Matlab(R2009a版)-第10讲_SIMULINK仿真设计

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第五章Simulink建模与仿真Ø系统仿真的基本概念Ø动态系统数学模型及其描述Ø动态系统的Simulink仿真Ø系统过零和代数环Ø子系统和S-函数Ø示例分析系统仿真的基本概念（一）系统（仿真的对象）•系统是指具有某些特定功能、按照某些规律结合起来、互相作用、互相依存的所有物体的集合或总和。

它具有整体性和相关性两个基本特征。

•研究系统通常从以下三方面考虑：实体：组成系统的元素、对象属性：实体的特征。

活动：系统由一个状态到另一个状态的变化过程系统仿真的基本概念（二）系统模型•系统模型是对实际系统的一种抽象，是系统本质的表述。

或者说模型是对真实世界中物体或过程的信息进行形式化的结果。

•系统仿真中所用的模型可分为实体模型和数学模型。

•实体模型，又称物理效应模型，是根据系统之间的相似性而建立起来的物理模型。

静态的实体模型最常见的是比例模型，如用于水洞实验以及实验水槽中的鱼雷比例模型。

模型类型静态系统模型动态系统模型连续系统模型离散事件系统集中参数分布参数时间离散数学描代数方程微分方程传递函数偏微分方差分方程、Z变换离散状态概率分布排系统仿真的基本概念述状态方程程方程队论应用举例系统稳态解工程动力学系统动力学热传导场计算机数据采样系统交通系统市场系统电话系统计算机分时系统Petri网状态机UML……系统仿真的基本概念（三）系统仿真的定义•系统仿真是以相似原理、系统技术、信息技术及其应用领域有关专业技术为基础，以计算机和各种专用物理效应设备为工具，利用系统仿真的特殊功效•安全性•经济性系统仿真的作用•优化系统设计。

在复杂的系统建立以前，能够通过改变仿真模型结构和调整参数来优化系统设计。

•对系统或系统的某一部分进行性能评价。

•节省经费。

仿真试验只需在可重复使用的模型上进行，所花费的成本比在实际产品上作试验低。

•重现系统故障，以便判断故障产生的原因。

•可以避免试验的危险性。

MATLAB的仿真工具箱Simulink模型的建立与仿真学习教程优秀PPT课件(基本库原件、搭建

•
Ignore limit and reset when linearizing：若勾选此选项，则表示当系统为线性化系统时，前
面的积分上下线限制和触发事件无效，默认缺省值为不勾选；
•
Enable zero-crossing detection：使系统通过零点检验，默认勾选。
• 搭建Integrator模块如图3-35所示。
•
Pulse Generator其模块属性如图3-19所示。
• 如图3-19所示Pulse Generator模块，对于其属性窗口：
• Amplitude：脉冲信号的振幅，指定为标量或矢量，默认值为1。
• Period(secs)：脉冲数字采样周期，默认值为10。
• Pulse width：脉冲宽度，输入为矢量或标量，默认值为5。
• External reset：设置信号的触发事件（rising, falling, either, level, level hold, none），默认设置为 none，保持系统原态。
• Initial condition source：参数输入的状态，分为外部输入external和内部输入internal，通常默认设置为internal。
3.3.3 Transfer Fcn模块
• Transfer Fcn其模块属性如图3-37所示。
• 如图3-37所示Transfer Fcn模块，对于其属性窗口：
• Numerator coefficients：传递函数分子系数，系统默认值为[1]；
• Denominator coefficients：传递函数分母系数，系统默认值为[1,1]；
• Derivative模块，表示微分环节，Derivative其模块属性如图3-31所示。 • 如图3-31所示Derivative模块，对于其属性窗口： • 搭建Derivative模块如图3-32所示。

