SIMULINK仿真连续系统建模

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1、SIMULINK仿真——连续系统建模simulink模块操作1、向量化模块和标量扩展1)向量化模块在SIMULINK库中的几乎所有模块都是所谓的向量化模块。向量化模块输入量和输出量之间的关系是符合数学规则的向量关系，式中x1,x2,…,xn可以是标量或向量，但所有向量必须长度相同。2）标量扩展标量扩展是向量化模块执行符合规则运算所必需具备的自适应能力。所谓标量扩展，是指将一个标量值转换为一个适当长度的向量，该向量的各元素值等于原来的标量值。标量扩展包含：输入的标量扩展及参数标量扩展。例：演示“求和”模块的向量处理能力：输入扩展。本例假设“求和”模块有2个输入端：一个输

2、入三元向量[123]，另一个输入标量4，该模块执行功能的数学表达式为：[123]+4=[567]。在此，“求和”模块的第2个输入被扩展。相应的SIMULINK方块图如下图：例：演示“增益”模块的向量处理能力：参数扩展。本例假设“增益”模块有一个输入三元向量[123]。该模块执行功能的数学表达为：[123]*0.5=[0.511.5]。相应的SIMULINK方块图见图：信号线操作1、产生连线2、信号线的分支和折曲1）分支的产生在实际模型中，一个信号往往需要分送到不同模块的多个输入端，此时就需要绘制分支线(Branchline)。比如反馈控制系统中反馈线的绘制就要使用分支

3、操作产生。分支线的绘制步骤如下：将光标指向分支线的起点（即一已存在信号线上的某点）；按住[ctrl]键，再按下鼠标左键；拖动鼠标，直至分支线的终点处，释放鼠标按钮。2）信号线的折曲在构作方块图模型时，有时需要使两模块间的连线转向，以让出空白，绘制其他东西。产生“折曲”的过程是：选中已存在的信号线，将光标指向待折处，按住shift键，再按下鼠标左键，拖动鼠标，至适合处，释放鼠标。3）折点的移动移动折点的方法是：选中折线，将光标指向待移的折点处，当光标变为一个小圆圈时，按下鼠标左键并拖动鼠标至希望处，释放鼠标。3、插入模块如果一个模块只有一个输入口和一个输出口，那么该模块

4、可以直接被插入到一条信号线中间去。4、信号线标识(label)添加标识：双击需要添加标识的信号线，弹出一个空白的文字填写框。在其中输入文本，作为对该信号线的标识。输入结束后，只需将光标移出该编辑框，点击鼠标左键即可。修改标识：点击需要修改的标识，原标识四周出现一个编辑框，此时即可修改标识。移动标识：点击标识，待编辑框出现后，将光标指向编辑框，按下鼠标后拖动至新位置。复制标识：类似于移动标识，只是要求同时按下ctrl键，或者改用鼠标右键操作。删除标识：点击标识，待编辑框出现后，双击标识使得整个标识被全部选中，按“delete”键。常用的Source库信源名称模块形状功能

5、说明Clock仿真时钟输出每个仿真步点的时刻Constant恒值输出数值可设置FromFile从文件读数据从MAT文件获取信号矩阵。注意：信号以行方式存放。第一行是时间，其余每行存放一个信号序列。名称模块形状功能说明Fromworkspace从工作内存读矩阵数据以列方式存放信号的信号矩阵[TU]必须存在于MATLAB工作空间。T为单调递增的时间列向量；U是与T“行数”相等的矩阵，每列存放一个信号序列。SignalGenerator信号发生器可产生正弦、方波、锯齿波、随机波Sine正弦波输出可设置幅值、相位、频率Step阶跃输出可设置阶跃时刻，阶跃前后的幅值。常用的Si

6、nk库信宿名称模块形状功能说明Display数值显示Format栏设置显示数值格式；Decimation栏设置显示数据的抽选频度。Scope示波器显示实时信号Stop终止仿真可接受向量输入，任何向量非零时，终止整个仿真。常与关系模块配用。名称模块形状功能说明ToFile把数据保存为文件以行方式保存时间或信号序列；Filename栏可指定信号矩阵名；Decimation设置记录额度。n为每隔(n-1)点记录；缺省为每点记录。常与时钟Clock配用，以获得仿真时间序列。Toworkspace把数据写成矩阵以列方式保存时间或信号序列；Maximumnumberofrows栏

7、限定存储的最大数据点数。若送入数据过多，则自动清除老数据。若设inf，则可保存全部数据。XYGraph显示X-Y图形利用MATLAB图形窗显示X-Y曲线。纵横坐标范围都可设置。连续系统建模所谓连续时间系统，是指可以用微分方程来描述的系统。现实世界中的多数物理系统都是连续时间的。连续系统可以分为两类：线性的和非线性的。用来建模连续系统的模块大多位于SIMULINK模块组队Continuous、Math以及Nonlinear模块库中。积分模块直接构造微分方程求解模型例：假设从实际自然界（力学、电学、生态等）或社会中，抽象出有初始状态为0的二阶微分方程，u