simulink建模与仿真-概述
matlab simulink设计与建模-概述说明以及解释
matlab simulink设计与建模-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以描述该篇文章的主题和内容的重要性。
可以参考以下写法：引言部分首先概述了文章的主要内容和结构，主要涉及Matlab Simulink的设计与建模方法。
接下来，我们将详细介绍Matlab Simulink 的基本概念、功能和应用，并探讨其在系统设计和仿真建模中的重要性。
本文旨在向读者提供一种全面了解Matlab Simulink的方法，并帮助他们在实际工程项目中运用该工具进行系统设计和模拟。
通过本文的阅读，读者将能够深入了解Matlab Simulink的优势和特点，并学会如何使用其开发和设计各种复杂系统，从而提高工程的效率和准确性。
在接下来的章节中，我们将重点介绍Matlab Simulink的基本概念和设计方法，以及实际案例的应用。
最后，我们将通过总结现有的知识和对未来发展的展望，为读者提供一个全面的Matlab Simulink设计与建模的综合性指南。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将以以下几个部分展开对MATLAB Simulink的设计与建模的讨论。
第一部分是引言部分，其中概述了本文的主要内容和目的，并介绍了文章的结构安排。
第二部分是正文部分，主要包括MATLAB Simulink的简介和设计与建模方法。
在MATLAB Simulink简介部分，将介绍该软件的基本概念和功能特点，以及其在系统设计和建模中的优势。
在设计与建模方法部分，将深入讨论MATLAB Simulink的具体应用技巧和方法，包括系统建模、模块化设计、信号流图、仿真等方面的内容。
第三部分是结论部分，主要总结了本文对MATLAB Simulink设计与建模的讨论和分析，并对其未来的发展方向进行了展望。
通过以上结构安排，本文将全面介绍MATLAB Simulink的设计与建模方法，以期为读者提供一个全面而系统的了解，并为相关领域的研究和应用提供一些借鉴和参考。
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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。
第8讲SIMULINK建模与仿真
图6.8 非线性系统模块库及其功能
模块功能说明： 模 块 功 能 说数 明据 ：类 型 转 换 器
数据类型转换器 信号分解器
信号分解器 从 G o to 模 块 中 获 得 信 号
从 G o to 模 块 中 获 得 信 号 函数调用发生器
函数调用发生器
向 G o to 模 块 传 递 信 号 向 G o to 模 块 传 递 信 号
求取信号的绝对值输出强制系统输入为零的代数状态按位逻辑运算逻辑真值查找输出输入复数的幅值与相位输出系统输入的实部或虚部点乘运算信号增益信号逻辑运算幅值与相位转化为复数形式特定的一些数学函数矩阵增益求取输入的最小或最大值乘法或除法器从输入实部与虚部构造复数关系运算器求整运算器符号运算渐变增益对输入求和或差三角与双曲函数图67数学运算库及其能模块功能说明
使能触发子系统
For 循 环 子 系 统
For 循
环
函
子系统
数调用
子
系
统
函
数
调
用
If
子条
系件
统子
系
统
I f 条 件 条子 件系 执统 行 子 系 统
条 件 执 行 通子 用系 子统 系 统
通 用 子 系子统 系 统 示 例
S w iSt cwh - iCt acshe －子 C系a s统e 子 系 统
模 块 功 能 说模明块：功 能 说 明 ： 以 数 值以形数式值显形示式输 显入 示信 输号 入 信 号 悬 浮 信 号 显悬示浮器信 号 显 示 器 为 子为系子统系或统模或型模提 型供 提输 供出 输端 出口 端 口 信号显示器 信号显示器 当 输 入 非当零输时入停非止零仿时真停 止 仿 真 中 断 输 出 信 号中 断 输 出 信 号 将 仿 真将数仿据真写数入据. m写a 入t文 件m a t 文 件 将将仿仿真真数数据据输输出出到到M AMTaLtlAa bB工工 作 空 间 使 用 M使A 用T L MA Ba t图la b形图显形示 显数 示据 数 据