Matlab系列之Simulink仿真教程

Simulink中的所有功能都通过模块来实现，用户可以通过组合不同的模块来构建复杂的系统模型。
交互式仿真
Simulink支持交互式仿真，用户可以在仿真运行过程中进行实时的分析和调试。
可扩展性
Simulink具有开放式架构，可以与其他 MATLAB工具箱无缝集成，从而扩展其功能。
Simulink的应用领域
指数运算模块
用于实现信号的指数运算。
减法器
用于实现两个信号的减法运算。
除法器
用于实现两个信号的除法运算。
对数运算模块
用于实现信号的对数运算。
输出模块
模拟输出模块
用于将模拟信号输出到外部设备或传感器。
数字输出模块
用于将数字信号输出到外部设备或传感器。
频谱分析仪
用于分析信号的频谱特性。
波形显示器
控制工程
Simulink在控制工程领域中应用广泛，可用于设计和分析各种控制系统。
信号处理
Simulink中的信号处理模块可用于实现各种信号处理算法，如滤波器设计、频谱分析等。
通信系统
Simulink可以用于设计和仿真通信系统，如调制解调、信道编码等。
图像处理
Simulink中的图像处理模块可用于实现各种图像处理算法，如图像滤波、边缘检测等。
用于将时域信号转换为频域信号，如傅里叶变换、拉普拉斯变换等。
03 时域变换模块
用于将频域信号转换为时域信号，如逆傅里叶变换、逆拉普拉斯变换等。
04
仿真过程设置
仿真时间的设置
仿真起始时间
设置仿真的起始时间，通常为0秒。
步长模式
选择固定步长或变步长模式，以满足不同的仿真需求。

MATLAB的仿真工具箱Simulink常用命令库分析学习教程优秀PPT课件

Simulink常用命令库分析
Simulink模型库包含的模块很庞大，然而充分的利用每一个模块，并且熟练的了解和掌握每一个模块的属性显得尤为重要，Simulink模型代码抒写有利于用户更加好的掌握每一个模块的属性和参数值的含义。 Simulink命令代码属于底层代码调试过程，没有直接在Simulink模型库中搭建模型更加直观，然而Simulink程序代码能够内嵌到很多可视化界面下，从而简化显示的界面，特别是GUI界面下的调用Simulink仿真， Simulink命令代码表现一定的优势。学习目标：（1）熟练掌握Simulink命令的表示方法；（2）熟练运用Simulink命令代码建模；
• 具体的find_system使用如下：
• find_system
•
运行程序输出结果如下：
• ans =
•
'ysw4_7'
•
'ysw4_7/Scope'
•
'ysw4_5'
•
'ysw4_5/Integrator'
•
'ysw4_5/Mux'
•
'ysw4_5/Scope'
•
'ysw4_5/Sine Wave'
产生一个常量值；
Digital Clock
在特定的采样间隔产生仿真时间；
Ground
将未连接的输入端口接地等。
（3）连续（Continuous）模块库：包括线性函数模型。包括有微分单元（Derivative）、积分单元（Integrator）、线性状态空间系统单元（State-Space）、线性传递函数单元（Transfer Fen）、延时单元（Transport Delay）、可变传输延时单元（Variable Transport Delay）、指定零极点输入函数单元（Zero-Pole）。

第10章--MATLAB-Simulink仿真软件

方法1：用积分器直接构造求解微分方程的模型。方法2：利用传递函数模块建模。方法3：利用状态方程模块建模。
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21
2．通过已有的模块建立子系统
操作步骤为：
(1) 先选择要建立子系统的模块，不包括输入端口和输出端口。
(2) 选择模型编辑窗口Edit菜单中的Create Subsystem 命令，这样，子系统就建好了。在这种情况下，系统会自动把输入模块和输出模块添加到子系统中，并把原来的模块变为子系统的图标。
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5
2．Simulink的退出
为了退出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。
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10.2 系统仿真模型
10.2.1 Simulink仿真模型概述
Simulink仿真模型(Model)在视觉上表现为直观的方框图，在文件上则是扩展名为.mdl的ASCII代码，在数学上体现了一组微分方程或者是差分方程，在行为上模拟了物理器件构成的实际系统的动态特性。
1．模块的参数设置
Simulink中几乎所有模块的参数都允许用户进行设置，只要双击要设置的模块或在模块上按鼠标右键并在弹出的快捷菜单中选择相应模块的参数设置命令就会弹出模块参数对话框。该对话框分为两部分，上面一部分是模块功能说明，下面一部分用来进行模块参数设置。
同样，先选择要设置的模块，再在模型编辑窗口 Edit菜单下选择相应模块的参数设置命令也可以打开模块参数对话框。
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例10.1 有系统的微分方程，试建立系统仿真模型。
x1' x2'
x2t x2e 0.5t
操作过程如下：

