MATLAB课件8_Simulink仿真讲述.ppt

第八章 MATLAB-SIMULINK仿真基础 第八章 SIMULINK仿真基础 在工程实际中，控制系统的结构复杂 第八章 SIMULINK仿真基础 1990年，Math Works软件公司为MATLAB提供了新的控制系统模型图输入与仿真工具SIMULAB，使仿真软件进入了模型化图形组态阶段。因其名字与当时比较著名的软件SIMULA类似，所以1992年正式将该软件更名为SIMULINK。 第八章 SIMULINK仿真基础 SIMULINK的出现，给控制系统分析与设计带来了极大的便利。 系统有两个主要功能：Simu（仿真）和Link（连接），用鼠标在模型窗口上绘制出控制系统模型，然后利用SIMULINK提供的功能来对系统进行仿真和分析。 8.1.1 SIMULINK简介 模型化图形输入：SIMULINK提供了一些按功能分类的基本系统模块，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和连接，就可以构成所需的系统模型（*.mdl文件），进而进行仿真与分析。 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。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。 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。 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。 线的分支：按住鼠标右键，在需要分支的地方拉出即可以。或者按住Ctrl键，并在要建立分支的地方用鼠标拉出即可。 Icon：设定功能模块的外观。 Initialization：设定输入数据窗口（Prompt List）。 Documentation：设计该功能模块的文字说明。 1、Icon标签页 用户还可以设置一些参数来控制图标的属性，这些属性在Icon页右下端的下拉式列表中进行选择。 Icon frame：Visible 显示外框线；Invisible：隐藏外框线。 Icon Transparency：Opaque 隐藏输入输出的标签；Transparent：显示输入输出的标签。 Icon Rotation：旋转模块。 Drawing coordinate：画图时的坐标系。 8.5 SIMULINK仿真的运行 构建好一个系统的模型之后，接下来就是运行模型，得出仿真结果。 运行一个仿真的完整过程分成三个步骤： 设置仿真参数， 启动仿真 仿真结果分析。 8.5 SIMULINK仿真的运行 设置仿真参数和选择解法器，选择Simulation菜单下的Parameters命令，主要用三个页面来管理仿真的参数。 Solver页：允许用户设置仿真的开始和结束时间，选择解法器，说明解法器参数及选择一些输出选项。 Workspace I/O页：管理模型从MATLAB工作空间的输入和对它的输出。 Diagnostics页：允许用户选择Simulink在仿真中显示的警告信息的等级。 ode23：二/三阶龙格－库塔法，它在误差限要求不高和求解的问题不太难的情况下，可能会比ode45更有效。也是一个单步解法器。 ode113：是一种阶数可变的解法器，它在误差容许要求严格的情况下通常比ode45有效。ode113是一种多步解法器，也就是在计算当前时刻输出时，它需要以前多个时刻的解。 ode15s：是一种基于数字微分公式的解法器（NDFs）。也是一种多步解法器。适用于刚性 m文件s-function可用的子函数说明如下： mdlInitializeSizes：定义s-function模块的基本特性，包括采样时间、连续或者离散状态的初始条件和sizes数组。 mdlDerivatives：计算连续状态变量的微分方程。 mdlUpdate：更新离散状态、采样时间和主时间步的要求。 mdlOutputs：计算s-function的输出。 SIMULINK是MATLAB的一个扩展软件，它是基于模型化图型输入的仿真环境。 模型化图型输入使得用户可以把更多的精力投入到模型的构建上来，要求熟悉各功能模块库中各子模块的功能，熟练掌握SIMULINK环境下模块的操作及线的处理