第7章SIMULINK仿真操作VIP专享VIP免费

MATLAB/SIMULINKMATLAB/SIMULINK实用教实用教程程张化光孙秋野刘鑫蕊编著第第77章章SIMULINKSIMULINK仿真操作仿真操作7.1SIMULINK简介7.2SIMULINK的基本操作7.3SIMULINK的基本模块简介7.4连续系统建模7.5子系统的创建及封装技术7.6离散时间系统和混合系统7.7SIMULINK的分析工具7.8SIMULINK综合实例7.10SimPowerSystems电力系统专业模块简介7.9S函数的设计及应用7.11小结SIMULINK是MATLAB的一个软件包，是一个结合了框图界面和交互仿真能力的系统级设计和仿真工具。它以MATLAB的核心数学、图形和语言模块为基础，可以让用户毫不费力地完成算法开发、仿真或者模型验证，而不需要传递数据、重写代码或改变软件环境。本章以“实例”为主体，加上适量的归纳性表述。读者可以通过练习实例来掌握SIMULINK的一般使用规则和操作方法。鉴于SIMULINK的本质，这些示例涉及数学、物理和若干工程考虑，让读者从这些带背景性的示例体会SIMULINK的精妙之处。7.1SIMULINK7.1SIMULINK简介简介SIMULINK是基于MATLAB的图形化仿真环境，它使用图形化的系统模块对动态系统进行描述，并在此基础上进行动态系统的求解。利用SIMULINK对动态系统进行仿真的核心在于，MATLAB计算引擎对系统微分方程和差分方程求解。SIMULINK与MATLAB是高度集成在一起的，因此，SIMULINK与MATLAB之间可以灵活地交互操作。SIMULINK是一个进行动态系统建模、仿真和综合分析的集成软件包。它可以处理的系统包括：线性、非线性系统；离散、连续及混合系统；单任务、多任务离散事件系统。在SIMULINK提供的图形用户界面GUI上，只要进行鼠标的简单拖曳操作就可构造出复杂的仿真模型。它外表以方块图形式呈现，且采用分层结构。从分析研究角度讲，这种SIMULINK模型不仅能让用户知道具体环节的动态细节，而且能让用户清晰地了解各器件、各子系统和各系统间的信息交换，掌握各部分之间的交互影响。SIMULINK中的工具包很多，覆盖通信、控制、信号处理、DSP和电力系统等诸多领域，所涉及的内容专业性极强。由于SIMULINK是基于MATLAaB环境之上的高性能系统及仿真平台。因此，必须首先运行MATLAB，然后才能启动SIMULINK并建立系统的仿真模型。7.1.1SIMULINK的窗体介绍图图7-17-1两种启动两种启动SIMULINKSIMULINK方法的图示说明方法的图示说明图图7-2Simulink7-2Simulink库浏览器窗口库浏览器窗口7.1.2一个MATLAB/SIMULINK库自带的演示实例图图7-37-3同步电机的演示仿真模型同步电机的演示仿真模型图图7-47-4同步电机的演示仿真模型的运行结果同步电机的演示仿真模型的运行结果7.1.3创建一个MATLAB实例图图7-57-5模型编辑窗口中工具栏图标的作用示意图模型编辑窗口中工具栏图标的作用示意图【例7-1】信号源的示波显示示例，如图7-6所示。图图7-67-6信号源示波器显示向量波形信号源示波器显示向量波形SineWaveSignalGeneratorScopeBand-LimitedWhiteNoise图图7-7Mux7-7Mux属性设置属性设置图图7-87-8添加模块添加模块【例7-2】演示“求和”模块的向量处理能力：输入扩展，如图7-9所示。图图7-97-9输入的标量扩展输入的标量扩展【例7-3】演示“增益”模块的向量处理能力：参数扩展，如图7-10所示。图图7-107-10模块参数的标量扩展模块参数的标量扩展1．选择模块集（库）7.2SIMULINK7.2SIMULINK的基本操作的基本操作图图7-117-11打开的打开的SIMULINKSIMULINK、、SimpowerSystemSimpowerSystem、、SIMULINKExtrasSIMULINKExtras模块集示意图模块集示意图（1）模块的选定（2）模块的复制（3）模块大小的改变（4）模块的旋转（5）模块颜色的改变（6）模块名的操作（7）模块参数的设置（8）模块的删除2．选择模块（1）线的连接（2）线的分支（3）线的折曲（4）线的删除（5）线的标注3．连接模块的操作4．模型的注释7.3SIMULINK7.3SIMULINK的基本模块简介的基本模块简介（1）连续系统模块库（Continuous）(s-1)s(s+1)Zero-PoleVariableTransportDelayTransportDelay1s+1TransferFcnx'=Ax+Buy=Cx+DuState-Space1sIntegratordu/dtDerivative图图7-127-12连续系统模块库（连续系统模块库（ContinuousContinuous）及其功能说明）及其功能说明（2）断续函数...