matlab simulink仿真

③设置模块参数并进行连接各模块组成仿
真系统。双击Fcn模块，打开对话框，在 Expression栏中输入u*log(1+u)，如下图所示。其余模块参数不用设置。设置模块参数后，用线将各模块连接起来组成仿真模型，如下图
④设置系统仿真参数。单击模型窗口中的 Simulation菜单中的Simulation Parameters选项，打开仿真参数设置对话框，选择Solver选项。在Start time和Stop time两个框中分别设置起始为0，停止为1s。把算法选择中的Type设为Fixed-step，并在具体算法选择框中选择ode5(DormandPrince)，再把Fixed step size设为0.001s。（固定步长）
Simulink模块库简介
• 在Matlab的命令窗口中键入Simulink或在Matlab的工具栏中单击按钮，可以打开Simulink的模块库，其界面又称为模块库浏览器。
模块库
信号源模块组
Sources
连续模块组
Continuous
离散模块组
Discrete
Simulink模型举例
• 例1 设系统的微分方程为：
x1 x 2 t 0 .5 t x2 x2 e
• 试建立系统仿真模型。
• 微分方程中的系统是时间t的函数，t由信号源模块库(Sources)中的时钟模块(Clock)提供，用数学运算模块库(Math Operation)中的数学函数模块(Math Function)产生，再配合以Sources库中的常数模块(Constant)、 Math Operations库中的乘积模块(Product) 和连续系统模块库(Continuous)中的积分模块(Integrator)等，就可以建立系统模型。关于输出可以用输出模块库(Sinks)中的输出端口模块(Out)，也可以用Scope模块等等。

MATLABSIMULINK仿真.ppt

在MATLAB命令窗口直接输入模型文件名(不要加扩展名.mdl)。
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认识Simulink
SIMULINK仿真 2．Simulink的退出为了退出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。
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教学内容
SIMULINK仿真
1 认识Simulink 2 Simulink的基本模块 3 Simulink的模块操作 4 仿真模型的参数设置
信号与系统模块库
数学运算函数与表
模块库
模块库
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Simulink的基本模块
1. SIMULINK仿真输入源模块库
模块
In1 Ground From File From Workspace Constant Signal Generator Pulse Generator Ramp Sine Wave Step Repeating S Chirp Signal Random Number Uniform R N Band-limited N Clock Digital Clock
5
认识Simulink
SIMULINK仿真 1.2 Simulink的启动与退出 1．Simulink的启动
在MATLAB窗口的工具栏中单击在命令窗口中输入命令：
>>simulink
图标
6
认识Simulink
SIMULINK仿真 1.2 Simulink的启动与退出 1．Simulink的启动
功能
创建输入端接地从文件读数据从工作空间读数据常数信号发生器脉冲发生器斜波正弦波阶跃信号重复序列快速正弦扫描随机信号均匀随机信号带限白噪声当时时间数字时钟

MatlabSimulink仿真.ppt

-14-
2.3 模块的连接
连接两个模块
先移动光标到输出端，光标键头会变成十字形光标，这时按住鼠标左键，移动鼠标到另一个模块的输入端，当十字形光标出现重影时，释放鼠标左键就完成了连接
Sine Wave
Scope
Sine Wave1
Scope1
Sine Wave2
Scope2
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2.3 模块的连接
-6-
1.2 Simulink的启动与退出
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1.2 Simulink的启动与退出
-8-
1.2 Simulink的启动与退出
-9-
1.2 Simulink的启动与退出
-10-
1 Simulink操作基础 2 系统仿真模型 3 系统的仿真 4 使用命令操作对系统进行仿真 5 子系统及其封装技术 6 S函数的设计与应用
1 Out1
-0.5 Constant
Product1
eu
Math Fu n cti o n
Product2
1 s
Integrator1
2 Out2
-23-
2.4 模块的参数和属性设置
-24-
2.5 Simulink的几类基本模块
输入源模块
Model & Subsystem Inputs
1
unti tl ed.m at
2.1 Simulink仿真模型概述
Simulink仿真模型在视觉上表现为直观的方框图，其扩展名为.mdl，在数学上体现了一组微分方程或差分方程，在物理上模拟了物理器件构成的实际系统的动态特性
模块是构成系统仿真模型的基本单元。从宏观角度上看，simulink模型通常包含了3类模块：信源（source）、系统（system）和信宿（sink）。

