Simulink 第四章 基本模块介绍

MATLABsimulink模块简介SIMULINK的模块库介绍SIMILINK模块库按功能进行分为以下8类子库：Continuous（连续模块）Discrete（离散模块）Function&Tables（函数和平台模块）Math（数学模块）Nonlinear（非线性模块）Signals&Systems（信号和系统模块）Sinks（接收器模块）Sources（输入源模块）连续模块（Continuous）continuous.mdlIntegrator：输入信号积分Derivative：输入信号微分State-Space：线性状态空间系统模型Transfer-Fcn：线性传递函数模型Zero-Pole：以零极点表示的传递函数模型Memory：存储上一时刻的状态值Transport Delay：输入信号延时一个固定时间再输出Variable Transport Delay：输入信号延时一个可变时间再输出离散模块（Discrete）discrete.mdlDiscrete-time Integrator：离散时间积分器Discrete Filter：IIR与FIR滤波器Discrete State-Space：离散状态空间系统模型Discrete Transfer-Fcn：离散传递函数模型Discrete Zero-Pole：以零极点表示的离散传递函数模型First-Order Hold：一阶采样和保持器Zero-Order Hold：零阶采样和保持器Unit Delay：一个采样周期的延时函数和平台模块(Function&Tables) function.mdlFcn：用自定义的函数（表达式）进行运算MATLAB Fcn：利用matlab的现有函数进行运算S-Function：调用自编的S函数的程序进行运算Look-Up Table：建立输入信号的查询表（线性峰值匹配）Look-Up Table(2-D)：建立两个输入信号的查询表（线性峰值匹配）数学模块（Math ）math.mdlSum：加减运算Product：乘运算Dot Product：点乘运算Gain：比例运算Math Function：包括指数函数、对数函数、求平方、开根号等常用数学函数Trigonometric Function：三角函数，包括正弦、余弦、正切等MinMax：最值运算Abs：取绝对值Sign：符号函数Logical Operator：逻辑运算Relational Operator：关系运算Complex to Magnitude-Angle：由复数输入转为幅值和相角输出Magnitude-Angle to Complex：由幅值和相角输入合成复数输出Complex to Real-Imag：由复数输入转为实部和虚部输出Real-Imag to Complex：由实部和虚部输入合成复数输出非线性模块（Nonlinear ）nonlinear.mdlSaturation：饱和输出，让输出超过某一值时能够饱和。

