1、湖南大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院湖南大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院 第第7講講 7.1 Simulink簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介7.2 模塊庫(kù)及簡(jiǎn)單建模模塊庫(kù)及簡(jiǎn)單建模 7.3 仿真運(yùn)行及參數(shù)調(diào)整仿真運(yùn)行及參數(shù)調(diào)整7.4 子系統(tǒng)子系統(tǒng)7.5 S函數(shù)函數(shù)1. Simulink簡(jiǎn)介 Simulink 中的中的“Simu”一詞表示可用于計(jì)算機(jī)仿真，而一詞表示可用于計(jì)算機(jī)仿真，而“Link”一詞表示它能進(jìn)行系統(tǒng)連接，即把一系列模塊連一詞表示它能進(jìn)行系統(tǒng)連接，即把一系列模塊連接起來，構(gòu)成復(fù)雜的系統(tǒng)模型。接起來，構(gòu)成復(fù)雜的系統(tǒng)模型。 Simulink是一個(gè)用來對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析是一個(gè)用來對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的軟件

2、包。它讓用戶把精力從編程轉(zhuǎn)向模型的構(gòu)造的軟件包。它讓用戶把精力從編程轉(zhuǎn)向模型的構(gòu)造.使用使用Simulink來建模、分析和仿真各種動(dòng)態(tài)系統(tǒng)來建模、分析和仿真各種動(dòng)態(tài)系統(tǒng)(包括包括連續(xù)系連續(xù)系統(tǒng)統(tǒng)、離散系統(tǒng)離散系統(tǒng)和和混合系統(tǒng)混合系統(tǒng))，將是一件非常輕松的事情。，將是一件非常輕松的事情。 利用利用Simulink進(jìn)行系統(tǒng)的建模仿真，其最大的優(yōu)點(diǎn)是易學(xué)、進(jìn)行系統(tǒng)的建模仿真，其最大的優(yōu)點(diǎn)是易學(xué)、易用，并能依托易用，并能依托MATLAB提供的豐富的仿真資源。提供的豐富的仿真資源。 近幾年來，在學(xué)術(shù)界和工業(yè)領(lǐng)域，Simulink已經(jīng)成為動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模和仿真領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛的軟件之一。Simulink可以

3、很方便地創(chuàng)建和維護(hù)一個(gè)完整地模塊，評(píng)估不同地算法和結(jié)構(gòu)，并驗(yàn)證系統(tǒng)的性能。由于Simulink是采用模塊組合方式來建模，從而可以使得用戶能夠快速、準(zhǔn)確地創(chuàng)建動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真模型，特別是對(duì)復(fù)雜的不確定非線性系統(tǒng)，更為方便。 Simulink模型可以用來模擬線性和非線性、連續(xù)和離散或者兩者的混合系統(tǒng)，也就是說它可以用來模擬幾乎所有可能遇到動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。另外Simulink還提供一套圖形動(dòng)畫的處理方法，使用戶可以方便的觀察到仿真的整個(gè)過程。 Simulink沒有單獨(dú)的語言，但是它提供了S函數(shù)規(guī)則。所謂的S函數(shù)可以是一個(gè)M函數(shù)文件、FORTRAN程序、C或C+語言程序等,通過特殊的語法規(guī)則使之能夠被S

4、imulink模型或模塊調(diào)用。S函數(shù)使Simulink更加充實(shí)、完備，具有更強(qiáng)的處理能力。 提供了仿真庫(kù)的擴(kuò)充和定制機(jī)制提供了仿真庫(kù)的擴(kuò)充和定制機(jī)制 Simulink的開放式結(jié)構(gòu)允許用戶擴(kuò)展仿真環(huán)境的開放式結(jié)構(gòu)允許用戶擴(kuò)展仿真環(huán)境的功能：采用的功能：采用MATLAB、FORTRAN和和C代碼代碼生成自定義模塊庫(kù)，并擁有自己的圖標(biāo)和界面。生成自定義模塊庫(kù)，并擁有自己的圖標(biāo)和界面。 與與MATLAB工具箱的集成工具箱的集成 由于由于Simulink可以直接利用可以直接利用MATLAB的諸多資的諸多資源與功能，因而用戶可以直接在源與功能，因而用戶可以直接在 Simulink下完下完成諸如數(shù)據(jù)分析、過

5、程自動(dòng)化、優(yōu)化參數(shù)等工成諸如數(shù)據(jù)分析、過程自動(dòng)化、優(yōu)化參數(shù)等工作。作。Simulink應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域simulink在在matlab家族中的位置家族中的位置Toolboxes MATLAB compilerBlockset simulink RTWStateflowcoder Simulink的啟動(dòng)主要有以下兩種方法：的啟動(dòng)主要有以下兩種方法： 在在MATLAB的命令窗口中輸入的命令窗口中輸入simulink,結(jié)果結(jié)果是在桌面上出現(xiàn)一個(gè)是在桌面上出現(xiàn)一個(gè)Simulink Library Browser的窗口。的窗口。 單擊單擊MATLAB主窗口的快捷按鈕主窗口的快捷按鈕 ，打開，打開Simu

