《Matlab软件基础及应用》.docVIP

SIMULINK交互式仿真集成环境 引导 使用入门 SIMULINK模型窗的组成 图8.1-8 展现浏览器的模型窗 〖说明〗 工具条：最左边9个图标实现标准的Windows操作。其余图标含义如下： 打开库浏览器 模型浏览器单双窗外形切换 展现当前系统的父系统 打开调试器 仿真的启动或继续 暂停（在仿真执行过程中出现） 结束仿真 显示库连接 观察封装子系统 8．1．3 模型的创建 模型概念和文件操作 （1）SIMULINK模型是什么 SIMULINK模型包含4层含义： 在视觉上是一组方框图； 在文件上为扩展名为MDL的ASCII代码； 在数学上表现为一组微分方程或差分方程； 在行为上模拟物理器件构成的实际系统的动态特性。 （2）模型文件的操作 新建模型 打开模型 存盘 输出模型文件 （3）模块操作 （4）信号线操作 （5）产生连线 （6）信号线的分支和折曲 （7）插入模块 （8）信号线标识（label） （9）对模型的注释 8．2 常用的Sourse库信号源 【例8.2-1】如何调用MATLAB工作空间中的信号矩阵作为模型输入。本例所需的输入为 。 （1）编写一个产生信号矩阵的M函数文件 function TU=source82_1(T0,N0,K) t=linspace(0,K*T0,K*N0+1); % t=linespace(a,b,n) 等于 t=a:( b-a)/( n-1): b N=length(t); u1=t(1:(N0+1)).^2; u2=(t((N0+2):(2*N0+1))-2*T0).^2; u3(1:(N-(2*N0+2)+1))=0; u=[u1,u2,u3]; TU=[t,u]; （2）构造简单的接收信号用的实验模型 图8.2-8 接收信号用的实验模型 （3）模块的参数设置 （4）在指令窗中，运行以下指令，在MATLAB工作空间中产生TU信号矩阵。 TU=source82_1(1,100,4); （5）选中exm082_1s.mdl模型窗菜单【Simulation：Start】，示波器呈现图8.2-8右图信号。 常用的信号源Sink库 示波器 仿真的配置 解算器（Solver）参数的设置 仿真数据的输入输出设置（Workspace I/O） 连续系统建模 线性系统 积分模块的功用 【例8.3-1】复位积分器的功用示例。（见图8.3-1） 图8.3-1 仿真模型exm083_1s.mdl与运行结果 操作步骤： （1）构作如图8.3-1左图所示的系统 （2）仿真操作 （3）仿真结果说明 积分模块直接构造微分方程求解模型 【例8.3-2】假设从实际自然界（力学、电学、生态等）或社会中，抽象出初始状态为0的二阶微分方程，是单位阶跃函数。本例演示如何用积分器直接构搭求解该微分方程的模型。 （1）改写微分方程 （2）利用SIMULINK库中的标准模块构作模型exm083_2s.mdl 图8.3-2 求解微分方程的SIMULINK模型 （3）仿真操作 （4）保存在MATLAB工作空间中的数据 clf tt=ScopeData.time; %为书写简单，把构架域的时间数据另赋给tt xx=ScopeData.signals.values; %目的同上。 [xm,km]=max(xx); plot(tt,xx,r,LineWidth,4),hold on plot(tt(km),xm,b.,MarkerSize,36),hold off strmax=char(最大值,[t = ,num2str(tt(km))],[x = ,num2str(xm)]); text(6.5,xm,strmax),xlabel(t),ylabel(x) 图8.3-3 利用存放在MATLAB工作空间中的仿真数据所绘制的曲线 传递函数模块 【例8.3-3】直接利用传递函数模块求解方程(8.3-1)。 改写成传递函数 根据式(8.3-3)构造如图8.3-4所示的模型exm083_3s.mdl 图8.3-4 由传递函数模块构成的仿真模型exm083_3s.mdl 仿真操作 状态方程模块和单位脉冲输入的生成 【例8.3-4】假设式(8.3-4)中的输入函数是单位脉冲函数，研究该系统的位移变化。本例演示：（A）状态方程模块的使用；（B）脉冲函数的生成方法。 若令 x(1)=x, x(2)=x 则微分方程变为 x(2)+0.2x(2)+0.4x(1)=0.2u(t) x(1)=x=x(2) 写出状态方程 式中 A＝ B＝ C＝[1 0] D=0 （1）单位脉冲函数的数学含义及近似实现 （2）利用库模块构造如