SimuLink交互式仿真集成环境
- 格式:ppt
- 大小:1.45 MB
- 文档页数:28
实验七SIMULINK 仿真集成环境一、实验目的熟悉SIMULINK 的模型窗口、熟练掌握SIMULINK 模型的创建,熟练掌握常用模块的操作及其连接。
二、实验内容(1) SIMULINK 模型的创建和运行。
(2) 一阶系统仿真。
三、实验步骤1.Simulink 模型的创建和运行(1) 创建模型。
①在MATLAB 的命令窗口中输入simulink 语句,或者单击MATLAB 工具条上的SIMULINK 图标,SIMULINK 模块库浏览器。
②在MATLAB 菜单或库浏览器菜单中选择File|New|Model,或者单击库浏览器的图标,即可新建一个“untitle”的空白模型窗口。
③打开“Sources”模块库,选择“Sine Wave”模块,将其拖到模型窗口,再重复一次;打开“Math Operations”模块库选取“Product”模块;打开“Sinks”模块库选取“Scope”模块。
(2) 设置模块参数。
①修改模块注释。
单击模块的注释处,出现虚线的编辑框,在编辑框中修改注释。
②双击下边“Sine Wave”模块,弹出参数对话框,将“Frequency”设置为100;双击“Scope”模块,弹出示波器窗口,然后单击示波器图标,弹出参数对话框,修改示波器的通道数“Number of axes”为3。
③如图A4 所示,用信号线连接模块。
(3) 启动仿真①单击工具栏上的图标或者选择Simulation|Start 菜单项,启动仿真;然后双击“Scope”模块弹出示波器窗口,可以看到波形图。
②修改仿真步长。
在模型窗口的Simulation 菜单下选择“Configuration Parameters”命令,把“Max step size”设置为0.01;启动仿真,观察波形是不是比原来光滑。
③再次修改“Max step size”为0.001;设置仿真终止时间为10s;启动仿真,单击示波器工具栏中的按钮,可以自动调整显示范围,可以看到波形的起点不是零点,这是因为步长改小后,数据量增大,超出了示波器的缓冲。
Simulink动态系统仿真入门Simulink是基于MA TLAB的图形化仿真设计环境,是MATLAB 提供的进行动态系统建模、仿真和综合分析的集成软件包。
它使用图形化的系统模块对动态系统进行描述,并在此基础上采用MATLAB 的计算引擎对动态系统在时域内进行求解。
它可以处理的系统包括:线性、非线性、离散、连续及混合、单任务、多任务离散事件等。
在MATLAB7.X版本中,可以直接在Simulink环境中运作的工具箱和模型库很多,已经覆盖了航天、航空、通信、控制、信号处理等等诸多领域,涉及内容专业性很强。
1、Simulink系统的启动由于Simulink和MATLAB是高度集成在一起的,因此启动Simulink必须先启动MA TLAB。
在MA TLAB启动Simulink可以通过在命令窗口输入Simulink,或者点击MATLAB工具栏的Simulink 快速启动图标。
启动Simulink后,出现Simulink的主窗口,选择主菜单File中的New\model,即可以打开系统模型编辑器。
下图依次是MATLAB 主窗口、Simulink主窗口和系统模型编辑窗口,图中的箭头表示了操作顺序。
在打开一个新的系统模型文件以后,用户可以从Simulink模块库中选择适合的系统模块或自定义模块来建立系统模型。
我们通过一个简单的例子来分步说明Simulink建模和仿真的能力。
1)在MATLAB 窗口运行Simulink。
打开Simulink模块库浏览器。
2)点击Source子库前的“+”展开库,可以看到各种信源模块。
3)点击新建图标,打开一个空白型的模型窗口。
4)用鼠标选中需要的信源模块,把它拖入新建的空白模型编辑窗口,生成一个正弦波的复制品。
5)同样将信宿库Sinks中的示波器Scope拷贝到模型窗口。
6)利用鼠标完成两个模块的连线操作,完成一个简单的模型。
7)为进行仿真,双击示波器模块,打开示波器显示屏。
第八第八章章 SIMULINK SIMULINK 交互式仿真集成环境交互式仿真集成环境8.1 引导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。
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(Bottum-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。
在SIMULINK 环境中,用户将摆脱理论演绎时需做理想化假设的无奈,观察到现实世界中摩擦、风阻、齿隙、饱和、死区等非线性因素和各种随机因素对系统行为的影响。