6、link Library Browser窗口窗口 。matlabmatlab函數(shù)仿真與函數(shù)仿真與simulinksimulink仿真的區(qū)別仿真的區(qū)別1 1、數(shù)據(jù)流仿真、數(shù)據(jù)流仿真按照數(shù)據(jù)流的順序，依次執(zhí)行，即處理的數(shù)據(jù)首先通過一按照數(shù)據(jù)流的順序，依次執(zhí)行，即處理的數(shù)據(jù)首先通過一個(gè)運(yùn)算階后在激活下一個(gè)運(yùn)算階。個(gè)運(yùn)算階后在激活下一個(gè)運(yùn)算階。例如：m=16;n=15;k=11;fc=10000;fd=1000;fs=100000;msg=randint(k*100,1);code=encode(msg,n,k,bch);modu=dmod(code,fc,fd,fs,qask,m);modu_noi

7、se=modu+randn(length(modu),1);demo=ddemod(modu_noise,fc,fd,fs,qask,m);msg_r=decode(demo,n,k,bch);rate=biterr(msg,msg_r);2 2、時(shí)間流仿真時(shí)間流仿真所有模塊在同一時(shí)間步長(zhǎng)上同時(shí)執(zhí)行。所有模塊在同一時(shí)間步長(zhǎng)上同時(shí)執(zhí)行。信號(hào)發(fā)生信號(hào)發(fā)生差錯(cuò)控制編碼差錯(cuò)控制編碼數(shù)字調(diào)制數(shù)字調(diào)制差錯(cuò)控制譯碼差錯(cuò)控制譯碼信宿信宿時(shí)間時(shí)間數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)Simulink模型窗口的建立模型窗口的建立 在在Simulink中打開一個(gè)空白的模型窗口的方法：中打開一個(gè)空白的模型窗口的方法： 選中選中Simulink菜單

8、系統(tǒng)中的菜單系統(tǒng)中的File | New | Model菜單項(xiàng)后，菜單項(xiàng)后，會(huì)生成一個(gè)會(huì)生成一個(gè)Simulink窗口；窗口； 單擊單擊Simulink工具欄中的工具欄中的“新建模型新建模型”圖標(biāo)；圖標(biāo)； 在在MATLAB的命令窗口中選擇的命令窗口中選擇File | New | New Model菜菜單項(xiàng)；單項(xiàng)； 2.模塊庫(kù)及簡(jiǎn)單建模模塊庫(kù)及簡(jiǎn)單建模 第七章 Simulink建模和仿真 7.1 Simulink的概述和基本操作圖7.1.1 Simulink模型元素關(guān)聯(lián)圖 第七章Simulink建模和仿真 7.1 Simulink的概述和基本操作 Simulink模型并不一定要包含全部的三種元素，

9、在實(shí)際應(yīng)用中通常可以缺少其中的一個(gè)或兩個(gè)。例如，若要模擬一個(gè)系統(tǒng)偏離平衡位置后的恢復(fù)行為，就可以建立一個(gè)沒有輸入而只有系統(tǒng)模塊加一個(gè)顯示模塊的模型。在某種情況下，也可以建立一個(gè)只有源模塊和顯示模塊的系統(tǒng)。若需要一個(gè)由幾個(gè)函數(shù)復(fù)合的特殊信號(hào)，則可以使用源模塊生成信號(hào)并將其送入Matlab工作間或文件中。二、仿真運(yùn)行原理二、仿真運(yùn)行原理 Simulink仿真包括兩個(gè)階段；初始化階段和模型執(zhí)行階段 (1) (1) 模塊初始化模塊初始化 在初始化階段主要完成以下工作在初始化階段主要完成以下工作： 模型參數(shù)傳給Matlab進(jìn)行估值，得到的數(shù)值結(jié)果將作為模型的實(shí)際參數(shù)； 展開模型的各個(gè)層次，每一個(gè)非條件執(zhí)

10、行的子系統(tǒng)被它所包含的模塊所代替； 第七章Simulink建模和仿真 7.1 Simulink的概述和基本操作 模型中的模塊按更新的次序進(jìn)行排序。排序算法產(chǎn)生一個(gè)列表以確保具有代數(shù)環(huán)的模塊在產(chǎn)生它的驅(qū)動(dòng)輸入的模塊被更新后才更新。當(dāng)然，這一步要先檢測(cè)出模型中存在的代數(shù)環(huán)。 決定模型中有無顯示設(shè)定的信號(hào)屬性，例如名稱、數(shù)據(jù)類型、數(shù)值類型以及大小等，并且檢查每個(gè)模塊是否能夠接受連接到它輸入端的信號(hào)。Simulink使用屬性傳遞的過程來確定未被設(shè)定的屬性，這個(gè)過程將源信號(hào)的屬性傳遞到它所驅(qū)動(dòng)的模塊的輸入信號(hào)； 決定所有無顯示設(shè)定采樣時(shí)間的模塊的采樣時(shí)間； 分配和初始化用于存儲(chǔ)每個(gè)模塊的狀態(tài)和輸入當(dāng)前值

