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matlab工具箱与Simulink仿真幻灯片PPT

matlab工具箱与Simulink仿真幻灯片PPT
Out1：输出端。
Terminator：连接到没有连接到的输 出端。
Stop simulation:若输入信号为非零,则 强行终止仿真
模型编辑器
修改 双击
2、离散模块（Discrete） discrete.mdl Discrete-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
matlab工具箱与Simulink仿 真幻灯片PPT
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第一节 SIMULINK简介
一、什么是SIMULINK
SIMULINK是MATLAB软件的扩展，它是实现动态系统建模和 仿真的一个软件包，它与MATLAB语言的主要区别在于，其与 用户交互接口是基于Windows的模型化图形输入，其结果是使 得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建，而非语言的编 程上。
所谓模型化图形输入是指SIMULINK提供了一些按功能分类的 基本的系统模块，用户只需要知道这些模块的输入输出及模块的 功能，而不必考察模块内部是如何实现的，通过对这些基本模块 的调用，再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型 （以.mdl文件进行存取），进而进行仿真与分析。

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

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）。

matlab教学PPT第7讲MATLAB仿真SIMULINK

matlab教学PPT第7讲MATLAB仿真SIMULINK
>>whos NameSizeBytesClas s ScopeData1x13578structarray Grandtotalis307elementsusing3578bytes
第7讲 SIMULINK 图2-18 通过命令启动Simulink仿真
第7讲 SIMULINK
可见，仿真完成之后，工作空间中出现了“ScopeData” 结构变量，其中包含了示波器显示的全部波形数据。通过 “plot”命令可以作出这些数据对应的波形，
组建用户自定义模块库如果建立了许多自定义的子系统并且已经封装好了而这些已经封装的自定义模块又是会反复使用的就像simulink提供的模块库中那些模块一样在这种情况下就有必要对这些自定义的重用性较好的模块进行建库以方便管理和反复使用同时也可以作为新的专业库提供给其他用户使用
第7讲 SIMULINK
第7讲 MATLAB仿真_SIMULINK
第7讲 SIMULINK
• Simulink全方位地支持动态系统的建模仿真，它支持连 续系统、离散系统、连续离散混合系统、线性系统、非 线性系统、时不变系统、时变系统的建模仿真，也支持 具有多采样速率的多速率系统。可以说，在通用系统仿 真领域，Simulink是无所不包的。
• 结合MATLAB编程和Simulink可视化建模仿真各自的特 点，可以构建更为复杂的系统模型，并进行自动化程度 更高的仿真和仿真结果的数据分析，这是MATLAB的高 级应用方面。
第7讲 SIMULINK 图2-15 仿真结果
第7讲 SIMULINK
• 更换信号源为Sources子模块库中的SignalGenerator，并设置 信号源为0.2Hz的方波，幅度为1，如图2-16左边对话框所示。
• 设置示波器显示窗口的属性（Parameters），使之成为双踪 显示，然后将示波器第二输入节点与信号源输出相连，这 样我们就可以同时观察系统的输入输出波形了。系统建模 如图2-16中间窗口所示。

Simulink在系统仿真中的应用 ppt课件

Simulink在系统仿真中的应用 ppt课件

Simset( )
• 仿真参数options可以通过simset函 数来设置 • options=simset(参数名1，参数值1， 参数名2，参数值2，…) • 参数名为需要控制的参数名称 • 参数值为具体数值 • options=simset(‘RelTol’,1e-7)
• 这样用下面的语句就可以绘制出各 个状态变量的时间响应曲线，如图
⑸非线性模块组Discontinuous
• • • • • • Saturation Dead Zone Relay Rate Limiter Quantizer Backlash
⑹数学函数模块组Math Operations
• • • • • Sun Product Gain Matrix Gain Combinational Logic • • • • Math Function Abs Sign Trigonometric Function • Algebraic Constraint
⑺查表模块组Lookup Tables
• • • • Look Up Table Look Up Table (2-D) Look Up Table (n-D) Look-Up Table Dynamic
⑻用户自定义函数模块组Userdefined Functions
• Fcn • MATLAB Fcn • S-Function
• 在实际仿真中，如果模型中某个部 分数学运算特别复杂，则不适合用 普通simulink模块来搭建这样的部 分 • Simulink中支持两种语言编程的形 式来描述这样的模块 • M函数 • S函数
• M函数适用于描述输出和输入信号之间 为代数运算的模块 • S函数适用于动态关系的描述（状态方 程描述的关系） • S函数就是系统函数的意思 • S函数有固定的程序格式，用MATLAB 语言可以编写，此外还可以用C语言、 C++、Fortran和Ada等语言来编写，用 这些语言编写需要用编译器生成动态链 接库DLL文件，可以在simulink中直接 调用

