：含模块库及其相应的模块组；
状态栏区：即最下方显示Ready区，用来显示浏览器状态。
2020/12/12
6
二、基本模块库的分类及其用途
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
二进制逻辑运算模块 建立逻辑真值表模块
Complex to
计算复数的幅值与相角模块
Magnitude-Angle
Complex to Real-Imag 计算复数实部与虚部模块
Dot Product Gain
计算点积(内积)模块 增益模块
Logic2a0l20O/1p2/e1r2ator
逻辑运算模块
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表3-3续 数学运算模块组子模块的名称及用途
模块名称
Magnitude-Angle to Complex Math Function
Matrix Concatenation Matrix Gain MinMax Polynomial Product Real-Imag to Complex Relational Operator Reshape Rounding Function
SIMULINK 有13类基本模块库，分别为：
Continuous(连续模块组)、 Discontinuities(非连续模块组)、
Discrete(离散模块组)、 Look-Up Tables(表格模块组)、
Math Operations(数学运算模块Hel2p0(2帮0/1助2/12)
5
工具栏区：含4个按钮：
是新建与打开按钮， 是将模
块放在桌面最上层按钮，Find是用来查找模块库中的模块按
钮。
文字说明区：对所选模块的文字说明；
模块库区：含模块库及其相应的模块组；
状态栏区：即最下方显示Ready区，用来显示浏览器状态。
2020/12/12
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二、基本模块库的分类及其用途
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
第二讲Simulink建模与仿真PPT课件
两模块不在同一水平线上
(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）
(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》PPT课件
• • • • • • • • • • • • •
（4）Discrete（离散系统模块库） 模块包括描述离散时间系统的模块，其中主要模块有： Difference（差分）； Discrete Derivative（离散微分）； Discrete Filter（离散滤波器）； Discrete State-Space（离散状态空间模型）； Discrete Transfer Fcn（离散传递函数）； Discrete Zero-Pole（以零极点表示的离散传递函数模型）； Discrete Time Integrator（离散时间积分器）； First-Order Hold（一阶采样和保持器） Integer Delay（整数延迟）； Zero-Order Hold（零阶采样和保持器）； Unit Delay（单位延迟）；
4.1.3 SIMULINK界面窗口介绍
SIMULINK模型创建窗口
Simulink的工作原理
• • • • • 仿真包括以下几个步骤。 （1）模型编译 （2）连接 （3）仿真执行 一般仿真模型都采用数值积分来仿真 的，相邻两个时间点的长度为步长，步长 的大小取决于求解器的类型。
4.1.4 SIMULINK的常用模块库
• • • • • • • • • •
（11）Sources（输入源模块库） Band-Limited White Noise（带宽限制的白噪声）； Clock（时钟信号）； Constant（常数信号）； Pulse Generator（脉冲发生器）； Repeating Sequence（重复序列信号）； Signal Generator（信号发生器）； Sine Wave（正弦波信号）； Random Number（随机数）； Step（阶跃波信号）；
SIMULINK动态仿真集成环境(ppt52张)
Simulink 6.5的基本模块库包括16个子模块 库，常用的模块库: • 常用的模块子库（Commonly Used Blocks） • 连续模块子库（Continuous） • 离散模块子库（Discrete） • 逻辑和位操作模块子库（logic and bit operation） • 查表函数模块子库（lookup Tables）
打开仿真模型文件有以下四种方法：