【MATLAB课件】第六章simulink仿真

5
MATLAB语言
6.2.2建模与仿真 6.2.2建模与仿真
建模仿真的一般过程是：建模仿真的一般过程是：打开一个空白的编辑窗口；打开一个空白的编辑窗口；将模块库中模块复制到编辑窗口里，将模块库中模块复制到编辑窗口里，并依照要求修改编辑窗口中模块的参数；窗按要求连接起来；用菜单选择或命令窗口键入命令进行仿真分析，用菜单选择或命令窗口键入命令进行仿真分析，在仿真的同时，可以观察仿真结果，如果发现有不正确的地方，同时，可以观察仿真结果，如果发现有不正确的地方，可以停止仿真，对参数进行修正；以停止仿真，对参数进行修正；如果对结果满意，可以将模型保存。如果对结果满意，可以将模型保存。
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MATLAB语言
二、修饰模块 1.调整模块的大小 1.调整模块的大小 2.调制模块位置 2.调制模块位置 3.调制模块方向 3.调制模块方向 Format菜单→ Block:旋转180° 旋转180 Format菜单→Flip Block:旋转180° 菜单 Format菜单→ Block:顺时针旋转90° 顺时针旋转90 Format菜单→Rotate Block:顺时针旋转90° 菜单 4.调整模块颜色和效果 4.调整模块颜色和效果 Format菜单→ color:修改模块的前景颜色 Format菜单→Foreground color:修改模块的前景颜色菜单 Format菜单→Background color:修改模块的背景颜色 Format菜单→ color:修改模块的背景颜色菜单 Format菜单→ color:修改模型的背景颜色 Format菜单→Screen color:修改模型的背景颜色菜单 Format菜单→ shadow:给模块添加阴影 Format菜单→Show drop shadow:给模块添加阴影菜单

matlab课件：simulink.ppt

12
10.2 系统仿真模型
• 模块的输入输出信号：模块处理的信号包
括标量信号和向量信号；标量信号是一种单一信号，而向量信号为一种复合信号，
是多个信号的集合，它对应着系统中几条连线的合成。缺省情况下，大多数模块的输出都为标量信号，对于输入信号，模块都具有一种“智能”的识别功能，能自动进行匹配。某些模块通过对参数的设定，可以使模块输出向量信号。
• 移动：选中模块，按住鼠标左键将其拖曳到所需的位置即可。若要脱离线而移动，可按住shift键，再进行拖曳。
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10.2 系统仿真模型
• 复制：选中模块，然后按住鼠标右键进行拖曳即可复制同样的一个功能模块。
• 删除：选中模块，按Delete键即可。若要删除多个模块，可以同时按住Shift键，再用鼠标选中多个模块，按Delete键即可。也可以用鼠标选取某区域，再按 Delete键就可以把该区域中的所有模块和线等全部删除。
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10.2 系统仿真模型
• 属性设定：选中模块，打开Edit菜单的 Block Properties可以对模块进行属性设定。包括Description属性、 Priority优先级属性、 Tag属性、Open function属性、Attributes format string属性。其中Open function属性是一个很有用的属性，通过它指定一个函数名，则当该模块被双击之后，Simulink就会调用该函数执行，这种函数在MATLAB中称为回调函数。
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10.3 系统的仿真
2、Workspace I/O页
此页主要用来设置SIMULINK与MATLAB工作空间交换数值的有关选项。 Load from workspace：选中前面的复选框即可从 MATLAB工作空间获取时间和输入变量，一般时间变量定义为t，输入变量定义为u。 Initial state用来定义从MATLAB工作空间获得的状态初始值的变量名。