机电系统动态仿真matlabPPT电子教案课件-第七章-SIMULINK仿真

机电系统动态仿真matlabPPT电子教案课件-第七章-SIMULINK仿真

功能
积分 微分 状态方程 传递函数 零极点 传输延时 可变传输延时
23
Simulink的基本模块
SIMULINK仿真 4.离散系统模块库
模块
Unit Delay Discrete-Time I Discrete Transf F
功能
单位延时采样保持 离散时间积分 离散传递函数
Discrete Filter Discrete Zero-Pole Discrete State-Space Zero-order Hold First-order Hold
45
仿真模型的参数设置
SIMULINK仿真
7.4.3 启动系统仿真与仿真结果分析 设置完仿真参数之后，从Simulation中选择Start菜 单项或单击模型编辑窗口中的Start Simulation命令 按钮，便可启动对当前模型的仿真。
为了观察仿真结果的变化轨迹可以采用3种方法： (1) 把输出结果送给Scope模块或者XY Graph模块。 (2) 把仿真结果送到输出端口并作为返回变量，然后使
34
仿真模型的参数设置
SIMULINK仿真 1．模块的参数设置
35
仿真模型的参数设置
SIMULINK仿真 2．模块的属性设置 ✓ 模块上按鼠标右键并在弹出的快捷菜单中选择Block properties ✓ 在模型编辑窗口的Edit菜单下选择Block properties命令，将打开模块属性对话框。
5
认识Simulink
SIMULINK仿真 7.1.2 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

matlab课件：simulink.ppt

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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。
7
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。
11
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。
33
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。

3《MATLAB Simulink与控制系统仿真(第3版)》的课件 第3章 Simulink仿真


3.4.3 Simulink模块间的连线处理
（1）改变粗细：线所以有粗细是因为线引出的信号可以是标量信号或向量信号， 当选中Format菜单下的Wide Vector Lines时，线的粗细会根据线所引出的信号是 标量还是向量而改变，如果信号为标量则为细线，若为向量则为粗线。选中 Vector Line Widths则可以显示出向量引出线的宽度，即向量信号由多少个单一信 号合成。 （2）设定标签：只要在线上双击鼠标，即可输入该线的说明标签。也可以通过 选中线，然后打开Edit菜单下的Signal Properties进行设定，其中Signal name属性 的作用是标明信号的名称，设置这个名称反映在模型上的直接效果就是与该信 号有关的端口相连的所有直线附近都会出现写有信号名称的标签。 （3）线的折弯：按住Shift键，再用鼠标在要折弯的线处单击一下，就会出现圆 圈，表示折点，利用折点就可以改变线的形状。 （4）线的分支：按住鼠标右键，在需要分支的地方拉出即可，或者按住Ctrl键 并在要建立分支的地方用鼠标拉出即可。

