Matlab_Simulink和EDA仿真工具

simulink matlab 仿真环境教程Simulink 是面向框图的仿真软件。

演示一个Simulink 的简单程序【例1.1】创建一个正弦信号的仿真模型。

步骤如下：(1) 在MATLAB 的命令窗口运行simulink 命令，或单击工具栏中的图标，就可以打开Simulink 模块库浏览器(Simulink Library Browser) 窗口，如图1.1所示。

(2)单击工具栏上的图标或选择菜单“File ”——“New ”——“Model ”，新建一个名为“untitled ”的空白模型窗口。

(3) 在上图的右侧子模块窗口中，单击“Source ”子模块库前的“+”(或双击Source)，或者直接在左侧模块和工具箱栏单击Simulink 下的Source 子模块库，便可看到各种输入源模块。

(4) 用鼠标单击所需要的输入信号源模块“Sine Wave ”(正弦信号)，将其拖放到的空白模型窗口“untitled ”，则“Sine Wave ”模块就被添加到untitled 窗口；也可以用鼠标选中“Sine Wave ”模块，单击鼠标右键，在快捷菜单中选择“add to 'untitled'”命令，就可以将“Sine Wave ”模块添加到untitled 窗口，如图1.2所示。

图7.1 Simulink 界面(5) 用同样的方法打开接收模块库“Sinks ”，选择其中的“Scope ”模块(示波器)拖放到“untitled ”窗口中。

(6) 在“untitled ”窗口中，用鼠标指向“Sine Wave ”右侧的输出端，当光标变为十字符时，按住鼠标拖向“Scope ”模块的输入端，松开鼠标按键，就完成了两个模块间的信号线连接，一个简单模型已经建成。

如图1.3所示。

(7) 开始仿真，单击“untitled ”模型窗口中“开始仿真”图标，或者选择菜单“Simulink ”——“Start ”，则仿真开始。

如何利用Matlab进行模拟电路设计和仿真测试引言：在电子技术领域，模拟电路设计及仿真测试起到了至关重要的作用。

Matlab作为一款功能强大的科学计算工具，具有丰富的工具箱和扩展性，能够帮助工程师们完成复杂的电路设计和仿真测试工作。

本文将介绍如何使用Matlab进行模拟电路设计和仿真测试，以及常用的工具箱和技巧。

一、Matlab的基本特点和优势1.1 Matlab的功能和应用领域Matlab是一种基于矩阵和数组的高级数学语言和环境，具有工程计算、数据可视化、算法开发和模拟仿真等多种功能。

在电子技术领域，Matlab可以用于电路设计和仿真测试、信号处理、图像处理等方面的工作。

1.2 Matlab的优势（1）易于学习和使用：Matlab采用了类似于C语言的语法，对于熟悉编程的工程师来说非常容易入手。

（2）强大的数学计算能力：Matlab集成了丰富的数学函数和算法，可以快速处理各类数学计算任务。

（3）丰富的工具箱和扩展性：Matlab提供了各种工具箱，包括Simulink、DSP System Toolbox、RF Toolbox等，可以满足不同领域的需求。

（4）强大的图形和可视化功能：Matlab支持二维和三维图形的绘制，可以帮助工程师更直观地理解和分析数据。

（5）良好的与硬件设备的接口：通过适配器和接口，Matlab可以与硬件设备进行连接，实现数据的实时采集和控制。

二、利用Matlab进行模拟电路设计2.1 电路设计的基本流程在进行模拟电路设计之前，我们需要先明确电路设计的基本流程。

一般而言，电路设计的流程可以分为需求分析、系统规划、电路设计、电路优化和验证等几个阶段。

在Matlab中，我们可以利用其丰富的工具箱和函数来完成这些任务。

2.2 电路设计所需的Matlab工具箱在Matlab中，有几个常用的工具箱适用于电路设计，包括Signal Processing Toolbox（信号处理工具箱）、Control System Toolbox（控制系统工具箱）和Simulink（系统仿真工具箱）。

第 7 章 S IMULINK 交互式仿真集成环境SIMULINK 是MATLAB 最重要的组件之一，它向用户提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。

在这环境中，用户无须书写大量的程序，而只需通过简单直观的鼠标操作，选取适当的库模块，就可构造出复杂的仿真模型。

SIMULINK 的主要优点：● 适应面广。

可构造的系统包括：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。

● 结构和流程清晰。

它外表以方块图形式呈现，采用分层结构。

既适于自上而下的设计流程，又适于自下而上逆程设计。

● 仿真更为精细。

它提供的许多模块更接近实际，为用户摆脱理想化假设的无奈开辟了途径。

● 模型内码更容易向DSP ，FPGA 等硬件移植。

基于本书定位，为避免内容空泛，本节对于SIMULINK 将不采用横断分层描述，即不对SIKULINK 库、模块、信号线勾画标识等进行分节阐述。

本节将以四个典型算例为准线，纵向描述SIMULINK 的使用要领。

7.1连续时间系统的建模与仿真7.1.1基于微分方程的SIMULINK 建模本节将从微分方程出发，以算例形式详细讲述SIMULINK 模型的创建和运行。

【例7.1-1】在图7.1-1所示的系统中，已知质量1=m kg ，阻尼2=b N.sec/m ，弹簧系数100=k N/m ，且质量块的初始位移05.0)0(=x m ，其初始速度0)0(='x m/sec ，要求创建该系统的SIMULINK 模型，并进行仿真运行。

