第七章Simulink基础
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第七章 Simulink基础7.1 Simulink简介Simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包,它支持连续、离散及两者混合的线性和非线性系统,也支持具有多种采样频率的系统。
在Simulink环境中,利用鼠标就可以在模型窗口中直观地“画”出系统模型,然后直接进行仿真。
它为用户提供了方框图进行建模的图形接口,采用这种结构画模型就像你用手和纸来画一样容易。
它与传统的仿真软件包微分方程和差分方程建模相比,具有更直观、方便、灵活的优点。
Simulink包含有Sinks(输出方式)、Source(输入源)、Linear(线性环节)、Nonlinear(非线性环节)、Connections(连接与接口)和Extra(其他环节)等子模型库,而且每个子模型库中包含有相应的功能模块,用户也可以定制和创建自己的模块。
用Simulink创建的模型可以具有递阶结构,因此用户可以采用从上到下或从下到上的结构创建模型。
用户可以从最高级开始观看模型,然后用鼠标双击其中的子系统模块,来查看其下一级的内容,以此类推,从而可以看到整个模型的细节,帮助用户理解模型的结构和各模块之间的相互关系。
在定义完一个模型后,用户可以通过Simulink的菜单或MATLAB的命令窗口键入命令来对它进行仿真。
菜单方式对于交互工作非常方便,而命令行方式对于运行一大类仿真非常有用。
采用Scope模块和其他的画图模块,在仿真进行的同时,就可观看到仿真结果。
除此之外,用户还可以在改变参数后迅速观看系统中发生的变化情况。
仿真的结果还可以存放到MATLAB的工作空间里做事后处理。
模型分析工具包括线性化和平衡点分析工具、MATLAB的许多基本工具箱及MATLAB的应用工具箱。
由于MATLAB和Simulink是集成在一起的,因此用户可以在这两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改。
Simulink具有非常高的开放性,提倡将模型通过框图表示出来,或者将已有的模型添加组合到一起,或者将自己创建的模块添加到模型当中。
第七章Simulink 基础Chapter 7: Introduction to Simulink一.Simulink 初步(Primer of Simulink)MATLAB Simulink是一个动态仿真系统,用于对动态系统进行仿真和分析,预先模拟实际系统的特性和响应,根据设计和使用要求,对系统进行修改和优化。
Simulink提供了图形化用户界面,只须点击鼠标就可以轻易的完成模型的创建、调试和仿真工作,用户不须专门掌握一种程序设计语言。
Simulink可将系统分为从高级到低级的几个层次,每层又可以细分为几个部分,每层系统构建完成后,将各层连接起来构成一个完整系统。
模型创建完成后,可以启动系统的仿真功能分析系统的动态特性,其内置的分析工具包括各种仿真算法、系统线性化、寻求平衡点等。
仿真结果可以以图形方式在示波器窗口显示,也可将输出结果以变量形式保存起来,并输入到MATLAB中以完成进一步的分析。
Simulink可以仿真线性和非线性系统,并能创建连续时间、离散时间或二者混合的系统。
支持多采样频率系统。
SimulinkVersion 6.0 (R14) 05-May-2004Model analysis and construction functions.Simulationsim - Simulate a Simulink model.sldebug - Debug a Simulink model.simset - Define options to SIM Options structure.simget - Get SIM Options structureLinearization and trimming.linmod - Extract linear model from continuous-time system.linmod2 - Extract linear model, advanced method.dlinmod - Extract linear model from discrete-time system.trim - Find steady-state operating point.Model Construction.close_system - Close open model or block.new_system - Create new empty model window.open_system - Open existing model or block.load_system - Load existing model without making model visible.save_system - Save an open model.add_block - Add new block.add_line - Add new line.delete_block - Remove block.delete_line - Remove line.find_system - Search a model.hilite_system - Hilite objects within a model.replace_block - Replace existing blocks with a new block.set_param - Set parameter values for model or block.get_param - Get simulation parameter values from model.add_param - Add a user-defined string parameter to a model.delete_param - Delete a user-defined parameter from a model.bdclose - Close a Simulink window.bdroot - Root level model name.gcb - Get the name of the current block.gcbh - Get the handle of the current block.gcs - Get the name of the current system.getfullname - get the full path name of a blockslupdate - Update older 1.x models