matlab simulink仿真环境

4.2 simulink 基本使用
4.2.2 Simulink的常用模块库简介 4、 Math数学运算模块 • Logical Operator：逻辑操作符； • Magnitude-Angle to Complex：由幅值与相角求复数； • Math Function：数学运算函数； • Product：对输入信号求积或商； • Relational Operator：比较操作符； • Rounding Function：取整函数； • Sign ：符号函数 • Slider Gain：以滑动形式改变增益； • Sum：对输入信号求代数和； • Trigonometric Function：三角函数 • Bitwise Logical Operator：位逻辑操作符，对无符号整形输入信 号进行逻辑运算。
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4.2.3 Simulink模块的处理
5、模块之间的连接线是信号线。每条连接线都表示标量或向量信 号的传输，连接线的箭头表示信号流向。模块间连接线生成的方法 是：将鼠标置于模块的输出端口上，即呈现出一个十字形光标，拖 动十字形光标至另一模块的输入端口，两模块之间生成一条带有箭 头的连线，模块连线完成。 6、模块的属性分为模块的标题和模块的内部参数。模块标题的修 改方法是：单击标题，使其呈可编辑状态，输入新标题即可。模块 内部都有自己所需要的参数，设置模块内部参数的方法是：将模块 从模型库选出置于窗口中，双击窗口中的模块，即出现该模块的对 话框。具体每个模块参数的设置，可点击模块对话框的help按钮， 参阅其帮助进行设置。
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4.2.2 Simulink的常用模块库简介 1、Sources 信号源模块组： • 时间信号模块(clock)：生成当前仿真时钟，在与时间有 关的指标求取中是很有意义的。 • 常数输入模块(constant)：此模块以常数作为输入。 • 接地线模块(grand)：一般用于表示零输入模块，如果 一个模块的输入端没有接其他任何模块，simulink经常 会给出错误信号。 • 各种其他类型的信号输入，如阶跃输入(step)、斜坡输 入(ramp)、脉冲信号(pulse generator)、正弦信号(sine wave)等，还允许由repeating sequence模块构造可重复 的输入信号。
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4.2.2 Simulink的常用模块库简介
6、nonlinear非线性系统模块
• Rate limiter：限制信号的变化速率 不超过规定的限制值； • Saturation：对输出信号进行限幅 的饱和特性； • Quantizer：对输入进行阶梯状量化； • Backlash：在输出不变区中输出不 随输入变化而改变，在输出不变区外 输出随输入成正比变化； • Coulomb & Viscous Friction：在原点不连续，在原点以外具有线 性增益。
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4.2.2 Simulink的常用模块库简介
4、 Math数学运算模块 • Abs：求绝对值或求模(复数)； • Algebraic Constraint：强制输 入信号为零； • Complex to Magnitude-Angle： 求复数的幅值与相角； • Complex to Real-Imag ：求复 数的实部和虚部； • Dot Product：求点积(内积)； • Gain：对输入信号乘上一个常 数增益；
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4.2.2 Simulink的常用模块库简介 3、 Discrete离散系统模块 • 零阶保持器(zero-order hold)和一阶保持 器(first-order hold)：前者在一个计算步长 内将输出的值保持在同一个值上，后者依 照一阶插值的方法计算步长下的输出值。 • 离散系统的传递函数(discrete Transfer fcn)、状态方程 (discrete state-space)、 零-极点模型(discrete Zero – pole) ：可以建 立一个离散系统模型。 • Unit delay：对采样信号保持，延迟一个采样周期。 • Discrete filter：建立离散滤波器。
4.2 simulink 基本使用
4.2.1 Simulink的启动 1. 命令窗口中键入simulink 2. file菜单中选择new命令的model 3. 工具栏中，按按钮 4.模型窗口file菜单选择new命令的model
4.2 simulink 基本使用
