《SIMULINK仿真》PPT课件

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1、第4章SIMULINK仿真SIMULINK是一个进行动态系统建模、仿真和综合分析的集成软件包。它可以处理的系统包括：线性、非线性系统；离散、连续及混合系统；单任务、多任务离散事件系统。4.1SIMULINK入门4.1.1SIMULINK简介SIMULINK是Mathworks公司开发的一个具有重要影响力的软件产品。在SIMULINK提供的图形用户界面GUI上，只要进行鼠标的简单拖拉操作就可构造出复杂的仿真模型。它外表以方块图形式呈现，且采用分层结构。从建模角度讲，这既适于自上而下（Top-down）的设计流程（概念、功能、系统、子系统、直至器件），又适于自下而上（Bottu

2、m-up）逆程设计。从分析研究角度讲，这种SIMULINK模型不仅能让用户知道具体环节的动态细节，而且能让用户清晰地了解各器件、各子系统、各系统间的信息交换，掌握各部分之间的交互影响。1.Simulink的特点（1）设计简单:系统结构使用方框图绘制，以绘制模型化的图形代替程序输入，以鼠标操作代替编程；（2）分析直观:用户不需要考虑系统模块内部，只要考虑系统中各模块的输入输出；（3）仿真快速、准确:智能化地建立各环节的方程，自动地在给定精度要求下以最快速度仿真，还可以交互式地进行仿真。2.Simulink的典型模型结构Simulink的典型模型结构由3部分组成：输入、状态、输

3、出模块。3.Simulink的文件.mdl文件。4.Simulink的帮助Simulink的应用领域示意图4.1.2SIMULINK的启动和退出常用启动SIMULINK有以下几种方法：(1)在MATLAB命令窗口中输入simulink命令，打开Simulink模块库浏览器窗口如图所示，然后再新建一个“untitle”窗口。(2)在MATLAB指令窗口下单击“newsimulinkmodel”按钮(见如图红色方框)，再按新建按钮创建一个“untitle”窗口。(3)模型创建完成后，从模型编辑窗口的“File”菜单项中选择“Save”或“Saveas”命令，可以将模型以模型文件

4、的格式（扩展名为.mdl）存入磁盘。若方框图模型已经存在，那么在MATLAB指令窗口下键入模型文件的名字，便可以直接打开模型窗口。如果要退出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。一个简单的Simulink实例将一个阶跃输入信号送到积分环节，并将积分后的信号送到示波器显示。1.创建空白模型2.添加模块3.添加连接4.仿真5.保存模型4.1.3SIMULINK界面窗口介绍SIMULINK模型创建窗口Simulink的工作原理仿真包括以下几个步骤。（1）模型编译（2）连接（3）仿真执行一般仿真模型都采用数值积分来仿真的，相邻两个时间点的

5、长度为步长，步长的大小取决于求解器的类型。4.1.4SIMULINK的常用模块库SIMULINK是由模块库、模型构造及指令分析、演示程序等几部分组成。SIMULINK模块库包括公共模块库和专业模块库两类。为便于用户能够快速构建自己所需的动态系统，SIMULINK提供了大量以图形方式给出的内置系统模块，使用这些内置模块可以快速方便的设计一些特定的动态系统。SIMULINK公共模块库共包括16个模块，如图4-3所示，（1）CommonlyUsedBlocks（通用模块库）这个模块库包括了其余几个公共模块库中的最常用模块，将其组合在这个库中，便于使用。（2）Continuous（

6、连续系统模块库）包括描述标准线性函数和线性系统模块，其中主要模块有：Derivative（微分器）；Integrator（积分器）；State-Space（状态空间）；Transfer-Fcn（传递函数）；TransportDelay（传递延迟）；VariableTransportDelay（可变传递延迟）；Zero-Pole（以零极点表示的传递函数模型）；（3）Discontinuities（时滞系统模块库）这个模块包括描述非线性函数和非线性系统模块，其中主要模块有：Backlash（偏移补偿）；CoulombandViscousFriction（库仑和粘性摩擦）；Dea

7、dZone（死区）；DeadZoneDynamic（死区动态）；HitCrossing（捕获交叉点）；Quantizer（量化）；RateLimiter（限速器）；Realy（继电器）；Saturation（饱和）；WrapToZero（）；（4）Discrete（离散系统模块库）模块包括描述离散时间系统的模块，其中主要模块有：Difference（差分）；DiscreteDerivative（离散微分）；DiscreteFilter（离散滤波器）；DiscreteState-Space（离散状态空间模型）；Dis