simulink建模与仿真基础 1200字-回复
simulink建模与仿真基础1200字-回复Simulink是一款非常强大的建模与仿真工具，广泛应用于控制系统、信号处理、通信系统等领域。
在使用Simulink进行建模与仿真之前，我们需要了解一些Simulink的基础知识。
首先，Simulink中的建模是通过将系统分解成一系列的模块，然后通过连接这些模块来实现对整个系统的建模。
这些模块可以是基础模块，也可以是自定义的子系统模块。
通过这种方式，我们可以将系统的复杂度降低，并且可以更好地理解系统的工作原理。
其次，Simulink中的仿真是指对建模后的系统进行动态仿真，即对系统进行各种输入条件下的模拟运行，并观察系统的响应。
通过仿真可以发现系统中的问题，如稳定性问题、鲁棒性问题等，并进行相关的调试与优化。
在使用Simulink进行建模与仿真时，我们需要先对系统的数学模型进行建立。
可以使用Simulink提供的建模工具，如基本的数学运算、积分、微分等，也可以通过使用MATLAB函数进行自定义建模。
同时，我们还可以使用Simulink 提供的各种信号源、传感器、执行器等进行系统的输入与输出。
在建模过程中，我们还需要选择适当的仿真参数，如仿真时间、步长等。
仿真时间决定了仿真的时间范围，而步长则决定了仿真的精度。
根据系统的特点，我们需要选择合适的参数来保证仿真的准确性与效率。
建模与仿真完成后，我们可以通过Simulink提供的结果可视化工具，如波形显示、频谱分析等，来分析系统的仿真结果。
同时，我们还可以使用Simulink提供的调试工具，如断点调试、单步执行等，来对系统进行调试与验证。
Simulink的建模与仿真基础包括了以上内容，希望对你有所帮助。
Simulink 是一种功能强大的建模和仿真环境，可用于工程和科学应用。
它将数学建模、仿真和分析应用程序与设计自主性结合在一个直观的环境中。
第五章 Simulink系统建模与仿真
本章重点
Simulink基本结构 Simulink模块 系统模型及仿真
一、Simulink简介
Simulink 是MATLAB 的工具箱之一，提供交互式动态系统
建模、仿真和分析的图形环境
可以针对控制系统、信号处理及通信系统等进行系统的建 模、仿真、分析等工作 可以处理的系统包括：线性、非线性系统；离散、连续及 混合系统；单任务、多任务离散事件系统。
从模块库中选择合适的功能子模块并移至编辑窗口中，按 设计要求设置好各模块的参数，再将这些模块连接成系统 Simulink的仿真过程就是给系统加入合适的输入信号模块 和输出检测模块，运行系统，修改参数及观察输出结果等
过程
二、Simulink的基本结构
Simulink窗口的打开
命令窗口：simulink 工具栏图标：
三、Simulink模型创建
7、信号线的标志
信号线注释：双击需要添加注释的信号线，在弹出的文本编辑 框中输入信号线的注释内容
信号线上附加说明：（1） 粗线表示向量信号：选中菜单Forma t|Wide nonscalar lines 即可以把图中传递向量信号的信号线用粗 线标出；（2）显示数据类型及信号维数：选择菜单Format|Port data types 及Format|Signaldimensions，即可在信号线上显示前 一个输出的数据类型及输入/输出信号的维数；（3） 信号线彩 色显示：选择菜单Format|Sample Time Color，SIMULINK 将用 不同颜色显示采样频率不同的模块和信号线，默认红色表示最 高采样频率，黑色表示连续信号流经的模块及线。
同一窗口内的模块复制： （1）按住鼠标右键，拖动鼠标到目标
计算机仿真技术课件第七章Simulink建模和仿真
Discrete state-space
实现离散状态空间系统
Discrete-time integrator
离散时间积分器
Discrete transfer fcn
实现离散传递函数
Discrete zero-pol
实现用零极点表达的离散传递函数
First-order hold
实现一阶采样保持系统
Unit delay
单位采样时间延迟器
Zero-order hold
实现采样的零阶保持
表7.2.3 Discrete库
第七章 Simulink建模和仿真 7.2 基本模块
模 块 名
说 明
Derivative
信号的微分运算
Integrator
To file