4.2.2 Simulink的常用模块库简介 1、Sources 信号源模块组： • 输入端口模块(In)：用来反映整个系统的输入端子，这样的设置 在模型线性化与命令行仿真时是必需的。 • 信号发生器 (Signal generator)：能够生成若干种常用信号，如 方波信号、正弦波信号、锯齿波信号等，用户可调整其幅值和相 位。 • 带宽限幅白噪声(band-limited white noise)：一般用于连续或混杂 系统的白噪声信号输入。除了白噪声信号外，还有一般随机数发 生模块，如正态随机数模块(random number)和均匀分布随机数 模块(uniform random number)等，注意，这两个模块不能直接 用于仿真连续系统。 • 读文件模块(From file)和读工作空间模块(From workspace):两个 模块允许从文件或matlab工作空间中读取信号作为输入信号。
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4.2.3 Simulink模块的处理 4、在simulink中，线具有连接模块的功能。用鼠标可以在模块 的输入与输出之间连线。选中format-port/signal display-wide nonscalar lines命令，则线的粗细会根据在线上传输的信号而 变化：传输的为数值，则为细线；传输的为向量，则为粗线。 双击连线，即可输入该线的说明标签。按住shift键，用鼠标 在连线要折弯的地方单击并拖动，即可实现连线的折弯。实 现连线的分支有三种方法：一是按住ctrl键，在要建立分支的 地方用鼠标拉出即可；二是在要建立分支的地方用鼠标右键 拉出即可；三是由输入端拉线到分支点。
第四章 simulink仿真环境
4.1 simulink 概述 4.2 simulink 基本使用 4.3 复杂系k 概述
simulink是MATLAB的重要组成部分,它具有相对独立的功能
和使用方法。 simulink的主要功能是实现动态系统建模仿真与分析。 Mathworks从matlab4.0版开始应用simulink，当时把它放在matlab 执行文件中。在matlab4.2及以后的版本中，simulink则以matlab里 的工具包形式单独出现，即需要单独安装。在matlab5.0版中， Simulink已升级为2.0版，在matlab5.3版中， Simulink已升级为3.0 版。目前，simulink比从前的版本有了很大的改进。 Simulink的文件类型为.mdl。 Simulink支持连续与离散系统， 也支持线性与非线性系统。Simulink里包括一些控制工具箱，例如 控制系统工具箱，模糊逻辑工具箱，非线性控制设计模块等等。 用户还可以创建与定制自己的功能模块，而不一定只使用simulink 系统软件提供的标准模块。这样，用户就可以自行扩充软件的使 用范围。
4.2 simulink 基本使用
4.2.3 Simulink模块的处理 1、模块的选定、移动用鼠标操作即可，模块的删除、剪切和拷贝 同常规的做法一样，还可用鼠标右键把待拷贝的模块拖到目标位置 后放开。来完成模块的拷贝。 2、在连接模块时，有时需要将模块转向。在菜单format中选择flip Block命令，模块水平旋转180°(快捷键Ctrl+I)，选择rotate block命 令，模块顺时针旋转90°(Ctrl+R)。 3、模块的名称可以更改，名称在模块上的位置可以翻转，模块名 称可以隐藏，模块的前景颜色、背景颜色，以及空白区域的颜色都 可以设定。以上操作在菜单format中都有相应命令。
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4.2.4 演示示波器
示波器是simulink中常用的一个输出模块。 由右图可以看出，示波器窗口的标题是 “scope”，标题栏下是工具栏。工具栏最左边 是打印按钮；其次是示波器属性对话框； 再次是连续三个变焦(zoom)按钮，分别是 XY轴放大器、X轴放大器和Y轴放大器， 可以将图像根据用户选定的X轴和Y轴范围同时放大，或仅在X轴范 围放大，或仅在Y轴范围放大。工具栏中望远镜按钮对窗口坐标刻 度自动管理，取图像最大幅值、最大时间范围，显示全部结果。望 远镜按钮右边两按钮为保存当前轴的设置。工具栏中最右边的按钮 为“float scope”选择按钮，选中该按钮，示波器为游离状态，模型 结构图中示波器图标的输入端与系统模型的连线会断开。
4.2 simulink 基本使用
4.2.2 Simulink的常用模块库简介 2、Continous连续系统模块 • 积分环节(Integrator)：该模块将输入端 信号经过数值积分，在输出端直接反映 出来。 • 微分环节 (Derivative )：该模块将输入端 信号经过一阶数值微分在输出端输出出来。 • 线性系统的状态方程(state-space)、传递函数(Transfer fcn)、零极点模型(Zero – pole) :都可以用来描述线性系统。 • 时间延迟(Transport delay或variable transport delay)：把输入信 号按给定的时间作延迟 。 • 记忆环节(memory)：输出本模块上一步的输入值。
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4.2.2 Simulink的常用模块库简介 7、sinks输出模块 • Scope：仿真时显示信号的类似示波器的窗口。 • XY graph scope：将两路输入信号分别作为 示波器的两个坐标轴； • Out：反映整个系统的输出端子； • To file：把数据输出到文件中； • To workspace：把数据输出到工作空间中； • Stop simulation：当输入为非零时，强行中 止仿真。