在SIMULINK 环境中,用户可以在仿真进程中改变感兴趣的参数,实时地观察系统行为的变化。
由于SIMULINK 环境使用户摆脱了深奥数学推演的压力和烦琐编程的困扰,因此用户在此环境中会产生浓厚的探索兴趣,引发活跃的思维,感悟出新的真谛。
在MATLAB6.x 版中,可直接在SIMULINK 环境中运作的工具包很多,已覆盖通信、控制、信号处理、DSP 、电力系统等诸多领域,所涉内容专业性极强。
本书无意论述涉及工具包的专业内容,而只是集中阐述:SIMULINK 的基本使用技法和相关的数值考虑。
节8.1虽是专为SIMULINK 初学者写的,但即便是熟悉SIMULINK 以前版本的读者也值得快速浏览这部分内容,因为新版的界面、菜单、工具条、模块库都有较大的变化。
第8.2节比较详细地阐述建模的基本操作:通用模块的具体化设置、信号线勾画、标识、模型窗参数设置。
Simulink概述什么是SimulinkSimulink是一种图形化建模和仿真环境,用于多学科设计、建模、仿真和分析动态系统。
它是MATLAB的一个重要组成部分,适用于各种工程领域,如控制系统、通信系统、信号处理、图像处理等。
Simulink通过图形界面和可拖放的模块来建立和调整系统模型,具有直观、易用的特点。
Simulink的基本概念在使用Simulink建模系统之前,我们需要了解一些基本概念。
模块(Blocks)模块是Simulink中的基本构建单元,用于表示系统的各个组成部分。
模块可以是输入、输出、数学运算、逻辑运算、信号处理等等。
模块通过连接线连接在一起,形成系统模型。
系统模型(Model)系统模型是由各种模块构成的系统表示。
通过将各个模块连接在一起,形成一个完整的系统模型,可以用于对系统进行建模、仿真和分析。
信号流(Signal Flow)信号流表示模块之间的数据传递过程。
在Simulink中,信号可以是具有实时连续变化的模拟信号,也可以是离散的采样信号。
信号通过连接线在模块之间传递。
仿真和分析Simulink提供了强大的仿真和分析功能,可以用于验证和优化系统模型。
通过设置仿真参数和初始条件,可以对系统进行仿真,并获取系统在不同时间点的响应和输出。
此外,Simulink还提供了各种分析工具,如频域分析、时域分析、优化等,用于进一步分析和优化系统性能。
Simulink的优点和应用领域Simulink具有许多优点,使得它在工程领域得以广泛应用。
直观易用的建模环境Simulink提供了直观易用的图形界面,使得系统建模变得简单。
通过拖放模块和连接线,用户可以快速建立复杂的系统模型,而无需编写复杂的代码。
多学科设计支持Simulink支持多学科设计,可以在一个环境中集成不同学科的设计要求。
例如,可以将控制系统设计和信号处理设计集成到同一个Simulink模型中,以进行联合仿真和优化。
快速原型开发和验证Simulink的模块化特性使得系统开发变得更加快速和高效。
simulink 仿真原理Simulink是一种用于建立、仿真和分析动态系统的工具,它基于块图的图形化建模和仿真环境。
Simulink中的模型由各种块组成,每个块代表系统中的一个组件或子系统。
通过连接块之间的信号流,可以建立系统的完整模型。
在Simulink中,系统的行为可以用已知的数学和物理原理描述。
通过在块间定义输入和输出之间的关系,可以建立数值模型。
仿真过程可以提供系统的响应和行为,并用于验证模型的正确性。
Simulink提供了多种模型库,包括数学操作、信号处理、控制系统、电力系统等领域。
用户可以根据需要选择适当的块来构建他们的模型。
此外,Simulink还提供了丰富的仿真参数和分析工具,使用户可以对系统进行深入的研究和优化。
使用Simulink进行仿真的过程通常包括以下步骤:1. 建立模型:选择适当的块,并将它们连接在一起,以形成系统模型。
2. 定义输入信号:指定模型的输入信号,可以是常数、波形或来自外部数据源。
3. 配置模型参数:设置块和模型的参数,例如采样时间、模拟时间、仿真器选项等。
4. 运行仿真:开始仿真过程,并观察系统的响应和行为。
5. 分析和优化:使用Simulink提供的工具进行结果分析和系统优化。
6. 生成代码:将模型生成可嵌入系统或实时硬件的代码。
7. 验证和验证:使用实际数据对生成的代码进行验证,并验证系统的正确性。
Simulink的应用广泛,可以用于开发控制系统、信号处理算法、通信系统等各种领域。
通过图形化建模和仿真环境,Simulink大大简化了系统开发和测试的过程,提高了开发效率和质量。
同时,Simulink也与MATLAB密切集成,可以轻松地进行数据分析和可视化。