向文件中写数据
To workspace
向工作间定义的变量写数据到
XY graph
Matlab图形窗口显示信号的二维图
表7.2.2 Sinks库
第七章 Simulink建模和仿真 7.2 基本模块
模 块 名
说 明
Discrete filter
第七章Simulink建模和仿真 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。 二、仿真运行原理 Simulink仿真包括两个阶段；初始化阶段和模型执行阶段 (1) 模块初始化 在初始化阶段主要完成以下工作： ① 模型参数传给Matlab进行估值，得到的数值结果将作为模型的实际参数； ② 展开模型的各个层次，每一个非条件执行的子系统被它所包含的模块所代替；
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。
薛定宇simulink建模与仿真随书仿真
薛定宇simulink建模与仿真随书仿真
本文介绍了关于薛定宇在其著作《 MATLAB/Simulink在工程实践中的应用》中所提及的Simulink建模与仿真方法。
Simulink是MATLAB中的一个工具箱，可用于建立动态系统模型，并进行仿真分析。
首先是建模方面，Simulink中的模型结构可以看做一个有向图，其中包含系统中各个组件之间的输入输出关系。
对于系统中的各个组件，可以使用Simulink库中已有的组件，如数学运算、逻辑运算等，
也可以通过自定义S-Function的方式实现。
在建模时，需要注意各个
组件之间的连接方式，以确保输入输出之间的连通性。
其次是仿真方面，Simulink提供了多种仿真方法，包括常规仿真、加速仿真、硬件仿真等。
常规仿真是指按照离散时间步长逐步仿真整
个模型，进行结果输出；加速仿真则是在保证精度的前提下，通过一
系列技术加速仿真过程，缩短仿真时间；硬件仿真是指将模型加载到
特定的硬件设备上，进行真实环境的测试。
针对不同的仿真需求，可
以选择适合的仿真方法。
总之，Simulink作为一款强大的建模仿真工具，可以广泛应用于工程实践中，从而加速工程开发过程，提高工程设计效率。
Simulink 建模与仿真
9.2 Simulink基本操作 Simulink基本操作
Simulink 中的“Simu”一词表示可用于计算机 中的“Simu”一词表示可用于计算机 仿真， Link”一词表示它能进行系统连接 一词表示它能进行系统连接， 仿真 ， 而 “ Link” 一词表示它能进行系统连接 ， 即把一系列模块连接起来， 即把一系列模块连接起来，构成复杂的系统模 型 。 作 为 MATLAB 的 一 个 重 要 组 成 部 分 ， Simulink由于它所具有的上述的两大功能和特 Simulink由于它所具有的上述的两大功能和特 以及所提供的可视化仿真环境、 色，以及所提供的可视化仿真环境、快捷简便 的操作方法， 的操作方法，而使其成为目前最受欢迎的仿真 软件。 软件。 该部分内容主要介绍Simulink的基本功能和基 该部分内容主要介绍 Simulink的基本功能和基 本操作方法，并通过举例介绍如何利用 Simulink进行系统建模和仿真 Simulink进行系统建模和仿真。 进行系统建模和仿真。
计 算 机 仿 真 4
9.1 Simulink简介 Simulink简介
2. 交互式仿真环境 Simulink提供了交互性很强的仿真环境， Simulink提供了交互性很强的仿真环境，既可 提供了交互性很强的仿真环境 以通过下拉式菜单执行仿真， 以通过下拉式菜单执行仿真，也可以通过命令进行 仿真。 仿真。 3. 与Matlab工具箱的集成 Matlab工具箱的集成 Simulink可以直接利用 Simulink可以直接利用Matlab的资源，使得用 可以直接利用Matlab的资源 的资源， 户可以完成数据分析、过程自动化、 户可以完成数据分析、过程自动化、参数优化等工 作。工具箱提供的高级设计和分析能力可以融入仿 真过程。 真过程。计 算 机 仿 真 Nhomakorabea15
第二讲 Simulink建模与仿真
三、模块的参数和特性设臵
Simulink中几乎所有模块 的参数（Parameter）都允许 用户进行设臵。只要双击要设 臵参数的模块就会弹出设臵对 话框，如右图所示。这是正弦 波模块的参数设臵对话框，您 可以设臵它的幅值、频率、相 位、采样时间等参数。模块参 数还可以用set-param命令修 改，这在后面将会讲到。