图7.1-1 弹簧—质量—阻尼系统（1）建立理论数学模型 对于无外力作用的“弹簧—质量—阻尼”系统，据牛顿定律可写出m（7.1）x bx+'=+''kx代入具体数值并整理，可得-2-'=''（7.2）xx100x（2）建模的基本思路（3）图7.1-2（4）开启空白（新建）模型窗（5）图 7.1-3 （6）（7）图 7.1-4 （8）图 7.1-5图 7.1-6图 7.1-7（9）（10）（11）图7.1-8图7.1-9 （12）图7.1-10图7.1-11图7.1-12图7.1-13（13）图7.1-147.1.2 基于传递函数的SIMULINK 建模【例7.1-2】对于图7.1-15所示的多环控制系统，（1）求系统传递函数)()()(s U s Y s G ；（2）求该系统的单位阶跃响应。

第三章软件环境和ＶｅｒｉｌｏｇＨＤＬ简介第三章软件环境和ＶｅｒｉｌｏｇＨＤＬ简介３．１软件环境在本课题的设计中主要使用了三种软件工具：ＭＡＴＬＡＢ６．５、ＭｏｄｅｌＳｉｍＳＥ５．８ｄ和１ＳＥ６＇３。

下面对这三种软件作一个简单的介绍。

３．１．１Ｍａｔｈｗｏｒｋｓ的ＭＡＴＬＡＢ６．５ＭＡＴＬＡＢ产品家族是ＭａｔｈＷｏｒｋｓ公司开发的用于概念设计，算法开发，建模仿真，实时实现的集成环境。

由于其完整的专业体系和先进的设计开发思路，使得ＭＡＴＬＡＢ在多种领域都有广阔的应用空间，特别是在ＭＡＴＬＡＢ的主要应用方向一科学计算、建模仿真以及信息工程系统的设计开发上已经成为行业内的首选设计工具，全球现有上千万的使用者ｆ４】。

图３－ｔ显示了ＭＡＴＬＡＢ的基本窗口。

图３．１ＭＡＴＬＡＢ基本窗口电子科技大学硕士论文３．１．１．１ＭＡＴＬＡＢ的功能简介在ＭＡＴＬＡＢ产品家族中，ＭＡＴＬＡＢ工具箱是整个体系的基座，它是一个语言编程型（Ｍ语言）开发平台，提供了体系中其他工具所需要的集成环境（比如Ｍ语言的解释器）。

同时由于ＭＡＴＬＡＢ对矩阵和线性代数的支持使得工具箱本身也具有强大的数学计算能力。

ＭＡＴＬＡＢ产品体系的演化历程中最重要的一个体系变更是引入了ＳＩＭＵＬＩＮＫ，用来对动态系统建模仿真。

其框图化的设计方式和良好的交互性，对工程人员本身计算机操作与编程的熟练程度的要求降到了最低，工程人员可以把更多的精力放到理论和技术的创新上去。

针对控制逻辑的开发，协议栈的仿真等要求，ＭａｔｈＷｏｒｋｓ公司在ＳＩＭＵＬＩＮＫ平台上还提供了用于描述复杂事件驱动系统的逻辑行为的建模仿真工具一Ｓｔａｔｅｆｌｏｗ，通过Ｓｔａｔｅｆｌｏｗ，用户可以用图形化的方式描述事件驱动系统的逻辑行为，并无缝的结合到ＳＩＭＵＬＩＮＫ的动态系统仿真中。

图３—２展示了ＭＡＴＬＡＢ软件包的层次结构。

图３－２ＭＡⅡＡＢ层次结构在ＭＡＴＬＡＢ／ｓＩＭｕＬＩＮＫ基本环境之上，ＭａｔｈＷｏｒｋｓ公司为用户提供了丰富的扩展资源，这就是大量的Ｔｏｏｌｂｏｘ和Ｂｌｏｃｋｓｅｔ。

matlab仿真工具基本操作Matlab是一种功能强大的数学仿真工具，它提供了丰富的功能和工具箱，可以用于各种科学计算、数据分析和模型仿真等领域。

本文将介绍Matlab仿真工具的基本操作，帮助读者快速上手使用该工具。

一、Matlab的安装与启动在开始使用Matlab之前，首先需要将其安装在计算机上。

用户可以从MathWorks官方网站下载Matlab的安装程序，并按照安装向导进行操作。

安装完成后，可以通过桌面上的快捷方式或者在命令行中输入"matlab"来启动Matlab。

二、Matlab的界面与基本操作Matlab的界面由多个窗口组成，包括命令窗口、编辑器窗口、工作空间窗口、命令历史窗口等。

用户可以通过菜单栏、工具栏或者命令行来执行各种操作。

1. 命令窗口：用户可以在命令窗口中直接输入Matlab命令，并按下Enter键执行。

Matlab会立即给出相应的结果，并显示在命令窗口中。

2. 编辑器窗口：用户可以在编辑器窗口中编写Matlab脚本文件，以便进行更复杂的操作。

脚本文件可以保存为.m文件，并通过命令窗口中的"run"命令或者点击编辑器窗口中的运行按钮来执行。

3. 工作空间窗口：工作空间窗口显示了当前Matlab工作空间中的变量列表。

用户可以通过命令行或者脚本文件来创建、修改和删除变量，并在工作空间窗口中查看其值和属性。

4. 命令历史窗口：命令历史窗口记录了用户在命令窗口中输入的所有命令，方便用户查找和重复使用。

三、Matlab的数学计算功能Matlab提供了丰富的数学计算函数，可以进行向量和矩阵运算、符号计算、微积分、线性代数、概率统计等操作。

用户可以通过命令行或者脚本文件来调用这些函数，并进行各种数学计算。

1. 向量和矩阵运算：Matlab中可以方便地定义和操作向量和矩阵。

用户可以使用矩阵运算符（如+、-、*、/）对向量和矩阵进行加减乘除等运算，还可以使用内置函数（如transpose、inv、det）进行转置、求逆和求行列式等操作。