SIMULINK模块介绍simulink模块介绍Simulink是一种基于模块化的工具，用于建立和仿真动态系统。

它是MATLAB的一个扩展模块，主要用于进行连续时间和离散时间系统的建模、仿真和分析。

Simulink的模块化设计使得用户可以通过简单地将各种模块连接在一起来构建复杂的系统模型。

Simulink提供了一个可视化的环境，让用户可以通过图形化方式来建立系统模型。

用户可以通过拖放不同的模块，如输入、输出、运算符等，来创建系统模型。

用户还可以通过调整模块的参数来定义系统的行为。

Simulink的模块库包含了各种各样的模块，用于建立各种类型的系统模型。

例如，Simulink提供了模块用于建立传感器和执行器的模型，模块用于建立控制器的模型，以及模块用于建立动力系统的模型等。

用户可以根据自己的需要选择合适的模块来创建系统模型。

Simulink还提供了丰富的仿真功能，使用户可以对系统模型进行仿真和分析。

用户可以设置模拟的时间范围、步长和求解器等参数，来执行仿真。

Simulink会根据用户设置的参数来计算系统模型在仿真时间范围内的行为，并将结果显示在仿真结果图中。

用户还可以在仿真过程中观察系统的动态行为，并进行数据分析。

Simulink还支持代码生成功能，可以将用户创建的系统模型转换为可执行的代码。

用户可以选择不同的目标平台，如嵌入式系统、实时系统等，来生成相应的代码。

生成的代码可以直接用于控制硬件设备，例如实现自动驾驶等应用。

除了基本的建模和仿真功能外，Simulink还提供了许多高级功能，用于更复杂的系统分析和设计。

例如，Simulink提供了参数优化功能，用户可以根据给定的性能指标来优化系统模型的参数。

Simulink还提供了系统辨识功能，可以从实际系统的输入输出数据中，估计出系统的动态模型。

Simulink还可以与其他工具进行集成，如MATLAB、Stateflow等，进一步扩展系统建模和仿真的功能。

simulink 常用模块解释-回复Simulink是一款由MathWorks公司开发的基于模型的设计和仿真环境，广泛应用于系统建模、仿真和设计。

Simulink的强大之处在于它提供了一系列常用模块，这些模块可以构建模型并模拟各种复杂系统的行为。

在本文中，我将为您介绍一些Simulink中常用的模块，并逐步详细解释它们的功能和应用。

1. Gain模块：Gain模块用于指定信号的增益系数。

它可以根据输入信号的幅值对信号进行缩放或放大。

Gain模块在控制系统设计和信号处理中经常使用，例如可以用来放大或缩小控制信号或者调整系统的增益。

2. Sum模块：Sum模块用于对输入信号进行求和操作。

它可以实现多个输入信号的相加，并输出它们的和。

Sum模块在控制系统中的控制逻辑实现、滤波器设计和信号处理中经常使用，例如可以用来实现控制器的误差计算。

3. Product模块：Product模块用于对输入信号进行乘法操作。

它可以实现多个输入信号的相乘，并输出它们的积。

Product模块在控制系统和信号处理中广泛应用，例如可以用来实现控制器的输出计算或者信号的调制。

4. Integrator模块：Integrator模块用于对输入信号进行积分操作。

它可以实现对输入信号积分并输出积分结果。

Integrator模块在控制系统设计和信号处理中常常使用，例如可以用来实现低通滤波器或者计算控制系统的状态变量。

5. Derivative模块：Derivative模块用于对输入信号进行微分操作。

它可以实现对输入信号的微分运算并输出微分结果。

Derivative模块在控制系统设计和信号处理中经常使用，例如可以用来实现对输入信号的速度或加速度测量。

6. Saturation模块：Saturation模块用于对输入信号进行限幅操作。

它可以设置输入信号的上下限，并限制信号在这个范围内。

Saturation模块在控制系统和信号处理中广泛应用，例如可以用来限制控制器的输出或者对信号进行幅值调整。

simulink各模块中文详解Simulink是一种基于模块化建模方式的仿真软件，它可以用来进行系统级的设计、建模和仿真。

Simulink提供了丰富的模块库，包括信号处理、控制系统、通信系统等各个领域的模块，这些模块可以通过连接线连接起来，构成一个完整的系统模型。

在Simulink中，每个模块都有特定的功能和参数设置，下面我们将对Simulink的一些常用模块进行中文详解。

一、信号源模块信号源模块是Simulink中最基础的模块之一，它用于生成各种不同类型的信号。

常见的信号源模块包括正弦波信号源、方波信号源、脉冲信号源等。

这些信号源模块可以设置信号的幅值、频率、起始时间等参数，用于模拟各种不同的输入信号。

二、数学运算模块数学运算模块用于进行各种数学运算，比如加法、减法、乘法、除法等。

Simulink提供了各种数学运算模块，包括加法器、乘法器、除法器等。

这些模块可以对输入信号进行各种数学运算，生成输出信号。

三、滤波器模块滤波器模块用于对信号进行滤波处理，常见的滤波器模块包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。

这些模块可以通过设置滤波器的截止频率、阶数等参数，对输入信号进行滤波，去除不需要的频率成分，得到所需的输出信号。

四、控制系统模块控制系统模块用于建立和仿真各种控制系统，包括PID控制器、状态空间模型、传递函数模型等。

这些模块可以通过设置控制器的参数，对输入信号进行控制，使系统输出达到期望值。

五、状态空间模块状态空间模块用于建立和仿真线性时不变系统的状态空间模型。

状态空间模型描述了系统的状态变量和输入输出关系，可以通过状态空间模块进行系统的分析和控制。

六、通信系统模块通信系统模块用于建立和仿真各种通信系统，包括调制解调器、信道模型、误码率计算器等。

这些模块可以模拟通信系统的发送、传输和接收过程，对信号进行调制解调、传输信道建模等操作。

七、数据存储模块数据存储模块用于存储和读取仿真过程中的数据，包括存储器、查找表、文件读写模块等。

示波器的使用和数据保存1.示波器的参数" Number of axes" 项用于设定示波器的Y 轴数量，即示波器的输入信号端口的个数，其预设值为"1" ，也就是说该示波器可以用来观察一路信号，将其设为"2" ，则可以同时观察两路信号，并且示波器的图标也自动变为有两个输入端口，依次类推，这样一个示波器可以同时观察多路信号。

"Time range" (时间范围) ，用于设定示波器时间轴的最大值，这一般可以选自动(auto) ，这样X 轴就自动以系统仿真参数设置中的起始和终止时间作为示披器的时间显示范围。

