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文档之家› 第九章 MATLAB simulink仿真软件
第九章 MATLAB simulink仿真软件
Discrete Zero-Pole:以零极点表示 的离散传递函数模型
First-Order Hold:一阶采样和保 持器 Zero-Order Hold:零阶采样和保 持器 Unit Delay:一个采样周期的延时
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数学运算模块( Math Operations)
数学运算模块(
标注连线:在线上双击鼠标,出现文本编辑框,输入标记文本
线的分支:按住鼠标右键,在需要分支的地方拉出即可以。或者 按住Ctrl键,并在要建立分支的地方用鼠标拉出即可。 删除连线:单击该连线,按delete键即可
保存模型
– 模型创建完成后,从模型编辑窗口的File菜单项中选择Save或Save As命 令,可以将模型以模型文件的格式(扩展名为.mdl)存入磁盘。
修改模型
– 如果要对一个已经存在的模型文件进行编辑修改,需要打开该模型文件
» 在MATLAB命令窗口直接输入模型文件名(不要加扩展名.mdl)。 » 在模块库浏览器窗口或模型编辑窗口的File菜单中选择Open命令,然后选择 或输入欲编辑模型的名字 » 单击模块库浏览器窗口工具栏上的Open a model命令按钮或模型编辑窗口工 具栏上的Open model命令按钮
Math Operations)
Sum:求和运算 Product:乘运算 Dot Product:点乘运算
Gain:比例运算
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 Trigonometric Function:三角函数, 包括正弦、余弦、正切等 MinMax:最值运算 Abs:取绝对值 Sign:符号函数 Logical Operator:逻辑运算 Relational Operator:关系运算
6) 模块命名:先用鼠标在需要更改的名称上单击一下,然后直接 更改即可。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。
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离散系统模块(Discrete)
离散系统模块(Discrete)
Discrete-time Integrator:离散 时间积分器 Discrete Filter:IIR与FIR滤波器 Discrete State-Space:离散状态 空间系统模型 Discrete Transfer-Fcn:离散传递 函数模型
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SIMULINK功能模块的编辑
功能模块的基本操作,包括模块的移动、复制、删除、转向、改变大 小、模块命名、颜色设定、参数设定、属性设定、模块输入输出信号 等。 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。 在模型窗口中,选中模块,则其4个角会出现黑色标记。此时可以 对模块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 一个功能模块。 3) 删除:选中模块,按Delete键即可。若要删除多个模块,可以 同时按住Shift键,再用鼠标选中多个模块,按Delete键即可。 也可以用鼠标选取某区域,再按Delete键就可以把该区域中的 所有模块和线等全部删除。 18
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SIMULINK模块的连接
SIMULINK模型的构建是通过用线将各种功能模块进行连接 而构成的。
连接两个模块:移动光标到输出端,光标变成十字形,按住鼠标 左键,移动鼠标到另一个模块的输入端,当十字光标出现重影时, 释放鼠标左键完成连接 模块间连线的调整:先把鼠标移动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。
第九章
MATLAB simulink仿真软件
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simulink仿真软件
什么是Simulink?
– Simulation(仿真)+ Link(连接) – Simulink是MATLAB的重要组成部分,它是实现动态系统建模、 仿真和分析的一个软件包。
Simulink与
MATLAB语言的主要区别
– Simulink的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。 – Simulink寄生在Matlab环境中(共享工作空间)
Complex to Magnitude-Angle:由复 数输入转为幅值和相角输出
Magnitude-Angle to Complex:由幅 值和相角输入合成复数输出 Complex to Real-Imag:由复数输入 转为实部和虚部输出 Real-Imag to Complex:由实部和虚 部输入合成复数输出
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输入源模块( Sources )
输入源模块(
Sources )
Constant:常数信号。 Clock:时钟信号。
From Workspace:来自MATLAB 的工作空间。
From File(.mat):来自数据文件。 Pulse Generator:脉冲发生器。 Repeating Sequence:重复信号。 Signal Generator:信号发生器, 可以产生正弦、方波、锯齿波及随 意波。 Sine Wave:正弦波信号。 Step:阶跃波信号。
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SIMULINK功能模块的编辑(续)
模块的属性设置
– 选定要设置属性的模块,然后在模块上按鼠标右键并在弹出的 快捷菜单中选择Block properties – 该对话框包括General、Block annotation和Callbacks 3个可以相 互切换的选项卡。
General:设置3个基本属性:Description(说明)、Priority(优先级) 、 Tag(标记)。 Block annotation:指定显示模块的哪些参数 Callbacks:指定函数或命令,当该模块被双击之后,Simulink就会调 用该函数或命令执行,这种函数在MATLAB中称为回调函数。
Simulink提供的功能源自– 建立系统模型 – 选择仿真参数和数值算法 – 启动仿真程序对该系统进行仿真 – 设置不同的输出方式来观察仿真结果
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Simulink的启动
Simulink不能独立运行,只能在MATLAB环境中运行 Simulink的启动
– 方法一:在MATLAB的命令窗口直接键入simulink。 – 方法二:单击MATLAB主窗口工具栏上的Simulink命令按钮
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Simulink的退出
为了退出Simulink,只要关闭所有模型编辑窗口和
Simulink模块库浏览器窗口即可。
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主要内容
Simulink操作基础 Simulink仿真模型 Simulink系统的仿真
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Simulink仿真模型概述
仿真模型(Model)
– 在视觉上表现为直观的方框图 – 在文件上则是扩展名为.mdl的ASCII代码 – 在数学上体现了一组微分方程或者是差分方程 – 在行为上模拟了物理器件构成的实际系统的动态特性。
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Lookup Tables模块库,线形插值查表模块库;
Math Operations模块库,提供数学运算功能元件; Model Verification模块库,模型验证库; Model-Wide Utilities模块库; Ports and Subsystems模块库,端口和子系统; Signals Attributes模块库,信号属性模块; Signals Routing模块库,提供用于输入、输出和控制的相关信号及相关处理; User-defined Functions模块库,用户自定义函数元件; Additional Math &Discrete模块库。
SIMULINK功能模块的编辑(续)
4) 转向:为了能够顺序连接功能模块的输入和输出端,功能模块 有时需要转向。在菜单Format中选择Flip Block旋转180度,选 择Rotate Block顺时针旋转90度。或者直接按Ctrl+F键执行 Flip Block,按Ctrl+R键执行Rotate Block。 5) 改变大小:选中模块,对模块出现的4个黑色标记进行拖曳即 可。
模块(Block)是构成系统仿真模型的基本单元
– 用适当的方式把各种模块连接在一起就能够建立动态系统的仿真 模型
从宏观角度来看,
Simulink模型通常包含了3类模块
– 信源(Source) – 系统(System) – 信宿(Sink)
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Simulink模块库
Simulink模块库 – – – – – – – Sources模块库,为仿真提供各种信号源; Sinks模块库,为仿真提供输出设备元件; Commonly Used Blocks模块库,为仿真提供常用元件; Continuous模块库,为仿真提供连续系统元件; Discontinuous模块库,非连续系统元件; Discrete模块库,为仿真提供离散元件; Logic and Bit Operations模块库,提供逻辑运算和位运算的元件;