图1
调整模块的方向
图2
模块的阴影效果
五、模块名的处理
(1) 模块名的显示与否 选定模块，选取菜单Format下的Hide Name，模块名就会被隐藏， 同时Hide Name改为Show Name。选取Show Name就会使模块隐藏的名 字显示出来. (2) 修改模块名 用鼠标左键单击模块名的区域，这时会在此处出现编辑状态的光 标，在这种状态下能够对模块名随意修改。 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) 改变模块名的位臵 模块名的位臵有一定的规律，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。 因此模块名只能从原位臵移到相对的位臵。可以用鼠标拖动模块 名到其相对的位臵；也可以选定模块，用菜单Format下的Flip Name 实现相同的移动。
b) ode23：二/三阶龙格－库塔法，它在误差限要求不高和求解的问题不 太难的情况下，可能会比ode45更有效。也是一个单步解法器。
c) ode113：是一种阶数可变的解法器，它在误差容许要求严格的情况下 通常比ode45有效。ode113是一种多步解法器，也就是在计算当前时刻 输出时，它需要以前多个时刻的解。
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
-
15
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
simulink概述
Simulink概述什么是SimulinkSimulink是一种图形化建模和仿真环境，用于多学科设计、建模、仿真和分析动态系统。
它是MATLAB的一个重要组成部分，适用于各种工程领域，如控制系统、通信系统、信号处理、图像处理等。
Simulink通过图形界面和可拖放的模块来建立和调整系统模型，具有直观、易用的特点。
Simulink的基本概念在使用Simulink建模系统之前，我们需要了解一些基本概念。
模块（Blocks）模块是Simulink中的基本构建单元，用于表示系统的各个组成部分。
模块可以是输入、输出、数学运算、逻辑运算、信号处理等等。
模块通过连接线连接在一起，形成系统模型。
系统模型（Model）系统模型是由各种模块构成的系统表示。
通过将各个模块连接在一起，形成一个完整的系统模型，可以用于对系统进行建模、仿真和分析。
信号流（Signal Flow）信号流表示模块之间的数据传递过程。
在Simulink中，信号可以是具有实时连续变化的模拟信号，也可以是离散的采样信号。
信号通过连接线在模块之间传递。
仿真和分析Simulink提供了强大的仿真和分析功能，可以用于验证和优化系统模型。
通过设置仿真参数和初始条件，可以对系统进行仿真，并获取系统在不同时间点的响应和输出。
此外，Simulink还提供了各种分析工具，如频域分析、时域分析、优化等，用于进一步分析和优化系统性能。
Simulink的优点和应用领域Simulink具有许多优点，使得它在工程领域得以广泛应用。
直观易用的建模环境Simulink提供了直观易用的图形界面，使得系统建模变得简单。
通过拖放模块和连接线，用户可以快速建立复杂的系统模型，而无需编写复杂的代码。
多学科设计支持Simulink支持多学科设计，可以在一个环境中集成不同学科的设计要求。
例如，可以将控制系统设计和信号处理设计集成到同一个Simulink模型中，以进行联合仿真和优化。
快速原型开发和验证Simulink的模块化特性使得系统开发变得更加快速和高效。
Simulink建模与仿真
【实验名称】Simulink建模与仿真【实验目的】1．学习SIMULINK 软件工具的使用方法；2．用SIMULINK 仿真线性系统；【实验内容】1．SIMULINK简介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，它与MATLAB语言的主要区别在于，其与用户交互接口是基于Windows的模型化图形输入，其结果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建，而非语言的编程上。