第三项用于选择标签的贴放位置。

第四项用于选择数据取样方式，其中Decimation 方式是当右边栏设为"3" 时，则每3 个数据取一个，设为"5" 时，则是5 中取1 ，设的数字越大显示的波形就越粗糙，但是数据存储的空间可以减少。

一般该项保持预置值"1" ，这样输入的数据都显示，画出的波形较光滑漂亮。

如果取样方式选Sample time 采样方式，则其右栏里输入的是采样的时间间隔，这时将按采样间隔提取数据显示。

该页中还有一项"Floating scope" 选择，如果在它左方的小框中点击选中，则该示波器成为浮动的示波器，即没有输入接口，但可以接收其他模块发送来的数据。

示波器设置的第二页是数据页，这里有两项选择。

第一项是数据点数，预置值是5000 ，即可以显示5000个数据，若超过5000 个数据，则删掉前面的保留后面的。

也可以不选该项，这样所有数据都显示，在计算量大时对内存的要求高一些。

如果选中了数据页的第二项"Save data to workspace" ，即将数据放到工作间去，则仿真的结果可以保存起来，并可以用MATLAB 的绘图命令来处理，也可以用其他绘图软件画出更漂亮的图形。

Simulink模块库简介在进行系统动态仿真之前，应绘制仿真系统框图，并确定仿真所需要的参数。

Simulink 模块库包含有大部分常用的建立系统框图的模块，下面简要介绍常用模块。

1、连续模块（continuous） (1)2、非连续模块（Discontinuous） (2)3、离散模块（Discrete） (3)4、逻辑和位操作模块（Logic and Bit Operation） (4)5、查找表模块（Lookup Table） (5)6．数学模块（Math Operations） (6)7、模型检测模块（Model Verification） (7)8、模型扩充模块（Model-Wide Utilities） (8)9、端口和子系统模块（Prot & Subsystems） (9)10、信号属性模块（Signal Attributes） (10)11、信号路线模块（Signal Routing） (11)12、接收器模块（Sinks） (12)13、输入源模块（Sources） (13)14、用户自定义函数模块（User-Defined Functions） (14)15、Additional Math & Discrete (14)综合 (15)1、连续模块（continuous）（1） Derivative 输入信号微分；（2） Integrator输入信号积分；（3） State-Space状态空间系统模型（4） Transfer-Fcn传递函数模型（5） Transport Delay输入信号延时一个固定时间再输出（6） Variable Transport Delay输入信号延时一个可变时间再输出（7） Zero-Ploe零极点模型2、非连续模块（Discontinuous）（1） Backlash间隙非线性（2） Coulomb&Viscous Friction库仑和粘度摩擦非线性（3） Dead Zone死区非线性（4）Dead Zone Dynamic动态死区非线性（5） Hit Crossing冲击非线性（6） Quantizer量化非线性（7） Rate Limiter静态限制信号的变化速率（8） Rate Limiter Dynamic动态限制信号的变化速率（9） Relay滞环比较器，限制输出值在某一范围内变化（10） Saturation饱和输出，让输出超过某一值是能够饱和（11） Saturation Dynamic动态饱和输出（12） Wrap To Zero3、离散模块（Discrete）（1） Difference差分环节（2） Discrete Derivative 离散微分环节（3） Discrete Filter 离散滤波器（4） Discrete State-Space 离散状态空间系统模型（5） Discrete Transfer Fcn 离散传递函数模型（6） Discrete Zero-Pole 以零极点表示的离散传递函数模型（7） Discrete-Time Integrator 离散时间积分器（8） First-Order Hold 一阶保持器（9） Integer Delay 整数被延迟（10） Memory 输出本模块上一步的输入值（11） Tapped Delay 延迟（12） Transfer Fcn First Order 离散一阶传递函数（13） Transfer Fcn Lead or Lag 传递函数（14） Transfer Fcn Real Zero 离散零点传递函数（15） Unit Delay 一个采样周期的延时（16） Weighted Moving Average 权值移动平均模型（17） Zero-Order Hold 零阶保持器4、逻辑和位操作模块（Logic and Bit Operation）（1） Bit Clear 位清零（2） Bit Set 位置位（3） Bitwise Operator 逐位操作（4） Combinatorial Logic 组合逻辑（5） Compare To Constant 和常量比较（6） Compare To Zero 和零比较（7） Detect Change 检测跳变（8） Detect Decrease 检测递减（9） Detect Fall Negative 检测负上升沿（10） Detect Fall Nonpositive 检测非负下降沿（11） Detect Increase 检测递增（12） Detect Rise Nonnegative 检测非负上升沿（13） Detect Rise Positive 检测正上升沿（14） Extract Bits 提取位（15） Interval Test 检测开区间（16） Interval Test Dynamic 动态检测开区间（17） Logical Operator 逻辑操作符（18） Relational Operator 关系操作符（19） Shift Arithmetic 移位运算5、查找表模块（Lookup Table）（1） Cosine 余弦函数查询表（2） Direct Lookup Table (n-D) n个输入信号的查询表（直接匹配）（3） Interpolation (n-D) using PreLookup n个输入信号的预插值（4） Lookup Table 输入信号的查询表（线性峰值匹配）（5） Lookup Table (2-D) 两维输入信号的查询表（线性峰值匹配）（6） Lookup Table (n-D) n维输入信号的查询表（线性峰值匹配）（7） Lookup Table Dynamic 动态查询表（8） PreLookup Index Search 预查询索引搜索（9） Sine 正弦函数查询表6．