SimuLink交互式仿真集成环境

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。