[工学]山大matlab课件71.ppt

第7章 Simulink仿真环境 7.1 Simulink的概述 7.2 Simulink的工作环境 7.3建立模型 7.4 Simulink的应用实例 7.5 模型的调试 7.6子系统与封装 7.7 S函数的设计与应用 7.1 Simulink的概述 1. Simulink的特点 （1）设计简单，系统结构使用方框图绘制，以绘制模型化的图形代替程序输入，以鼠标操作代替编程； （2）分析直观，用户不需要考虑系统模块内部，只要考虑系统中各模块的输入输出； （3）仿真快速、准确，智能化地建立各环节的方程，自动地在给定精度要求下以最快速度仿真，还可以交互式地进行仿真。 7.2 Simulink的工作环境 在MATLAB的命令窗口输入“simulink”，或单击工具栏中的图标，就可以打开Simulink模块库浏览器（Simulink Library Browser）窗口。 7.2.1 一个简单的Simulink实例 例7-1 将一个阶跃输入信号送到积分环节，并将积分后的信号送到示波器显示。 1. 创建空白模型 2. 添加模块 3. 添加连接 4. 仿真 5. 保存模型 7.2.2 Simulink的模型窗口 Simulink模型的创建和仿真都是在模型窗口中进行的，模型窗口包括菜单、工具栏、模型设计区和状态栏。 模型窗口中的模型设计区用来创建和修改模型。  7.2.3 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。 7.2.4 Simulink的模块库 Simulink的模块库浏览器提供了各种基本模块，并将它们按照应用领域和功能进行分类以方便用户查找。 7.3建立模型7.3.1 创建模型 1. 模块的操作 （1）改变大小 （2）移动 （3）复制 （4）模块的翻转 （5）修改模块名 （7）模块名的翻转 （6）模块名的显示和隐藏 2. 信号线的操作 （1）信号线的分支 （2）信号线的折线 （3）信号线的文本注释 （4）信号线与模块分离 7.3.2 仿真参数的设置图 1. 仿真器参数设置（Solver） （1）仿真时间（Simulation time） 仿真的起始时间（Start time）：默认为0，单位为秒。 （2）仿真步长模式（Solver options） （3）Solver diagnostic controls “Solver”：设置仿真解法的具体算法类型。变步长的算法有discrete、ode45、ode23、ode113、ode15s、ode23s、ode23t和ode23tb，默认使用ode45。 2. 工作空间数据输入输出的设置（Data Import/Outport） （1）从工作空间装载数据（Load from workspace） （2）保存数据到工作空间（Save to workspace） （3）变量保存设置（Save options） 7.3.3 常用模块的设置 打开参数设置对话框的方法有： 双击模块； 或者用鼠标右键单击模块，在快捷菜单中选择“Block Parameters…”，各模块的参数对话框最上面都显示了模块的功能。 1. 阶跃信号模块（Step） 2. 正弦信号模块（Sine Wave） 3. 从工作空间获取数据（From workspace）和从文件获取数据（From file） From workspace和From file分别是从工作空间和MAT文件输入数据，都在“Sources”子模块库中。 4. 求和模块（Sum） Sum模块用来计算信号的和，是“Math Operations”子模块库中的。 5．传递函数（Transfer function）和零极点传递函数（Zero-Pole） 例7-3 创建一个单位负反馈的二阶系统，输入为阶跃信号，将输出送到示波器显示。 6. 增益（Gain） Gain模块是将信号放大K倍，是“Math Operations”子模块库中的。 7. 输出到文件（To File）和输出到工作空间（To Workspace） 8．示波器（Scope） 示波器的主要参数有： Number of axes：示波器的输入端口个数，默认值为1表示只有一个输入；图7-24 示波器坐标设置 Time range：设置显示信号范围，默认auto为仿真时间范围，如果信号实际持续时间超过该范围，则超出范围的信号在示波器中不显示； Limit data points to last：表示缓冲区接收数据的长度，默认为5000，示波器的缓冲区可接收30个信号，数据长度为5000，如果数据长度超出，则最早的历史数据会被清除。