数学模块（Math Operations）（1） Abs 取绝对值（2） Add 加法（3） Algebraic Constraint 代数约束（4） Assignment 赋值（5） Bias 偏移（6） Complex to Magnitude-Angle 由复数输入转为幅值和相角输出（7） Complex to Real-Imag 由复数输入转为实部和虚部输出（8） Divide 除法（9） Dot Product 点乘运算（10） Gain 比例运算（11） Magnitude-Angle to Complex 由幅值和相角输入合成复数输出（12） Math Function 包括指数函数、对数函数、求平方、开根号等常用数学函数（13） Matrix Concatenation 矩阵级联（14） MinMax 最值运算（15） MinMax Running Resettable 最大最小值运算（16） Polynomial 多项式（17） Product 乘运算（18） Product of Elements 元素乘运算（19） Real-Imag to Complex 由实部和虚部输入合成复数输出（20） Reshape 取整（21） Rounding Function 舍入函数（22） Sign 符号函数（23） Sine Wave Function 正弦波函数（24） Slider Gain 滑动增益（25） Subtract 减法（26） Sum 求和运算（27） Sum of Elements 元素和运算（28） Trigonometric Function 三角函数，包括正弦、余弦、正切等（29） Unary Minus 一元减法（30） Weighted Sample Time Math 权值采样时间运算7、模型检测模块（Model Verification）（1） Assertion 确定操作（2） Check Discrete Gradient 检查离散梯度（3） Check Dynamic Gap 检查动态偏差（4） Check Dynamic Lower Bound 检查动态下限（5） Check Dynamic Range 检查动态范围（6） Check Dynamic Upper Bound 检查动态上限（7） Check Input Resolution 检查输入精度（8） Check Static Gap 检查静态偏差（9） Check Static Lower Bound 检查静态下限（10） Check Static Range 检查静态范围（11） Check Static Upper Bound 检查静态上限8、模型扩充模块（Model-Wide Utilities）（1） Block Support Table 功能快支持的表（2） DocBlock 文档模块（3） Model Info 模型信息（4） Timed-Based Linearization 时间线性分析（5） Trigger-Based Linearization 触发线性分析9、端口和子系统模块（Prot & Subsystems）（1） Configurable Subsystem 结构子系统（2） Atomic Subsystem 单元子系统（3） CodeReuseSubsystem 代码重用子系统（4） Enable 使能（5） Enabled and Triggered Subsystem 使能和触发子系统（6） Enabled Subsystem 使能子系统（7） For Iterator Subsystem 重复操作子系统（8） Function-Call Generator 函数响应生成器（9） Function-Call Subsystem 函数响应子系统（10） If 假设操作（11） If Action Subsystem 假设动作子系统（12） In1 输入端口（13） Model 模型（14） Out1 输出端口（15） Subsystem 子系统（16） Subsystem Examples 子系统例子（17） Switch Case 转换事件（18） Switch Case Action Subsystem 转换事件子系统（19） Trigger 触发操作（20） Triggered Subsystem 触发子系统（21） While Iterator Subsystem 重复子系统10、信号属性模块（Signal Attributes）（1） Data Type Conversion 数据类型转换（2） Data Type Conversion Inherited 继承的数据类型转换（3） Data Type Duplicate 数据类型复制（4） Data Type Propagation 数据类型继承（5） Data Type Propagation Examples 数据类型继承例子（6） Data Type Scaling Strip 数据类型缩放（7） IC 信号输入属性（8） Probe 探针点（9） Rate Transition 比率变换（10） Signal Conversion 信号转换（11） Signal Specification 信号特征说明（12） Weighted Sample Time 权值采样时间（13） Width 信号带宽11、信号路线模块（Signal Routing）（1） Bus Assignment 总线分配（2） Bus Creator 总线生成（3） Bus Selector 总线选择（4） Data Store Memory 数据存储（5） Data Store Read 数据存储读取（6） Data Store Write 数据存储写入（7） Demux 将一个复合输入转化位多个单一输出（8） Environment Controller 环境控制器（9） From 信号来源（10） Goto 信号去向（11） Goto Tag Visibility 标签可视化（12） Index Vector 索引向量（13） Manual Switch 手动选择开关（14） Merge 信号合并（15） Multiport Switch 多端口开关（16） Mux 将多个单一输入转化为一个复合输出（17） Selector 信号选择器（18） Switch 开关选择，当第二输入端大于临界值时，输出由第一个输入端而来，否则输出由第三输入端而来（1） Display 数字显示器（2） Floating Scope 浮动观察器（3） Out1 输出端口（4） Scope 示波器（5） Stop Simulation 仿真停止（6） Terminator 连接到没有连接到的输出端（7） To File 将输出数据写入数据文件保存（8） To Workspace 将输出数据写入Matlab的工作空间（9） XY Graph 显示二维图形（1） Band-Limited White Noise 带限白噪声（2） Chirp Signal 产生一个频率不断增大的正弦波（3） Clock 显示和提供仿真时间（4） Constant 常数信号（5） Counter Free-Running 无限计数器（6） Counter Limited 有限计数器（7） Digital Clock 在规定的采样间隔产生仿真时间按（8） From File 来自数据文件（9） From Workspace 来自Matlab的工作空间（10） Ground 连接到没有连接到的输入端（11） In1 输入信号（12） Pulse Generator 脉冲发生器（13） Ramp 斜坡信号输入（14） Random Number 产生正态分布的随机数（15） Repeating Sequence 产生规律重复的任意信号（16） Repeating Sequence Interpolated 重复序列内插值（17） Repeating Sequence Stair 重复阶梯序列（18） Signal Builder 信号创建器（19） Signal Generator 信号发生器，可以产生正弦波、方波、锯齿波及任意波形（20） Sine Wave 正弦波信号（21） Step 阶跃信号（22） Uniform Random Number 一致随机数14、用户自定义函数模块（User-Defined Functions）（1） Embedded MATLAB Function 嵌入的Matlab函数（2） Fcn 用自定义的函数（表达式）进行运算（3） Level-2 M-file S-Function M文件编写的S函数（4） MATLAB Fcn 利用Matlab的现有函数进行运算（5） S-Function 调用自编的S函数程序进行运算（6） S-Function Builder S函数建立器（7） S-Function Examples S函数例子15、Additional Math & Discrete（1） Additional Discrete（2） Additional Math: Increment – Decrement综合。