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。
2．SIMULINK的启动进入SIMULINK界面，只要你在MA TLAB命令窗口提示符下键入‘SIMULINK’，按回车键即可启动SIMULINK软件。
在启动S IMULINK软件之后，SIMULINK的主要方块图库将显示在一个新的Windows中。
如图8-1所示：►在MA TLAB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。
图8-1 SIMULINK的主要方块图库3．SIMULINK的模块库介绍►SIMILINK模块库按功能进行分为以下8类子库：Continuous（连续模块）Discrete（离散模块）Function&Tables（函数和平台模块）Math（数学模块）Nonlinear（非线性模块）Signals&Systems（信号和系统模块）Sinks（接收器模块）Sources（输入源模块）4．SIMULINK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5．SIMULINK功能模块的处理（1）模块库中的模块可以直接用鼠标进行拖曳（选中模块，按住鼠标左键不放）而放到模型窗口中进行处理。
Simulink建模与仿真
3.2.2、仿真运行原理
Simulink仿真包括两个阶段；初始化阶段和模型执行阶段
(1) 模块初始化
在初始化阶段主要完成以下工作： ① 模型参数传给Matlab进行估值，得到的数值结果将作为模型 的实际参数； ② 展开模型的各个层次，每一个非条件执行的子系统被它所包 含的模块所代替；
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综上所述，Simulink就是一种开放性的，用来模拟线性或非线 性的以及连续或离散的或者两者混合的动态系统的强有力的系 统级仿真工具。
上 页 下3 页
Simulink的特点:
(1)丰富的可扩充的预定义模块库 ； (2)交互式的图形编辑器来组合和管理直观的模块图 ； (3)以设计功能的层次性来分割模型，实现对复杂设计的管理； (4)通过Model Explorer 导航、创建、配置、搜索模型中的任
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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。
Simulink 仿真基础
1 Simulink的概述 2 基本操作 3 基本模块 4 建模方法 5 系统仿真举例
1
3.1 Simulink的概述
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的模块，评估不同的 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。
了解MATLABSimulink进行系统建模与仿真
了解MATLABSimulink进行系统建模与仿真MATLAB Simulink是一款功能强大的工具，专门用于系统建模和仿真。
它可以帮助工程师和科研人员设计复杂的系统、开展仿真分析，并支持快速原型设计和自动生成可执行代码。
本文将详细介绍MATLAB Simulink的基本概念、系统建模与仿真流程，以及其在各个领域中的应用。
第一章：MATLAB Simulink简介MATLAB Simulink是MathWorks公司开发的一款图形化建模和仿真环境。
它包含了一系列模块，可以通过简单地拖拽和连接来模拟和分析复杂的系统。
Simulink中的模块代表不同的系统组件，例如传感器、执行器、控制器等。
用户可以通过连接这些模块来构建整个系统，并通过仿真运行模型以评估系统的性能。
第二章：系统建模基础系统建模是使用Simulink进行系统设计的关键步骤。
在建模之前，需要明确系统的输入、输出和所涉及的物理量。
Simulink提供了广泛的模块库，包括数学运算、信号处理、控制等，这些模块可以方便地应用到系统中。
用户可以选择合适的模块，并通过线连接它们来形成系统结构。
此外，Simulink还支持用户自定义模块，以满足特定的需求。
第三章：MATLAB与Simulink的联合应用MATLAB和Simulink是密切相关的工具，它们可以互相配合使用。