3.3.1 Simulink模块库分类
Simulink模块库按功能分为16类子模块库
3.4 Simulink功能模块的处理
图3.8 “功能模块参数设置”对话框
图3.10 “示波器属性”对话窗框
3.4.2 Simulink模块的基本操作
（1）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。 （2）复制：选中模块，按住鼠标右键进行拖曳即可复制同样的一个功能模块。 （3）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。 （4）转向：为了能够顺序连接功能模块的输入和输出端，功能模块有时需要转向。在菜单Format中选择Flip Block旋转180°，选择Rotate Block顺时针旋转90°；或者直接按Ctrl+F组合键执行Flip Block，按Ctrl+R组合键执 行Rotate Block。 （5）改变大小：选中模块，对模块出现的4个黑色标记进行拖曳即可。 （6）模块命名：先用鼠标在需要更改的名称上单击一下，然后直接更改即可。名称在功能模块上的位置也可以 变换180°，可以用Format菜单中的Flip Name来实现，也可以直接通过鼠标进行拖曳。Hide Name可以隐藏模块名 称。 （7）颜色设定：Format菜单中的Foreground Color可以改变模块的前景颜色，Background Color可以改变模块的背 景颜色，而模型窗口的颜色可以通过Screen Color来改变。 （8）参数设定：用鼠标双击模块就可以进入模块的参数设定窗口，从而对模块进行参数设定。参数设定窗口包 含了该模块的基本功能帮助，为获得更详尽的帮助，可以单击其上的“Help”按钮。通过对模块的参数设定，就 可以获得需要的功能模块。 （9）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，包括对Description、 Priority、Tag、Open function、Attributes format string等属性的设定。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，当模块被双击之后，Simulink就会调用该函数并执行，这种函数在MATLAB中称为回调 函数。 （10）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。默认情况下，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。

《SIMULINK仿真》PPT课件


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（4）Discrete（离散系统模块库） 模块包括描述离散时间系统的模块，其中主要模块有： Difference（差分）； Discrete Derivative（离散微分）； Discrete Filter（离散滤波器）； Discrete State-Space（离散状态空间模型）； Discrete Transfer Fcn（离散传递函数）； Discrete Zero-Pole（以零极点表示的离散传递函数模型）； Discrete Time Integrator（离散时间积分器）； First-Order Hold（一阶采样和保持器） Integer Delay（整数延迟）； Zero-Order Hold（零阶采样和保持器）； Unit Delay（单位延迟）；
4.1.3 SIMULINK界面窗口介绍
SIMULINK模型创建窗口
Simulink的工作原理
• • • • • 仿真包括以下几个步骤。 （1）模型编译 （2）连接 （3）仿真执行 一般仿真模型都采用数值积分来仿真 的，相邻两个时间点的长度为步长，步长 的大小取决于求解器的类型。
4.1.4 SIMULINK的常用模块库
• • • • • • • • • •
（11）Sources（输入源模块库） Band-Limited White Noise（带宽限制的白噪声）； Clock（时钟信号）； Constant（常数信号）； Pulse Generator（脉冲发生器）； Repeating Sequence（重复序列信号）； Signal Generator（信号发生器）； Sine Wave（正弦波信号）； Random Number（随机数）； Step（阶跃波信号）；

