Matlab第10章Simulink仿真环境

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1、第10章Simulink仿真环境1•Simulink是一个以MATLAB为基础的软件包，用于对动态系统进行建模和仿真。•MATLAB提供了许多现成的模块，将它们连接起来就可以构成动态系统的仿真模型，即可视化建模。•建模以后，以该模型为对象运行Simulink中的仿真程序，可以对模型进行仿真，并可以随时观察仿真结果和干预仿真过程。•Simulink适用于各类系统，由于功能强大、使用简单方便，已成为应用十分广泛的动态系统仿真软件。2傅科摆为了证明地球在自转，法国物理学家傅科（1819—1868）于1851年做

2、了一次成功的摆动实验，傅科摆由此而得名。实验在法国巴黎先贤祠最高的圆顶下方进行，摆长67米，摆锤重28公斤，悬挂点经过特殊设计使摩擦减少到最低限度。这种摆惯性和动量大，因而基本不受地球自转影响而自行摆动，并且摆动时间很长。在傅科摆试验中，人们看到，摆动过程中摆动平面沿顺时针方向缓缓转动，摆动方向不断变化。分析这种现象，摆在摆动平面方向上并没有受到外力作用，按照惯性定律，摆动的空间方向不会改变，因而可知，这种摆动方向的变化，是由于观察者所在的地球沿着逆时针方向转动的结果，地球上的观察者看到相对运动现象，从而

3、有力地证明了地球是在自转。3【本章学习目标】●熟悉Simulink的操作环境。●掌握绘制系统模型的方法。掌握子系统模块的建立与封装技术。了解S函数的功能与设计方法。410.1初识Simulink——一个简单的仿真实例•在MATLAB的命令窗口输入Simulink，或单击MATLAB主窗口工具栏上的“Simulink”命令按钮即可启动Simulink。Simulink启动后会显示如图所示的Simulink模块库浏览器（SimulinkLibraryBrowser）窗口。51．模型元素一个典型的Simulin

4、nk模型包括以下3种元素：●信号源（Source）：可以是常量（Const）、时间（Clock）、正弦波（SineWave）、锯齿（Step）波等。●被模拟的系统模块：如数学运算（MathOperations）模块、连续（Continuous）系统模块、离散（Discrete）系统模块等。●信号输出（Sink）：信号可以在示波器（Scope）、图形（XYGraph）记录仪上显示，也可以存储到文件（ToFile）、导出到工作空间（ToWorkspace）。62．仿真步骤利用Simulink进行系统仿真的步骤

5、如下：（1）建立系统仿真模型，包括添加模块、设置模块参数、进行模块连接等操作。（2）设置仿真参数。（3）启动仿真并分析仿真结果。73．仿真实例【例10.1】利用Simulink仿真曲线yt()sintsin(9)t。•正弦信号由信号源模块库（Sources）中的SineWave模块提供，求和用数学运算模块库（MathOperations）中的数学函数模块（Add）产生，再用信号输出模块库（Sinks）中的示波器模块（Scope）输出波形，操作步骤如下：（1）打开一个名为untitled的模型编辑窗口。

6、（2）将所需模块添加到模型中。（3）用连线将各个模块连接起来组成系统仿真模型。（4）设置模块参数并连接各个模块组成仿真模型。模型建好后，将模型以模型文件的格式（扩展名为.mdl）存盘。8（5）设置系统仿真参数。（6）仿真操作。9对比：用plot函数绘制函数曲线>>t=0:0.005:2;>>y=sin(t)+sin(9*t);>>plot(t,y)1010.2仿真模型的建立10.2.1Simulink的基本模块•模块是构成系统仿真模型的基本单元。构建系统仿真模型主要涉及Simulink模块的操作。•Sim

7、ulink的模块库提供了大量模块，大体分为两类：–基本模块库–专业模块库1110.2.2模块操作1．添加与删除模块2．选取模块3．复制模块4．模块外形的调整5．模块名的处理1210.2.3模块的连接1．连接两个模块2．模块间连线的调整3．连线的分支4．标注连线1310.2.4模块的参数和属性设置1．模块的参数设置2．模块的属性设置①Description：对该模块在模型中的用法进行说明。②Priority：规定该模块在模型中相对于其他模块执行的优先顺序。③Tag：用户为模块添加的文本格式的标记。•“Blo

8、ckAnnotation”选项卡中指定在该模块的图标下显示模块的哪个参数。“Callbacks”选项卡中指定当对该模块实施某种操作时需要执行的MATLAB命令或程序。1410.3系统的仿真与分析10.3.1设置仿真参数•打开系统仿真模型，从模型编辑窗口的“Simulation”菜单中选择“ConfigurationParameters”命令，打开一个仿真参数对话框，在其中可以设置仿真参数。在此对话框中，仿真参数设置被分为8类。