MATLAB提供了强大的数学计算和数据分析功能，可以用于生成仿真所需的输入信号，以及分析仿真结果。
同时，Simulink也可以调用MATLAB代码，用户可以在模型中插入MATLAB函数块，以实现更复杂的计算和控制逻辑。
第四章：系统仿真与验证系统仿真是利用Simulink来验证系统设计的重要步骤。
通过设置仿真参数和初始条件，用户可以运行模型来模拟系统的行为。
仿真可以包括不同的输入场景和工况，以验证系统在不同条件下的性能和稳定性。
Simulink提供了丰富的仿真分析工具，例如波形显示器、频谱分析等，可以帮助用户分析仿真结果并进行必要的调整。
matlabsimulink动力学建模与仿真
matlabsimulink动力学建模与仿真
Matlab Simulink是一种功能强大的动力学建模和仿真软件。
它
可以帮助工程师和科研人员以直观的方式创建和分析各种系统的数学
模型。
使用Matlab Simulink，我们可以轻松地建立复杂的动力学系统模型，例如机械系统、电力系统、控制系统等。
Matlab Simulink提供了丰富的图形化建模功能，用户可以使用
预定义的模块和组件来组装模型。
这些模块包括各种传感器、执行器、控制器等，用户只需拖拽和连接这些模块即可快速搭建所需的系统模型。
用户还可以通过自定义模块来增加系统的特定功能。
在模型建立完成后，Matlab Simulink提供了各种仿真和分析工具，可以帮助用户验证和优化系统设计。
用户可以设置仿真参数，例
如仿真时间、信号输入等，然后运行仿真以观察系统的动态行为。
通
过仿真结果，用户可以评估系统的性能指标，并进行参数调整和优化。
此外，Matlab Simulink还支持与MATLAB的深度集成，用户可以在仿
真过程中使用MATLAB的强大数学和数据处理功能。
总之，Matlab Simulink是一个强大的动力学建模和仿真工具，
它可以帮助工程师和科研人员快速建立和分析各种系统模型。
通过使
用Matlab Simulink，我们可以更好地理解和预测系统的行为，从而提供有效的解决方案。
第一讲 Simulink建模与仿真基础
Simulink专题讲座
© 2008 HFUT
2
重庆大学
1．模型元素 一个典型的Simulinnk模型包括以下3种元素。 ● 信号源（Source） ● 被模拟的系统模块 ● 信号输出（Sink）
CHONGQING UNIVERSITY
2．仿真步骤 （1）建立系统仿真模型，包括添加模块、设 置模块参数、进行模块连接等操作。 （2）设置仿真参数。 （3）启动仿真并分析仿真结果。
Simulink含两层含义：“Simu”表示仿真（simulation）；而link表 示它能够进行系统连接，即：把一系列模块连接起来，构成复杂的 系统模型。正是由于它的这些功能和特色，使得它成为计算机仿真 领域首选的仿真环境。
Simulink专题讲座
© 2008 HFUT
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重庆大学
CHONGQING UNIVERSITY
Simulink专题讲座
© 2008 HFUT
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重庆大学 3．仿真实例 CHONGQING UNIVERSITY 利用Simulink仿真曲线。 正弦信号由信号源模块库（Sources）中的Sine Wave模块提供， 求和用数学运算模块库（Math Operations）中的数学函数模块 （Add）产生，再用信号输出模块库（Sinks）中的示波器模块 （Scope）输出波形 （1）打开一个名为untitled的模型编辑窗口 （2）将所需模块添加到模型中。 （3）用连线将各个模块连接起来组成系统仿真模型 （4）设置模块参数并连接各个模块组成仿真模型。
© 2008 HFUT
重庆大学
CHONGQING UNIVERSITY
合计41万篇， 其中人文社会科 学约2600篇、经 济与管理科学约 2.6万篇，更多用 于工程科学、自 然科学
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6.4创建simulink模型（简单入门）
一、启用simulink并建立系统模型 启动simulink： （1）用命令方式：simulink （2）
二、simulink模块库简介