• 1）在MATLAB的命令窗口直接输入不加扩展 名的文件名，该文件必须在当前搜索路径中。 • 2 ） 在 MATLAB 的 命 令 窗 口 选 择 菜 单 FileOpen…或者单击工具栏的图标打开文件。 • 3 ） 在 Simulink 模 块 库 浏 览 器 窗 口 选 择 菜 单 FileOpen…或者单击工具栏的图标打开 .mdl 文件。 • 4 ） 在 Simulink 模 型 窗 口 中 选 择 菜 单 FileOpen…或者单击工具栏的图标打开文件。
Simulink的文件操作方式非常灵活，常用的文件操 作有新建文件、打开文件和保存文件三种。
新建仿真模型文件有以下三种方法：
• 1 ） 在 MATLAB 的 命 令 窗 口 选 择 菜 单 FileNewModel。 • 2 ） 在 Simulink 模 块 库 浏 览 器 窗 口 选 择 菜 单 FileNewModel，或者单击工具栏的图标。 • 3 ） 在 Simulink 模 型 窗 口 选 择 菜 单 FileNewModel，或者单击工具栏的图标。
• 一般数学函数子库（Math） • 信宿模块子库（Sinks） • 信源模块子库(Sources) • 用户定义的函数模块子库 (User_defined Functions) • 端口与子系统(Ports & Subsystems)
第七讲Simulink仿真38页PPT
标签和模块的位置，选择菜单命令 [Diagram>Format> Show Block Name]，隐藏/显 示标签；方法2：右键单击目标模块，在弹出的快 捷菜单中进行与方法1同样的菜单项选择
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7.3.3 模块连接
模块连接通过信号线实现。 信号线是Simulink模型中另一类最基本的元素，熟悉和正
确使用信号线是创建模型的基础。 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。
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7.3.3 模块连接
信号线基本操作
操作内容 在模块间连线
移动线段 移动节点
画分支信号线
删除信号线 信号线标签
操作目的
操作方法
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7.3.2 模块操作
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
操作目的
操作方法
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
方法1：在目标模块上按下鼠标左键，拖动目标模块进入 SIMULINK仿真平台窗口中，松开左键；方法2：在目标模块 上单击鼠标右键，弹出快捷菜单，选择“Add to Untitled”选 项
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7.3.1 Simulink的基本模块
模块是构成Simulink系统仿真模 型的基本单元，建模过程主要涉 及Simulink模块的操作。
基本模块库
基本模块库是MATLAB中最早开发 的模块库，包括了连续系统、非 连续系统、离散系统、信号源等 各类子模块库，具有通用性。
专业模块库
Simulink在工程仿真领域的广泛 应用，相关领域专家为满足需要 又开发了诸如通信系统、数字信 号处理、模糊控制、神经网络等 多种专业模块库，专业模块库提 高相关领域的建模效率。
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7.3.3 模块连接
模块连接通过信号线实现。 信号线是Simulink模型中另一类最基本的元素，熟悉和正
确使用信号线是创建模型的基础。 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。
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7.3.3 模块连接
信号线基本操作
操作内容 在模块间连线
移动线段 移动节点
画分支信号线
删除信号线 信号线标签
操作目的
操作方法
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7.3.2 模块操作
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
操作目的
操作方法
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
方法1：在目标模块上按下鼠标左键，拖动目标模块进入 SIMULINK仿真平台窗口中，松开左键；方法2：在目标模块 上单击鼠标右键，弹出快捷菜单，选择“Add to Untitled”选 项
