matlabsimulink仿真环境共67页文档

4.1 simulink 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。
4.2 simulink 基本使用
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。
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
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。
• 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。
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。
4.1 simulink 概述
Simulink为用户提供了用方框图进行系统建模的图形窗口，根 据实际工程中控制系统的具体构成，用户只需要用鼠标的点击－拖 拽功能，将模块库中提供的各种标准环节拷贝到图形窗口中 ，再用 Simulink的连线方式连接成一个完整的simulink动态结构图，各个环 节可按simulink特定的方法改变或设定其参数以与实际控制系统相 对应。在对于较大的系统建立模型时nk可将系统分为从高级到低级的好几层，每层又 可以分为好几个小部分；每层系统模型创建完成后，再将其连接起 来就是一个完整的系统了。
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 • 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；
• 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。
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：
• 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。