1、simulink公共模块库 Continuous（连续系统）
连续信号数值积分 输入信号连续时间积分 单步积分延迟，输出为前一输入 线性连续系统的状态空间描述 线性连续系统传递函数描述
1、封装编辑器之图表编辑对话框
首先封装后，再选中子系统图表，执行edit/edit mask 。
封装类型
子系统模块图表绘制命令
图表显示界 面控制参数
1）封转类型：对封装后的子系统进行简短的说明
2）图表显示界面控制参数 icon fram：设置图表边框为可见或不可见 icon transparency:设置图表为透明或不透明
模块库：具有某种属性的一类模块的集合 库模块：模块库中的一个模块
引用块：模块库中的一个模块的副本（从模块库中 拖动或复制到系统模型中的模块） 关联：引用块与对应的模块库中的模块之间的联系， 当模块库中的模块发生改变时simulink会自动更新相应的 引用块。
2、建立与使用模块库
步骤： 1）在simulink中执行file/new/library
初始化信号
矩阵串联器 合并输入信号为一个输出 模块控制信息 信号组合器
向数据存储区写数据
数据类型选择器
信号分解器
从goto模块中获得信号 函数调用发生器
信号探测器
信号维数改变器 选择或重组信号 信号属性修改 输入信号宽度
向goto模块传递信号
Sinks（系统输出模块库）
以数值形式显示输入信号
悬浮信号显示器
输入服从高司分布的随机信号
输入周期信号
以固定速率输出当前仿真时间 信号发生器
从matlab工作空间中输入数据 正弦信号初始器
从.mat文件中输入数据
接地信号
输入阶跃信号
输入服从高司分布的随机信号
Subsystem（子系统模块库）
可配置子系统 原子子系统 使能子系统 使能触发 For循环
条件执行子系统
3、触发子系统
4、触发使能子系统
5、原子子系统
虚子系统：对通用子系统与使能子系统 1）子系统只是系统模型中某些模块组的图形表示 2）子系统中的模块在执行时与其上一级模块统一被排 序，不受子系统限制。
3）在一个仿真时间步长内，simulink可以多次进出一 个子系统。
原子子系统：
1）子系统作为一个“实际”的模块，需顺序连续执行。
2、系统模型 实体模型：根据相似性建立 模型 数学模型:原始系统数学模型；仿真系统数学模型
动态模型：描述系统动态变化过程
静态模型：平衡状态下系统特性值之间的关系 二、计算机仿真 1、仿真的概念
以相似性原理、控制理论、信息技术及相关领域 的有关知识为基础，以计算机和各种专用物理设备为工 具，借助系统模型对真实系统进行实验研究的一门综合 性技术。 2、仿真分类 实物仿真：建造实体模型 数学模型：将数学语言编制成计算机程序
3、封装编辑器之文档对话框
4、封装编辑器之文档对话框
封装类型
封装描述
帮助
1）封装类型：对封装后的子系统进行简短的说明，用 于标志该子系统
2）封装描述：用于设定描述信息 3）帮助
四、simulink模块库技术
1、模块库的概念及其使用 所谓模块库一般是指具有某种属性的一类模块的集 合。用户可以定义自己的模块库。
Fcn： 用于实现简单函数关系
输入总表示成u（可是一向量）
输出是一标量 Matlab Fcn：
用于调用matlab函数实现某一 功能
所调用函数只能有一个输出 （可以是一个向量）
单输入函数只需要使用函数名， 多输入需引用相应的元素 在每个仿真步长内都需要调用 matlab解释器
例：信号平方运算
6.6 simulink子系统技术
先建立空的子系统
2、建立复杂系统模型
自下向上的设计思路 自顶向下的设计思路
6.5 simulink与matlab的接口设计
一、使用工作空间变量设置系统模块参数
二、将信号输出到workspace
三、从workspace中产生信号源
四、向量与矩阵
五、matlab function与function模块
半实体模型：数学物理仿真
实时仿真：需要专用的实时仿真硬件 欠实时仿真：比实际时钟慢
超实时仿真：比实际时钟快
3、计算机仿真 根据相似性原理，利用计算机逼真模拟研究对象。 模拟机、模拟数字机、数字通用机、仿真专用机。
三、仿真的作用 1）优化系统设计
2）系统故障再现 3）验证系统设计的正确性
4）对系统，子系统进行性能评估
双输出选择器（手动）
多端口输出选择器
量化器
信号上升、下降速率控制器 信号延迟器
饱和信号
三路选择器（根据输入2控制输出）