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7.3.1 Simulink的基本模块
模块是构成Simulink系统仿真模 型的基本单元，建模过程主要涉 及Simulink模块的操作。
基本模块库
基本模块库是MATLAB中最早开发 的模块库，包括了连续系统、非 连续系统、离散系统、信号源等 各类子模块库，具有通用性。
专业模块库
Simulink在工程仿真领域的广泛 应用，相关领域专家为满足需要 又开发了诸如通信系统、数字信 号处理、模糊控制、神经网络等 多种专业模块库，专业模块库提 高相关领域的建模效率。
现代控制技术-6Simulink建模和仿真0107PPT精品文档131页
华中科技大学
7.1 Simulink的概述和基本操作
• 近几年来，在学术界和工业领域，Simulink已经成为动态系 统建模和仿真领域中应用最为广泛的软件之一。Simulink可 以很方便地创建和维护一个完整地模块，评估不同地算法和 结构，并验证系统的性能。由于Simulink是采用模块组合方 式来建模，从而可以使得用户能够快速、准确地创建动态系 统的计算机仿真模型，特别是对复杂的不确定非线性系统， 更为方便。
3
2020/4/16
华中科技大学
• Matlab具有友好的工作平台和编程环境、简单易学的编程语言、 强大的科学计算和数据处理能力、出色的图形和图像处理功能、 能适应多领域应用的工具葙、适应多种语言的程序接口、模块化 的设计和系统级的仿真功能等，诸多的优点和特点。
• 支持Matlab仿真是Simulink工具箱，Simulink一般可以附在 Matlab上同时安装，也有独立版本来单独使用。但大多数用户 都是附在Matlab上，以便能更好地发挥Matlab在科学计算上的 优势，进一步扩展Simulink的使用领域和功能。
源模块
系统模块
显示模块
研究生课程
图7.1.1 Simulink模型元素关联图
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2020/4/16
第七章Simulink建模和仿真
华中科技大学 7.1 Simulink的概述和基本操作
• Simulink模型并不一定要包含全部的三种元素，在实际应用 中通常可以缺少其中的一个或两个。例如，若要模拟一个系 统偏离平衡位置后的恢复行为，就可以建立一个没有输入而 只有系统模块加一个显示模块的模型。在某种情况下，也可 以建立一个只有源模块和显示模块的系统。若需要一个由几 个函数复合的特殊信号，则可以使用源模块生成信号并将其 送入Matlab工作间或文件中。
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MATLAB与Simulink集成在一起，因此，无论何时在这 两个环境中的任一环境下都可以建模、分析和仿真用户模型。
第1章 Simulink基础
1.2 运行Simulink演示程序
Simulink自带了许多模型演示程序，这些演示程序分别 说明了利用Simulink模块搭建的功能不同的模型系统。这里 以房屋热力学系统模型为例介绍系统模型的组成及功能，以 使读者对Simulink有一个基本认识。 1.2.1 运行房屋热力学系统演示模型
支持多速率系统仿真，即系统中存在以不同速率运行的 组件。
Simulink建立的系统模型可以是层级模型，因此用户可 以采用自下而上或自上而下的方式建立模型，并一层一层地 查看各级模型。
用户可以根据需要建立自定义子系统，并把自定义子系 统内的模块进行封装，封装后的自定义子系统具有与 Simulink内嵌模块同样的属性，并可由用户设置模块的属性 参数。所有的自定义子系统均可在系统模型中使用。
首先运行MATLAB，在MATLAB的命令窗口内键入下 列命令(如图1-1所示)：
>> mdl='sldemo_househeat'; >> open_system(mdl);
第1章 Simulink基础 图1-2
第1章 Simulink基础
图1-2显示的是房屋热力学系统模型的全貌。在模型图 的最右侧有一个标注为PlotResults (系统曲线图)的模块，它 实际上实现的就是示波器功能，双击该模块，可以打开示波 器。在这个例程中，示波器中显示的是Indoor vs. Outdoor Temp(室内与室外温度)和Heat Cost(加热费用)三条曲线。
第1章 Simulink基础 图1-3
第1章 Simulink基础
1.2.2 房屋热力学系统模型说明 演示程序使用Simulink模块建立了简单的房屋热力学系统模
第1章 Simulink基础
Simulink中的模型分析工具包括线性化工具和调整工具，这 可以从MATLAB命令行获取。MATLAB及其工具箱内还有许多其 他的适用于不同工程领域的分析工具。由于MATLAB和Simulink 是集成在一起的，因此无论何时用户都可以在这两个环境中仿真、 分析和修改模型。