SIMULINK的模块介绍1.信号生成模块：这些模块可用于生成不同类型的信号，包括正弦波、脉冲信号、阶跃信号、随机信号等。

通过这些模块，用户可以快速生成自定义的输入信号，用于系统仿真。

2.信号处理模块：这些模块提供了一系列用于信号处理的工具和算法。

例如，滤波器模块可以用于通过滤波器来处理输入信号；傅里叶变换模块可以用于对信号进行频域分析等。

3.系统建模模块：这些模块用于构建系统的数学模型。

用户可以使用这些模块来定义系统的输入、输出、状态等变量，并构建模型方程。

常见的模型包括微分方程模型、状态空间模型等。

4.控制系统设计模块：这些模块用于设计和分析控制系统。

用户可以使用这些模块来设计PID控制器、状态反馈控制器、模糊控制器等，并通过系统的仿真结果来评估和比较不同的控制策略。

5.仿真环境：SIMULINK提供了一个交互式的仿真环境，用户可以在仿真环境中对系统模型进行仿真，观察系统的动态行为。

同时，还可以对系统参数进行调整，以优化系统性能。

6.数据可视化模块：这些模块用于将仿真结果以图形化的形式显示出来。

用户可以使用这些模块绘制系统的输入、输出、状态等变量的曲线图，并对仿真结果进行分析和比较。

7.代码生成模块：SIMULINK还提供了代码生成工具，用户可以将系统模型转换为C语言或其他语言的代码，并在硬件平台上运行。

这使得SIMULINK成为嵌入式系统开发中的重要工具。

总之，SIMULINK提供了一个功能强大的模块化仿真环境，用户可以利用这些模块构建复杂系统的模型，并进行仿真、分析和设计。

通过SIMULINK，用户可以更加直观地理解系统的行为，优化系统的性能，并加速系统开发过程。

它在控制系统设计、信号处理、通信系统设计等领域有着广泛的应用。