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1、第6章Simulink仿真本章目標(biāo)了解Simulink基本模塊的性質(zhì)掌握系統(tǒng)仿真的方法1主要內(nèi)容6.1Simulink與系統(tǒng)仿真6.2Simulink的使用6.3Simulink的基本模塊6.4功能模塊的處理6.5設(shè)置仿真參數(shù)6.6觀察Simulink的仿真結(jié)果26.1Simulink與系統(tǒng)仿真Simulink的產(chǎn)生1990年MathWorks公司為MATLAB增加了用于建立系統(tǒng)框圖和仿真的環(huán)境1992年公司將該軟件改名為SIMULINKSimulink可以搭建:(1)通信系統(tǒng)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層;(2)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng);(3)控制系統(tǒng);(4)數(shù)字信號(hào)
2、處理系統(tǒng);(5)電力系統(tǒng);(6)生物系統(tǒng);(7)金融系統(tǒng)等。3較為流行的版本有與MATLAB5.2配用的Simulink2.2與MATLAB5.3配用的Simulink3.0與MATLAB6.0配用的Simulink4.0與MATLAB7.0配用的Simulink6.0。46.2Simulink的使用1.Simulink的啟動(dòng)(1)在MATLAB的命令窗口直接鍵入simulink。(2)工具欄上的Simulink模塊庫瀏覽器命令按鈕(3)File菜單中選擇New菜單項(xiàng)下的Model命令2.Simulink的退出關(guān)閉所有模型窗口和Simulink
3、模塊庫窗口即可56.2.1啟動(dòng)和退出Simulink66.2.2建模與仿真建模仿真的一般過程是:打開一個(gè)空白的編輯窗口;將模塊庫中模塊復(fù)制到編輯窗口里,并依照給定的框圖修改編輯窗口中模塊的參數(shù);將各個(gè)模塊按給定的框圖連接起來;用菜單選擇或命令窗口鍵入命令進(jìn)行仿真分析,在仿真的同時(shí),可以觀察仿真結(jié)果,如果發(fā)現(xiàn)有不正確的地方,可以停止仿真,對(duì)參數(shù)進(jìn)行修正;如果對(duì)結(jié)果滿意,可以將模型保存。7例6-1設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的模型,其功能是將一正弦信號(hào)輸出到示波器中解題步驟:(1)新建一個(gè)模型窗口:(2)為模型添加所需模塊:(3)連接相關(guān)模塊,構(gòu)成所需要的系統(tǒng)模型
4、:(4)進(jìn)行系統(tǒng)仿真:(5)觀察仿真結(jié)果:8例6-1演示96.3Simulink的基本模塊Simulink(系統(tǒng)仿真模塊庫)CommunicationsBlockset(通信模塊庫)DSPBlockset(數(shù)字信號(hào)處理模塊庫)ControlSystemToolbox(控制系統(tǒng)模塊庫)10Simulink模塊庫包含的子模塊庫(1)CommonlyUsedBlocks模塊庫,為仿真提供常用元件;(2)Continuous模塊庫,為仿真提供連續(xù)系統(tǒng);(3)Discontinuous模塊庫,非連續(xù)系統(tǒng)元件;(4)Discrete模塊庫,為仿真提供離散元
5、件;(5)LogicandBitOperations模塊庫,提供邏輯運(yùn)算和位運(yùn)算的元件;(6)LookupTables模塊庫,線形插值查表模塊庫;(7)MathOperations模塊庫,提供數(shù)學(xué)運(yùn)算功能元件;(8)ModelVerification模塊庫,模型驗(yàn)證庫;(9)Model-WideUtilities模塊庫;(10)PortsandSubsystems模塊庫,端口和子系統(tǒng);(11)SignalsAttributes模塊庫,信號(hào)屬性模塊;(12)SignalsRouting模塊庫,提供用于輸入、輸出和控制的相關(guān)信號(hào)及相關(guān)處理;(13)
6、Sinks模塊庫,為仿真提供輸出設(shè)備元件;(14)Sources模塊庫,為仿真提供各種信號(hào)源;(15)User-definedFunctions模塊庫,用戶自定義函數(shù)元件;(16)AdditionalMath&Discrete模塊庫。116.4功能模塊的處理基本操作包括:1.選取模塊2.復(fù)制與刪除模塊3.模塊的參數(shù)和屬性設(shè)置4.模塊外形的調(diào)整5.模塊名的處理6.模塊的連接7.在連線上反映信息126.5設(shè)置仿真參數(shù)仿真參數(shù)對(duì)話框設(shè)置如下仿真參數(shù):Solver(算法)DataImport/Export(數(shù)據(jù)輸入輸出)Diagnostics(診斷)O
7、ptimization(優(yōu)化)HardwareImplementation(硬件工具)ModelReferencing(模塊引用)13圖6-17設(shè)置仿真參數(shù)141.解題器(Solver)選項(xiàng)(1)Simulationtime組:設(shè)置仿真起止時(shí)間。(2)Solveoptions組:選擇求解器,并為其指定參數(shù)。變步長(zhǎng)算法(Variable-step)固定步長(zhǎng)算法(Fixed-step)。152.?dāng)?shù)據(jù)輸入輸出選項(xiàng)(DataImport/Export)主要用來設(shè)置Simulink與MATLAB工作空間交換數(shù)值的有關(guān)選項(xiàng)。Loadfromworkspac
8、e(從工作空間載入數(shù)據(jù))Savetoworkspace(將輸出保存到工作空間)Saveoptions(保存選項(xiàng))。163.診斷選項(xiàng)(Diagnosti