Simulink系统建模的主要特性如下： 框图式建模。Simulink提供了一个图形化的建模环境，通过 鼠标单击和拖拉操作Simulink模块，用户可以支持混合系统仿真，即系统中包含连续采样时间和离散采样 时间的系统。
第1章 Simulink基础
第1章 Simulink基础
Simulink中包括了许多实现不同功能的模块库。在 Simulink 6.6中共有16个模块库，这些模块库把各种功能不 同的模块分类存放，如Sources(输入源模块库)、Sinks(输出 模块库)、Math Operations(数学模块库)以及线性模块和非线 性模块等各种组件模块库。用户也可以自定义和创建自己的 模块。利用这些模块，用户可以创建层级式的系统模型，可 以自上而下或自下而上地阅读模型，也就是说，用户可以浏 览最顶层的系统，然后用鼠标双击模型中的子系统模块，打 开并查看该子系统模型。这不仅方便了工程人员的设计，而 且可以使自己的模型方块图功能更清晰，结构更合理。
第1章 Simulink基础
创建了系统模型后，用户可以利用Simulink菜单或在 MATLAB命令窗口中键入命令的方式选择不同的积分方法 来仿真系统模型。对于交互式的仿真过程，使用菜单是非常 方便的，但要运行大量的仿真，使用命令行方法则更为有效。 例如，执行蒙特卡洛仿真或想要扫描某一范围的参数值时， 可以在命令行中输入变参数值，观察参数值改变后的系统输 出。此外，利用示波器模块或其他的显示模块，用户可以在 仿真运行的同时观察仿真结果，而且可以在仿真运行期间改 变仿真参数，并同时观察改变后的仿真结果。最后的结果数 据可以输出到MATLAB工作区进行后续处理，或利用命令 行命令在图形窗口中绘制仿真曲线。
1.1 Simulink简介
Simulink是一个用来建模、仿真和分析动态系统的软件包。 它基于MATLAB的框图设计环境，支持线性系统和非线性系统， 可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行 建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同 的采样速率。为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立 模型方块图的可视的图形用户接口(GUI)，用户可以在这个可视 窗口中通过单击和拖动鼠标操作来完成系统建模。利用这个接口， 用户可以像用笔在草纸上绘制模型一样，只要构建出系统的方块 图即可。这与以前的仿真软件包要求解算微分方程和编写算法语 言程序不同，它提供的是一种更快捷、更直接明了的方式，而且 用户可以立即看到系统的仿真结果。
第1章 Simulink基础
为了仿真这个模型系统，首先需要设置仿真参数，这里 利用演示模型中已设置好的仿真参数进行仿真。选择 Simulation菜单下的Start命令，或者单击Simulink工具栏上 的“开始”按钮 ，系统开始按照模型中设置的参数进行 仿真，仿真结果曲线将显示在示波器中。当打开加热器时， 系统会自动计算加热所需要的费用，并将加热费用(Heat Cost($))曲线在示波器中显示出来，而室内温度(Indoor Temp) 也同时显示在示波器中。若要停止仿真，可选择Simulation 菜单下的Stop命令，或者单击Simulink工具栏上的“停止” 按钮。仿真结束后，选择File菜单下的Close命令关闭模型。 图1-3是显示在示波器中的房屋热力学系统模型仿真结果曲 线。
第1章 Simulink基础
第1章 Simulink基础
1.1 Simulink简介 1.2 运行Simulink演示程序 1.3 建立一个简单的Simulink模型 1.4 保存Simulink模型 1.5 打印及HTML报告 1.6 打印边框编辑器 1.7 Simulink参数设置
第1章 Simulink基础
第1章 Simulink基础
1.2 运行Simulink演示程序
Simulink自带了许多模型演示程序，这些演示程序分别 说明了利用Simulink模块搭建的功能不同的模型系统。这里 以房屋热力学系统模型为例介绍系统模型的组成及功能，以 使读者对Simulink有一个基本认识。 1.2.1 运行房屋热力学系统演示模型
支持多速率系统仿真，即系统中存在以不同速率运行的 组件。
Simulink建立的系统模型可以是层级模型，因此用户可 以采用自下而上或自上而下的方式建立模型，并一层一层地 查看各级模型。
用户可以根据需要建立自定义子系统，并把自定义子系 统内的模块进行封装，封装后的自定义子系统具有与 Simulink内嵌模块同样的属性，并可由用户设置模块的属性 参数。所有的自定义子系统均可在系统模型中使用。
首先运行MATLAB，在MATLAB的命令窗口内键入下 列命令(如图1-1所示)：
>> mdl='sldemo_househeat'; >> open_system(mdl);