《Simulink仿真》PPT课件

选中模块，模块四角将出现小方块；单击一个角上的小方块 并按住鼠标左键，拖曳鼠标到合理大小位置
单击模块，拖曳模块到合适的位置，松开鼠标按键
旋转模块
适应实际系统的方向，调 整整个模型的布置
方法1：选中模块，选择菜单命令[Diagram>Rotate &
Flip>Clockwise/Counterclockwise],模块&标签顺/逆时针旋转 90°；选择菜单命令[Diagram>Rotate & Flip>Flip Block]，
启动Simulink有如下3种方式：
在MATLAB的命令窗口直接键入 命令simulink；
用鼠标左键单击MATLAB工具条 上的按钮；
在MATLAB菜单上选择【File】| 【New】|【Model】选项
精选课件ppt
8
7.2.2 Simulink的工作环境
精选课件ppt
9
7.3 模型的创建
精选课件ppt
3
7.1 初识Simulink
典型的Simulink模型包括：
元素1：信号源（Source） 元素2：被模拟的系统模块 元素3：信号输出（Sink）
仿真步骤
建立系统仿真模型
包括添加模块、 设置模块参数、 进行模块连接等操作
设置仿真参数 启动仿真 分析仿真结果
精选课件ppt
discrete 针对非连续系统(离散系统)的特殊算法
ode5
采用 Dormand-Prince 的算法，即固定步长的 ode45 算法
ode4 固定
ode3 步长类
ode2 算法
ode1
采用固定步长的 4 阶 Runge-Kutta 算法 采用固定步长的 Bogacki-Shampine 算法 采用固定步长的 2 阶 Runge-Kutta 算法，也称 Heun 算法 固定步长的 Eular 算法
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在MATLAB命令 窗口直接输入模 型文件名(不要加 扩展名.mdl)。
15
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。
16
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
20
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
21
Simulink的基本模块
SIMULINK仿真 2.接收模块库
模块
Out1 Terminator To File To Workspace Scope Floating Scope XY Graph Display Stop Simulation
功能
积分 微分 状态方程 传递函数 零极点 传输延时 可变传输延时
23
Simulink的基本模块
SIMULINK仿真 4.离散系统模块库
模块
Unit Delay Discrete-Time I Discrete Transf F
功能
单位延时采样保持 离散时间积分 离散传递函数
Discrete Filter Discrete Zero-Pole Discrete State-Space Zero-order Hold First-order Hold
Interpolation（n-D） N维插值
Direct Lookup T
直接查表
Fcn MATLAB Fun
C语言形式的 表达式 M形式的表达式
S-Function Polynomial
调用S函数 多项式
25
Simulink的基本模块
SIMULINK仿真 6.信号与系统模块库
模块
功能
Bus Creator Bus Selector Mux Demux
17
Simulink的基本模块
2 SIMULINK仿真 Simulink的基本模块
18
Simulink的基本模块
2 SIMULINK仿真 Simulink的基本模块
19
Simulink的基本模块
2 SIMULINK仿真 Simulink的基本模块
输入源 接收 连续系统 离散系统 模块库 模块库 模块库 模块库
SIMULINK仿真
2020/4/30
1
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
2
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
功能
创建输出端 通用终端 输出数据到文件 输出数据到工作空间 示波器 可选示波器 XY关系图 实时数值显示 输出不为0时停止仿真
22
Simulink的基本模块
SIMULINK仿真 3.连续系统模块库
模块
Integrator Derivative State-Space Transfer Fcn Zero-Pole Transport Delay Variable T D
7
认识Simulink
SIMULINK仿真 1.2 Simulink的启动与退出 1．Simulink的启动
8
Simulink模块库浏览器
SIMULINK仿真
标题 菜单栏 工具栏
模块说明 框
基本模块 库
已安装专 用 模块库
模块查找 框
模块显示 框
9
认识Simulink
SIMULINK仿真 如何打开模型编辑窗口？ 启动方式： (1)模块库浏览器的菜单“File”/“New”/“Model”命令 (2)单击工具栏上的 图标
10
认识Simulink
SIMULINK仿真 方法一：
11
认识Simulink
SIMULINK仿真 方法二：
12
Simulink模块编辑窗口
SIMULINK仿真菜Fra bibliotek栏 工具栏模块编辑框
当前状态
仿真进程
仿真解法
13
认识Simulink
SIMULINK仿真 如何存盘？
14
认识Simulink
SIMULINK仿真 如何对一个已经存在的模型文件进行编辑修改？
离散滤波器 离散零极点 离散状态方程
零阶保持器 一阶保持器
24
Simulink的基本模块
SIMULINK仿真 5.函数与表模块库
模块
功能
Lookup Table
线性插值查表
Lookup Table（2-D） 二维线性插值
Lookup Table（n-D） N维线性插值
PrelookUp Index S 预查下标
3
认识Simulink
SIMULINK仿真
1.1 Simulink简介
Simulink是MATLAB的重要组成部分，提供建立 系统模型、选择仿真参数和数值算法、启动仿真程 序对该系统进行仿真、设置不同的输出方式来观察 仿真结果等功能。
4
仿真模型的参数设置
SIMULINK仿真
仿真过程如下： (1) 启动Simulink并打开模型编辑窗口。 (2) 将所需模块添加到模型中。 (3) 设置模块参数并连接各个模块组成仿真模型。 (4) 设置系统仿真参数。 (5) 开始系统仿真。 (6) 观察仿真结果。