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1、第6章Simulink仿真1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2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36.1Simulink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SIMULINK?Simulink可以搭建:?(1)通信系統(tǒng)物理層
2、和數(shù)據(jù)鏈路層;?(2)動力學(xué)系統(tǒng);?(3)控制系統(tǒng);?(4)數(shù)字信號處理系統(tǒng);?(5)電力系統(tǒng);?(6)生物系統(tǒng);?(7)金融系統(tǒng)等。4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。56.2Simulink的使用?1.Simulink的啟動?(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
3、命令按鈕?(3)File菜單中選擇New菜單項下的Model命令?2.Simulink的退出?關(guān)閉所有模型窗口和Simulink模塊庫窗口即可66.2.1啟動和退出Simulink76.2.2建模與仿真建模仿真的一般過程是:1.打開一個空白的編輯窗口;2.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);3.將各個模塊按給定的框圖連接起來;4.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,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,對參數(shù)進(jìn)行修正;5.如果對結(jié)果滿意
4、,可以將模型保存。8例6-1設(shè)計一個簡單的模型,其功能是將一正弦信號輸出到示波器中解題步驟:(1)新建一個模型窗口:(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)進(jìn)行系統(tǒng)仿真:(5)觀察仿真結(jié)果:9例6-1演示106.3Simulink的基本模塊1.Simulink(系統(tǒng)仿真模塊庫)2.CommunicationsBlockset(通信模塊庫)3.DSPBlockset(數(shù)字信號處理模塊庫)4.ControlSystemToolbox(控制系統(tǒng)模塊庫)11Simulink模塊庫包含的
5、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,為仿真提供離散元件;(5)LogicandBitOperations模塊庫,提供邏輯運算和位運算的元件;(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)運算功能元件;(8)ModelVerification模塊庫,模型驗證庫;(9)Mod
6、el-WideUtilities模塊庫;(10)PortsandSubsystems模塊庫,端口和子系統(tǒng);(11)SignalsAttributes模塊庫,信號屬性模塊;(12)SignalsRouting模塊庫,提供用于輸入、輸出和控制的相關(guān)信號及相關(guān)處理;(13)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源;(15)User-definedFunctions模塊庫,用戶自定義函數(shù)元件;(16)AdditionalMath&Discrete模塊庫。126.4功能
7、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136.5設(shè)置仿真參數(shù)?仿真參數(shù)對話框?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)?Optimization(優(yōu)化)?HardwareImplementation(硬件工具)?ModelReferencing(模塊引用)14圖6-17設(shè)置仿真參數(shù)151.解題器(Solver)選項?(1)
8、Simulationtime組:設(shè)置仿真起止時間。?(2)Solveoptions組:選擇求解器,并為其指定參數(shù)。?變步長算法(Variable-step)?固定步長算法(Fixed-step)。162.?dāng)?shù)據(jù)輸入輸出選項(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。?Loadfromworkspace(從工作空間載入數(shù)據(jù))