to 3.x.addterms - Add terminators to unconnected ports.boolean - Convert numeric array to boolean.slhelp - Simulink user's guide or block help.Masking.hasmask - Check for mask.hasmaskdlg - Check for mask dialog.hasmaskicon - Check for mask icon.iconedit - Design block icons using ginput function.maskpopups - Return and change masked block's popup menu items.movemask - Restructure masked built-in blocks as masked subsystems.Library.libinfo - Get library information for a system.Diagnostics.sllastdiagnostic - Last diagnostic array.sllasterror - Last error array.sllastwarning - Last warning array.sldiagnostics - Get block count and compile stats for a model.Hardcopy and printing.frameedit - Edit print frames for annotated model printouts.print - Print graph or Simulink system; or save graph to M-file.printopt - Printer defaults.orient - Set paper orientation.simulink is both a directory and a function.Copyright 1990-2004 The MathWorks, Inc.Simulink的三大步骤(procedure of Simulink):模型创建与定义、( Model creating and definition)模型的分析、(Model analyzing)模型的修正。
simulink基础知识Simulink 基础知识简介Simulink 是由 MathWorks 开发的用于动态系统建模和仿真的图形编程环境。
它与 MATLAB 软件紧密集成,提供了一个强大的工具集,适用于各种工程和科学领域。
图形建模Simulink 以拖放界面进行建模,用户可以使用称为块的预定义组件。
这些块代表系统中的元素,如信号源、放大器和控制器。
用户可以通过连接块来创建复杂系统模型。
直觉操作Simulink 具有直观的界面,使用户能够通过拖放块轻松创建模型。
通过双击块,可以访问其属性和参数,从而可以根据需要进行自定义。
模型仿真Simulink 模型可以针对用户定义的输入进行仿真。
仿真引擎解决模型中的方程,并生成输出信号。
这些信号可以在示波器或其他可视化工具中查看。
建模元素Simulink 提供了广泛的块库,用于构建各种系统模型。
这些块包括:信号生成块:产生输入信号,如正弦波和方波。
元件块:表示电阻、电容和电感等物理元件。
传输线块:模拟电气和流体动力系统中的传输线行为。
控制系统块:实现 PID 控制器、状态空间控制器和线性化控制器。
模型分析Simulink 提供了用于分析模型行为的强大工具。
这些工具包括:示波器:显示模型中信号的时域波形。
Bode 图:绘制系统的幅度和相位响应。
Nyquist 图:显示系统的稳定性。
与 MATLAB 集成Simulink 与 MATLAB 紧密集成,这使得用户可以访问 MATLAB的广泛功能。
用户可以在 Simulink 模型中嵌入 MATLAB 代码块,从而可以执行高级计算和数据处理任务。
应用领域Simulink 用于各种应用,包括:控制系统设计信号处理动力学建模机械系统模拟电路分析优点图形建模界面,易于使用广泛的块库,涵盖各种工程领域与 MATLAB 紧密的集成,提供强大的计算能力用于模型分析的强大工具集缺点对于大型复杂模型,仿真时间可能很长非线性系统的建模可能具有挑战性需要对 MATLAB 有基本的了解。
第七章Simulink 基础一.Simulink 初步MATLAB Simulink是一个动态仿真系统,用于对动态系统进行仿真和分析,预先模拟实际系统的特性和响应,根据设计和使用要求,对系统进行修改和优化。
Simulink提供了图形化用户界面,只须点击鼠标就可以轻易的完成模型的创建、调试和仿真工作,用户不须专门掌握一种程序设计语言。
Simulink可将系统分为从高级到低级的几个层次,每层又可以细分为几个部分,每层系统构建完成后,将各层连接起来构成一个完整系统。
模型创建完成后,可以启动系统的仿真功能分析系统的动态特性,其内置的分析工具包括各种仿真算法、系统线性化、寻求平衡点等。
仿真结果可以以图形方式在示波器窗口显示,也可将输出结果以变量形式保存起来,并输入到MATLAB中以完成进一步的分析。
Simulink可以仿真线性和非线性系统,并能创建连续时间、离散时间或二者混合的系统。
支持多采样频率系统。
Simulink的三大步骤:模型创建与定义、模型的分析、模型的修正。
Simulink的运行:1.命令窗口下点击Simulink图标(或键入Simulink命令)→Sim→sim模块2.打开模型创建窗口:在工具栏中选择“建立新模型”的图标,弹出名为Untitled的空白窗口。
二.Simulink 的基本模块simulink浏览器窗口左侧的simulink项上单击鼠标右键,弹出菜单“Open the ‘Simulink’Labrary’”选项,将打开simulink模块库窗口。
1.信号源模块:source,模块及功能见(表8—1)2.输出模块:Sinks, 模块及功能见(表8—2)3. 连续系统模块:Continuous, 模块及功能见(表8—3)4. 离散系统模块:Discrete, 模块及功能见(表8—4)5. 数学运算模块:Math, 模块及功能见(表8—5)6.函数和表模块:Function & Tables, 模块及功能见(表8—6)7. 非线性系统模块:Nonlinear, 模块及功能见(表8—7)8. 信号与系统模块:Signal & Systems, 模块及功能见(表8—8)三. Simulink 建模1.模块的创建与操作(1) 创建模块:(1)在浏览器列表中点击需要的模块,按住鼠标左键并拖曳至模型窗口即可。