第1章 Simulink基础 图1-2
第1章 Simulink基础
图1-2显示的是房屋热力学系统模型的全貌。在模型图 的最右侧有一个标注为PlotResults (系统曲线图)的模块，它 实际上实现的就是示波器功能，双击该模块，可以打开示波 器。在这个例程中，示波器中显示的是Indoor vs. Outdoor Temp(室内与室外温度)和Heat Cost(加热费用)三条曲线。
第1章 Simulink基础 图1-3
第1章 Simulink基础
1.2.2 房屋热力学系统模型说明 演示程序使用Simulink模块建立了简单的房屋热力学系统模
第1章 Simulink基础
Simulink中的模型分析工具包括线性化工具和调整工具，这 可以从MATLAB命令行获取。MATLAB及其工具箱内还有许多其 他的适用于不同工程领域的分析工具。由于MATLAB和Simulink 是集成在一起的，因此无论何时用户都可以在这两个环境中仿真、 分析和修改模型。
Simulink系统建模的主要特性如下： 框图式建模。Simulink提供了一个图形化的建模环境，通过 鼠标单击和拖拉操作Simulink模块，用户可以支持混合系统仿真，即系统中包含连续采样时间和离散采样 时间的系统。
第1章 Simulink基础
第1章 Simulink基础
Simulink中包括了许多实现不同功能的模块库。在 Simulink 6.6中共有16个模块库，这些模块库把各种功能不 同的模块分类存放，如Sources(输入源模块库)、Sinks(输出 模块库)、Math Operations(数学模块库)以及线性模块和非线 性模块等各种组件模块库。用户也可以自定义和创建自己的 模块。利用这些模块，用户可以创建层级式的系统模型，可 以自上而下或自下而上地阅读模型，也就是说，用户可以浏 览最顶层的系统，然后用鼠标双击模型中的子系统模块，打 开并查看该子系统模型。这不仅方便了工程人员的设计，而 且可以使自己的模型方块图功能更清晰，结构更合理。
第1章 Simulink基础
创建了系统模型后，用户可以利用Simulink菜单或在 MATLAB命令窗口中键入命令的方式选择不同的积分方法 来仿真系统模型。对于交互式的仿真过程，使用菜单是非常 方便的，但要运行大量的仿真，使用命令行方法则更为有效。 例如，执行蒙特卡洛仿真或想要扫描某一范围的参数值时， 可以在命令行中输入变参数值，观察参数值改变后的系统输 出。此外，利用示波器模块或其他的显示模块，用户可以在 仿真运行的同时观察仿真结果，而且可以在仿真运行期间改 变仿真参数，并同时观察改变后的仿真结果。最后的结果数 据可以输出到MATLAB工作区进行后续处理，或利用命令 行命令在图形窗口中绘制仿真曲线。
1.1 Simulink简介
Simulink是一个用来建模、仿真和分析动态系统的软件包。 它基于MATLAB的框图设计环境，支持线性系统和非线性系统， 可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行 建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同 的采样速率。为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立 模型方块图的可视的图形用户接口(GUI)，用户可以在这个可视 窗口中通过单击和拖动鼠标操作来完成系统建模。利用这个接口， 用户可以像用笔在草纸上绘制模型一样，只要构建出系统的方块 图即可。这与以前的仿真软件包要求解算微分方程和编写算法语 言程序不同，它提供的是一种更快捷、更直接明了的方式，而且 用户可以立即看到系统的仿真结果。
第1章 Simulink基础
为了仿真这个模型系统，首先需要设置仿真参数，这里 利用演示模型中已设置好的仿真参数进行仿真。选择 Simulation菜单下的Start命令，或者单击Simulink工具栏上 的“开始”按钮 ，系统开始按照模型中设置的参数进行 仿真，仿真结果曲线将显示在示波器中。当打开加热器时， 系统会自动计算加热所需要的费用，并将加热费用(Heat Cost($))曲线在示波器中显示出来，而室内温度(Indoor Temp) 也同时显示在示波器中。若要停止仿真，可选择Simulation 菜单下的Stop命令，或者单击Simulink工具栏上的“停止” 按钮。仿真结束后，选择File菜单下的Close命令关闭模型。 图1-3是显示在示波器中的房屋热力学系统模型仿真结果曲 线。
第1章 Simulink基础
第1章 Simulink基础
1.1 Simulink简介 1.2 运行Simulink演示程序 1.3 建立一个简单的Simulink模型 1.4 保存Simulink模型 1.5 打印及HTML报告 1.6 打印边框编辑器 1.7 Simulink参数设置
第1章 Simulink基础