simulink-matlab仿真教程

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。

图7.1 Simulink界面(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。

(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。

双击“Scope”模块出现示波器显示屏，可以看到黄色的正弦波形。

MATLAB8.5教程第10章 Simulink动态仿真

• • • •
• 2．仿真过程的步骤
• （1）打开一个空白的模型窗口。 • （2）打开Simulink模块库浏览界面，将相应模块库中所需的模块拖到模型窗口里。 • （3）设置各个模块的参数。双击需要进行参数设置的模块，在弹出的对话框中，上半部分为参数说明，仔细阅读可以帮助用户设置参数；下半部分供用户填写模块参数。 • （4）用信号线将各个模块连接起来，搭建所需要的系统模型。 • （5）设置仿真参数。在模型窗口选择菜单 “Simulink”→“Model Configuration Parameters”命令，打开仿真参数设置对话框，设置仿真参数。 • （6）启动仿真。选择模型窗口菜单“Simulink”→“Run”命令，仿真将执行。并可借助示波器等模块，显示仿真结果。 • （7）保存模型。
10.2 建模方法
• 本节详细介绍整个模型创建过程，包括模块操作、编辑
信号线和标注模型等操作方法。
10.2.1 模块操作
• 1. 模块的选定 • 2．模块复制 • 3．模块移动
• 4．模块删除
• 5．调整模块大小
• 6．模块旋转
• 7．模块名的编辑 • 8．颜色设定 • 9．模块参数设置
10.2.2 模块连接
并为其规定参数，以及选择某些输出选项。 Data Import/Export：用于管理工作空间数据的导入和导出。 Optimization：用于设置仿真优化模式。 Diagnostics：用于设置在仿真过程中出现各类错误时发出警告的等级。 Hardware Implementation：用于设置实现仿真的硬件。 Model Referencing：用于设置模型引用的有关参数。 Simulatห้องสมุดไป่ตู้on Target：用于设置仿真模型目标。 Code Generation：用于生成仿真代码、嵌入代码等。 HDL Code Generation：用于生成HDL代码。

Matlab教程simulink仿真

3
6.1 Simulink与系统仿真

Simulink的产生

1990年MathWorks公司为MATLAB增加了用于建立系统框图和仿真的环境 1992年公司将该软件改名为SIMULINK （1）通信系统物理层和数据链路层；（2）动力学系统；（3）控制系统；（4）数字信号处理系统；（5）电力系统；（6）生物系统；（7）金融系统等。
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6.4 功能模块的处理
基本操作包括： 1. 选取模块 2. 复制与删除模块 3. 模块的参数和属性设置 4. 模块外形的调整 5. 模块名的处理 6. 模块的连接 7. 在连线上反映信息
13
6.5 设置仿真参数

仿真参数对话框设置如下仿真参数：

Solver（算法） Data Import/Export（数据输入输出） Diagnostics（诊断） Optimization（优化） Hardware Implementation（硬件工具） Model Referencing（模块引用）

Simulink可以搭建：

4
较为流行的版本有

与MATLAB5.2配用的Simulink2.2 与MATLAB5.3配用的Simulink3.0 与MATLAB6.0配用的Simulink4.0 与MATLAB7.0配用的Simulink6.0。
5
6.2 Simulink的使用
14
图6-17 设置仿真参数
15
1．解题器（Solver）选项

（1）Simulation time组：设置仿真起止时间。（2）Solve options组：选择求解器，并为其指定参数。

MATLAB_SIMULINK仿真

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。

matlab中 simulink的应用.ppt

DSP Blockset
数字信号处理工具包
Fixed-Point Blockset
定点运算控制系统仿真工具包
Power System Blockset
电力电动系统工具包
Dials & Gauges Blockset
交互图形和控制面板设计工具包
Communication Blockset
通信系统工具包
例10.1.2：实现两个正弦信号的相乘。
2020年2月11日
26
10．3 仿真运行（续1）
10．3．2 通过命令行运行仿真 ▪ 通过命令行运行仿真与通过菜单运行仿真相比，有ห้องสมุดไป่ตู้下的一些优点：
• 可以不理睬模块中的初始条件（参数 x0 ）；
• 可以定义任何外部输入（用参数 ut ）；
• 可以由一个M 文件来启动一个仿真，并且允许模块中的参数发生改变。
▪ 对模型的注释；
▪ 仿真的配置
▪ 保存模型；
▪ 仿真和结果分析。
10．2．3 SIMULINK 模型文件
2020年2月11日
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(1) 新建模型：利用模型窗口中的图标选中Matlab指令窗口的菜单
（2）打开模型：利用模型窗口中的图标选用某模型窗口中的菜单在指令窗口中由open指令实现open模型名
• 信宿（ Sink）：可以是示波器、图形记录仪等。
▪ 对于具体的 SIMULINK 模型而，不一定完全地包含这三大组
件。例如：研究初始条件对系统影响就不必包含信源组件。
2020年2月11日
10
10．2 模型的创建和模型文件（续1）
10．2．2 SIMULINK 模型的创建 ▪创建模型文件