Signal &System（信号和系统模块）
对信号进行分配 由输入产生总线信号
Goto模块标记控制器
将信号与特定的偏移值比较
总线信号选择器
用户定义的数据存储区 从数据存储区中读取数据
对输入信号进行固定时间延迟
对输入信号进行可变时间延迟 线性连续系统的零极点模型
Discrete（离散系统）
线性离散系统的传递函数描述
线性离散系统的零极点模型描述
线性离散系统的滤波器描述
线性离散系统的状态空间描述 离散时间积分器
离散信号的一阶保持器nction&Tables（函数与表库）
按位逻辑运算
逻辑真值查找 输出输入复数的幅值与相位
从输入实部与虚部构造复数
关系运算器
输出系统输入的的实部或需部
点乘运算
求整运算器
符号运算 渐变增益 对输入求和或差 三角与双曲函数
信号增益
信号逻辑运算 幅值与相位转化为复数形式
特定的一些数学函数
Nonlinear（非线性系统模块库）
死区间歇 库仑粘贴信号 死区信号
表数据选择器（从表中选择数据）
求取输入信号的数学函数值
对输入信号进行内插运算 输入信号的一维线性内插 输入信号的二维线性内插 输入信号的n维线性内插
M函数（对输入进行运算输出结果）
多项式求值
查找输入信号所在范围
S-函数模块 S-函数生成器
Math（数学运算库）
求信号绝对值 输出强制系统输入为零的代数状态 矩阵增益 求输入的最小、大值 乘法或除法器
一、回顾 1、通用子系统的生成 2、子系统的基本操作 子系统的命名 子系统的编辑
子系统的输入 子系统的输出 子系统的参数设置
二、simulink高级子系统技术
使能子系统 触发子系统 函数调用子系统
1、条件子系统的建立方法 在enabled subsystem triggered subsystem
while循环 选择
表达式执行子系统
三、simulink的子系统封装技术
封装子系统的特点： 1）自定义系统模块及图表 2）用户双击子系统图表将弹出参数设置框
3）可自定义子系统的帮助文件 4）拥有自己的工作区 使用子系统封装技术的优点： 1）向子系统模块中传递参数 2）“隐藏”子系统中不需要过多展现的内容 3）保护子系统中的内容，防止模块实现被随意篡改。
通用子系统
Switch-case子系统
Switch-case动作子系统 触发子系统 当型循环子系统
函数调用
If条件
2、simulink专业模块库
三、建立simulink框图
1、选择模块
2、模块连接
3、信号组合与分支
3、运行仿真
四、simulink子系统介绍
1、子系统生成 在已有的系统模型中建立子系统
enabled and triggered subsystem中。
1）一个系统中不能含多个enable和triggered信号。 2）其它子系统可看成某种形式的条件执行子系统。
1、触发子系统
法1（加分路器）
法2（示波器分三支路）
2、使能子系统 例：
Reset:执行时，系统中的状态被重新设置为初始参 Held：执行时，系统的状态保持不变
2）将用户定义的模块或是其它模块库中的模块移动 到新的模块库中。 3）保存新的模块库
建立后保存并关闭后， 模块被锁定
若要修改，则选择 UNLOCK解锁
对引用块修改的方法
3、可配置子系统
在某些情况下，用户建立的系统模型中可能有若干 个不同的子系统，它们具有同样的功能。如果用户需要在 它们之间频繁的切换，可为这些子系统建立可配置子系统。 方法如下： 1）建立包含这些子系统的自定义模块库，然后从 subsystem模块库中拖动configurable subsystem模块到 这个自定义的模块库中。 2）保存自定义模块库，然后双击可配置子系统块。选择 用户需要相互切换的子系统。
3）复制模块库中的可配置子系统到相应的系统模型中。 4）在edit下的block choice项完成模块的配置。
1）仿真程序库：由一组完成特定功能的程序组成 的集合，专门面向某一问题或一个领域。
2）仿真语言：在高级语言的基础上，为面向专门 问题而开发的。
3）集成仿真环境
五、计算机仿真的一般过程
仿真问题和仿真目的描述
确定仿真方案
修改方案
系统描述 建立系统数学模型
建立仿真数学模型 编写仿真程序 验证模型
是否符合要求 是否符合要求 是否符合要求 是否符合要求
assignment：参数分配类型（evaluate:求值字符串 literal：普通文字）
initialization commands（初始化命令栏）