第三讲.Simulink系统仿真

Simulink是Simulation和link仿真链接。

是一个附加组件，为用户提供了一个建模与仿真的工作平台，由于许多功能是基于MATLAB平台的。

必须在MATLAB环境中运行，也把他称为一个MATLAB的工具箱。

以前MATLAB仿真编程是在文本窗口中进行的。

输入函数是命令和MATLAB 函数，在simulink 中与用户的交互接口是基于windows的模型化图形输入，用户可以通过单击拖动鼠标的方式绘制和组织系统，并完成对系统的仿真。

因此对于我们来说只需知道这些功能模块的输入输出、功能以及图形界面的使用方法。

就可以用鼠标和键盘进行仿真。

三种方法进入Simulink1、在MATLAB菜单栏中单击FILE,在下拉菜单的NEW选项中单击MODEL.2、在MATLAB工具栏中单击彩色图标，然后在打开的模型库浏览器窗口中单击‘新建文件‘3、在MATLAB命令窗口中输入Simulink，然后在打开的模型库浏览器窗口中单击‘新建文件‘。

一、模块的提取左键拖曳右键add to二、模块的移动放大和缩小移动：左键拖曳选中后用方向键脱离线移动按住shift 然后拖曳缩放 : 点击模块四个角拖曳三、复制粘贴和删除和windows一样删除选择clear四、模块的旋转：右键点击然后选择Flip block 顺时针转180度 rotate block顺时针90度。

五、模块名的修改移动：单击该模块名出现一个小框可以像文本一样修改移动还可以右键单击然后Hide name六、模块参数设置：双击七、模块连接：光标的箭头对准模块的输出端变成+后按下左键拖曳到另一个输入端松开左键。

八、连线的弯折开始画线时，在需要弯折的地方松开鼠标停顿一下，然后继续按下鼠标左键改变方向即可。

移动光标指向要移动的线段，然后拖动鼠标即可删除选中要删除的部分，然后delete直流电动机的直接启动新建一个simulink 仿真平台打开simulink然后点击新建打开simpowersystems的加号在electrical source中选择D C Voltage Source拖曳到仿真平台Elements里面选BreakerConnectors 里面选择Ground output把电源正端接到断路器的1端，电源负端接地。

simulink建模与仿真流程我们需要在Simulink中创建一个新的模型。

打开Simulink软件后，选择“File”菜单中的“New”选项，然后选择“Model”来创建一个新的模型。

接着，我们可以在模型中添加各种组件，如信号源、传感器、执行器等，以及各种数学运算、逻辑运算和控制算法等。

在建模过程中，我们需要定义模型的输入和输出。

在Simulink中，可以使用信号源模块来定义模型的输入信号，如阶跃信号、正弦信号等。

而模型的输出信号可以通过添加显示模块来实现，如示波器模块、作用域模块等。

接下来，我们需要配置模型的参数。

在Simulink中，可以通过双击组件来打开其参数设置对话框，然后根据需求进行参数配置。

例如，对于控制系统模型，我们可以设置控制器的增益、采样时间等参数。

完成模型的配置后，我们可以进行仿真运行。

在Simulink中，可以选择“Simulation”菜单中的“Run”选项来运行仿真。

在仿真过程中，Simulink会根据模型的输入和参数进行计算，并生成相应的输出结果。

我们可以通过示波器模块来实时显示模型的输出信号，以便进行结果分析和调试。

在仿真过程中，我们可以通过修改模型的参数来进行参数调优。

例如，可以改变控制器的增益值，然后重新运行仿真，观察输出结果的变化。

通过不断调整参数，我们可以优化模型的性能，使其达到设计要求。

除了单一模型的仿真，Simulink还支持多模型的联合仿真。

通过将多个模型进行连接，可以实现系统级的仿真。

例如，我们可以将控制系统模型和物理系统模型进行连接，以实现对整个控制系统的仿真。

在仿真完成后，我们可以对仿真结果进行分析和评估。

Simulink提供了丰富的分析工具，如频谱分析、时域分析和稳定性分析等。

通过对仿真结果的分析，我们可以评估模型的性能，并进行进一步的改进和优化。

Simulink建模与仿真流程包括创建模型、添加组件、定义输入输出、配置参数、运行仿真、参数调优、联合仿真和结果分析等步骤。

如何使用MATLABSimulink进行动态系统建模与仿真如何使用MATLAB Simulink进行动态系统建模与仿真一、引言MATLAB Simulink是一款强大的动态系统建模和仿真工具，广泛应用于各个领域的工程设计和研究中。