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2020/3/6
2
第10章 SIMULINK仿真初探
• SIMULINK简介：和MATLAB的其他组件相比， Simulink的一个突出特点就是它完全支持图形用户界面，这样就极大地方便了用户的操作方法。在 MATLAB2009中，可以直接在Simulink环境中运行时的工具包很多，包括通信、控制、信号、电力等各个领域，所涉及的内容也比较广泛和专业。
为[0 13]。
2020/3/6
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仿真模型
2020/3/6
8
积分模块设置
2020/3/6
9
仿真时间步设置
2020/3/6
10
2020/3/6
11
仿真结果输出
2020/3/6
12
程序实例
• 问题描述：使用simulink对y’=-10y+f(t)求解，其中 y(0)=1，f(t)=2sin(4t)， 0≤t≤3 。
• 4、积分模块：积分模块是用来计算输入信号从起始时间开始到当前时刻对时间的积分。
• 5、传递函数模块：对照小车系统。
2020/3/6
6
程序实例
• 问题描述：使用simulink对y’=10sint在0≤t≤13时的仿真解，其中y(0)=0。
• 解题步骤：建立仿真模型fangzhen1进行求解。 • 双击积分模块设置初始条件，然后设置时间区间
仿真结果
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43
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44
工程实例
• 问题描述：阻尼摆模型如图所示，采用仿真的方法求解钟摆角度随时间变化关系，角速度随时间变化关系和角加速度随时间的变化关系。
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• 解题思路：设角的初始值为pi/3，m=1kg，l=1m。列出模型的微分方程如下所示。
format中查找相应的命令即可。
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10.3 基本模块介绍
• 1、增益模块：增益模块的作用是使输入信号乘以一个常数并输出。
• 2、求和模块：求和模块可以对两个或多个输入信号进行求和运算，求和模块必须至少有一个输入且仅有一个输出。
• 3、微分模块：微分模块是用来计算输入对时间的变化率。
2020/3/6
3
10.1 仿真环境介绍
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4
10.2 模块的基本操作
• 调整模块大小：采用鼠标左键拖大缩小即可。 • 旋转模块，改变模块的方向在format中找相应的
命令。 • 模块内部复制使用右键拖出即可。 • 改变模块的标签双击模块下面的名字修改即可。 • 改变标签位置、隐藏标签和增加阴影只需在
MATLAB2009 从入门到精通
课程主要内容
• 第1章 MATLAB简介 • 第2章数值运算 • 第3章单元数组和结构 • 第4章字符串 • 第5章符号运算 • 第6章 MATLAB绘图基础 • 第7章程序设计 • 第8章计算方法的MATLAB实现 • 第9章优化设计 • 第10章 SIMULINK仿真初探
17
• 解题思路：把数学模型除最高阶到外所有项移到等式右侧。
• 建立仿真模型fangzhen3，设置初始条件，设置时间区间。
2020/3/6
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仿真模型
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参数设置
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仿真结果
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工程实例
• 问题描述：某细菌的繁殖率与当前细菌个数成如下关系，试采用simulink方法求解细菌1秒后的个数及细菌个数随时间的变化规律。初始细菌为100 个。
• 参照例：xijun
x x 0.5x2
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仿真模型
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仿真结果
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程序实例
• 问题描述：建立模型li1，求解如下模型的仿真情况。

x1 x2

x2 0.5x1

2x2
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仿真模型
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• 解题步骤：建立仿真模型fangzhen2进行求解。 • 双击积分模块设置初始条件，然后设置时间区间
为[0 3]。
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仿真模型
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参数设置
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仿真结果
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工程实例
• 问题描述：两阻尼弹簧快的运动方程经化简后得到下面的公式，采用SIMULINK仿真方法求解两个质量块位移时间曲线、速度时间曲线和加速度时间曲线。
5x1 12x1 5x1 8x2 4x2 0
3x2 8x2 4x2 8x1 4x1 f x
• f(t)为默认阶跃输入，初始条件如下
x10 0.2

x10 x2 0
0 0.5
x2 0 0
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• 参照li2。
c g sin( ) 0
ml2 l
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仿真模型
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仿真结果
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谢谢！
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