本文将介绍如何使用MATLAB Simulink进行动态系统建模与仿真的方法和步骤。

二、系统建模1. 模型构建在MATLAB Simulink中，可以通过拖拽模块的方式来构建系统模型。

首先，将系统的元件和子系统模块从库中拖拽到模型窗口中，然后连接这些模块，形成一个完整的系统模型。

2. 参数设置对于系统模型的各个组件，可以设置对应的参数和初始条件。

通过双击模块可以打开参数设置对话框，可以设置参数的数值、初始条件以及其他相关属性。

3. 信号连接在模型中，各个模块之间可以通过信号连接来传递信息。

在拖拽模块连接的同时，可以进行信号的名称设置，以便于后续仿真结果的分析和显示。

三、系统仿真1. 仿真参数设置在进行系统仿真之前，需要设置仿真的起止时间、步长等参数。

通过点击仿真器界面上的参数设置按钮，可以进行相关参数的设置。

2. 仿真运行在设置好仿真参数后，可以点击仿真器界面上的运行按钮来开始仿真过程。

仿真器将根据设置的参数对系统模型进行仿真计算，并输出仿真结果。

3. 仿真结果分析仿真结束后，可以通过查看仿真器界面上的仿真结果来分析系统的动态特性。

Simulink提供了丰富的结果显示和分析工具，可以对仿真结果进行绘图、数据处理等操作，以便于对系统模型的性能进行评估。

四、参数优化与系统设计1. 参数优化方法MATLAB Simulink还提供了多种参数优化算法，可以通过这些算法对系统模型进行优化。

可以通过设置优化目标和参数范围，以及定义参数约束条件等，来进行参数优化计算。

2. 系统设计方法Simulink还支持用于控制系统、信号处理系统和通信系统等领域的特定设计工具。

通过这些工具，可以对系统模型进行控制器设计、滤波器设计等操作，以满足系统性能要求。

SIMULINK 3SIMULINK 3运行仿真运行仿真介绍两种Simulink运行仿真的方法3.1使用窗口运行仿真3.2 使用MATLAB 命令运行仿真本章内容和学习目的掌握以上两种运行仿真的方法3.1 使用窗口运行仿真1. 设置仿真参数优点人机交互性强不必记住繁琐的命令语句即可进行操作。

使用窗口运行仿真主要可以完成以下一些操作。

3. 启动仿真4. 停止仿真5. 中断仿真6. 仿真诊断2. 应用仿真参数仿真参数和算法选择的设置仿真参数和算法设置后使之生效选择命令运行仿真选择命令停止仿真可以在中断点继续启动仿真而停止仿真则不能在仿真中若出现错误Simulink将会终止仿真并在仿真诊断对话框中显示错误信息1. 设置仿真参数选择菜单选项【SimulationParameters】可以对仿真参数及算法进行设置共有五个∠羁▉6?解法设置Solver??工作间I/OWorkspace I/O??诊断页Diagnostics??高级设置Advanced??实时工具对话框Real-Time Workshop??解法设置Solver讲??工作间I/OWorkspace I/O讲??诊断页Diagnostics不讲自学??高级设置Advanced不讲自学??实时工具对话框Real-Time Workshop不讲自学设置起始和终止时间选择积分分解法指定求解参数和选择输出选项管理MATLAB工作间的输入输出项选择在仿真中警告信息的等级对仿真的一些高级配置进行设置对实时工具中若干参数进行设置。

若没有安装实时工具不出现此框。

1解法设置页当选中菜单选项【SimulationParameters】后出现参数及算法等设置页。

再点击【Solver】则出现解法设置页。

解法设置页包括三项内容设置仿真的启动时间和终止时间选择算法并指定参数选择输出项仿真时间仿真解法各种解法说明见下页默认解法ode45变步长解法ode45ode23ode113ode15discrete定步长解法ode5ode4ode3ode2ode1discrete最大步长初始步长输出选项用户用来控制仿真输出个数的对话框共有三个菜单选项定义输出产生附加输出产生指定输出。

Simulink 建立系统模型与仿真1.实验原理 1)建立直流电机模型转速反馈控制直流调速系统仿真，是直流电机初级的控制方式。

其控制模型为二阶系统，具体结构采用PI 调节方式。

直流电动机：额定电流VUn220=，额定电流AI dn55=，额定转速min/1000r n N =，电动机电势系数r V C emin/192.0∙=，假设晶闸管整流装置输出电流可逆，装置放大系数44=s k ，滞后时间常数sT s00167.0=，电枢回路总电阻Ω=1.0R ，电枢回路电磁时间常数s T l 00167.0=，电力拖动系统机电时间常数s T m075.0=，转速反馈系数r V min/01.0⋅=α，对应额定是给定电压VU n10=*。

仿真框图：2)示波器图像保存方法对于示波器图形，由于背景色为黑色打印效果不理想这里采用响应控制，将其转化为普通图像以方便再加工，涉及语句：>> set(0,'ShowHiddenHandles','On')>> set(gcf,'menubar','figure')首先将示波器窗口置顶，然后在命令行中输入相应语句，就可把示波器图像转化为普通图像，即可在图像编辑窗口进行加工。

2.实验方案1)转速反馈控制直流调速系统仿真图2）仿真步骤首先建立模型，根据公式计算出相应参数，并设置。

其次选择输入信号为阶跃信号进行仿真，仿真时间为0.7s 再次给更改输入信号为单位斜坡信号，再次仿真观察结果。

3）相应仿真设置（1）传递函数设置（2）增益设置（3）斜坡输入设置3.实验结果1）零状态阶跃输入响应（1）中间电流环节相应输出（2）转速响应输出2）单位斜坡输入响应（1）单位斜坡输入响应（2）中间电流环节相应输出（3）单位斜坡转速响应输出4.实验结果分析通过Simulink仿真可以非常方便的得到电机模型的阶跃和斜坡响应。