11、的存儲(chǔ)空間。 完成這些工作后就可以進(jìn)行仿真了。2) 2) 模型執(zhí)行模型執(zhí)行 一般模型是使用數(shù)值積分來進(jìn)行仿真的。所運(yùn)用的仿真解法器（仿真算法）依賴于模型提供它的連續(xù)狀態(tài)微分能力。計(jì)算微分可以分兩步進(jìn)行：第七章Simulink建模和仿真 7.1 Simulink的概述和基本操作 首先，按照排序所決定的次序計(jì)算每個(gè)模塊的輸出。 然后，根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的輸入和狀態(tài)來決定狀態(tài)的微分；得到微分向量后再把它返回給解法器；后者用來計(jì)算下一個(gè)采樣點(diǎn)的狀態(tài)向量。一旦新的狀態(tài)向量計(jì)算完畢，被采樣的數(shù)據(jù)源模塊和接受模塊才被更新。在仿真開始時(shí)模型設(shè)定待仿真系統(tǒng)的初始狀態(tài)和輸出。在每一個(gè)時(shí)間步中，Simulink計(jì)算系統(tǒng)的

12、輸入、狀態(tài)和輸出，并更新模型來反映計(jì)算出的值。在仿真結(jié)束時(shí)，模型得出系統(tǒng)的輸入、狀態(tài)和輸出。在每個(gè)時(shí)間步中，Simulink所采取的動(dòng)作依次為： 按排列好的次序更新模型中模塊的輸出。Simulink通過調(diào)用模塊的輸出函數(shù)計(jì)算模塊的輸出。Simulink只把當(dāng)前值、模塊的輸入以及狀態(tài)量傳給這些函數(shù)計(jì)算模塊的輸出。對(duì)于離散系統(tǒng)，Simulink只有在當(dāng)前時(shí)間是模塊采樣時(shí)間的整數(shù)倍時(shí)，才會(huì)更新模塊的輸出。第七章Simulink建模和仿真 7.1 Simulink的概述和基本操作 按排列好的次序更新模型中模塊的狀態(tài)，Simulink計(jì)算一個(gè)模塊的離散狀態(tài)的方法時(shí)調(diào)用模塊的離散狀態(tài)更新函數(shù)。而對(duì)于連續(xù)狀

13、態(tài)，則對(duì)連續(xù)狀態(tài)的微分（在模塊可調(diào)用的函數(shù)里，有一個(gè)用于計(jì)算連續(xù)微分的函數(shù)）進(jìn)行數(shù)值積分來獲得當(dāng)前的連續(xù)狀態(tài)。 檢查模塊連續(xù)狀態(tài)的不連續(xù)點(diǎn)。Simulink使用過零檢測(cè)來檢測(cè)連續(xù)狀態(tài)的不連續(xù)點(diǎn)。 計(jì)算下一個(gè)仿真時(shí)間步的時(shí)間。這是通過調(diào)用模塊獲得下一個(gè)采樣時(shí)間函數(shù)來完成的。 (3) (3) 定模塊更新次序定模塊更新次序 在仿真中，Simulink更新狀態(tài)和輸出都要根據(jù)事先確定的模塊更新次序，而更新次序?qū)Ψ结樈Y(jié)果的有效性來說非常關(guān)鍵。特別當(dāng)模塊的輸出是當(dāng)前輸入值的函數(shù)時(shí)，這個(gè)模塊必須在驅(qū)動(dòng)它的模塊被更新之后才能被更新，否則，模塊的輸出將沒有意義。 第七章Simulink建模和仿真 7.1 Simu

14、link的概述和基本操作 注意：注意：不要把模塊保存到模塊文件的次序與仿真過程模塊被更新的次序相混淆。Simulink在模塊初始化時(shí)以將模塊排好正確的次序。 為了建立有效的更新次序，Simulink根據(jù)輸入和輸出的關(guān)系將模塊分類。其中，當(dāng)前輸出依賴于當(dāng)前輸入的模塊稱為直接饋入模塊，所有其他的模塊都稱為非虛擬模塊。直接饋入模塊的例子有Gain、Product和Sum模塊；非直接饋入模塊的例子有Integrator模塊(它的輸出只依賴于它的狀態(tài))，Constant模塊(沒有輸入)和Memory模塊(它的輸出只依賴于前一個(gè)模塊的輸入)。 基于上述分類，Simulink使用下面兩個(gè)基本規(guī)則對(duì)模塊進(jìn)行排

15、序： 每個(gè)模塊必須在它驅(qū)動(dòng)的所有模塊更新之前被更新。這條規(guī)則確保了模塊被更新時(shí)輸入有效。 若非直接饋入模塊在直接饋入模塊之前更新，則它們的更新次序可以是任意的。這條規(guī)則允許Simulink在排序過程中忽略非虛擬模塊。 另外一個(gè)約束模塊更新次序的因素是用戶給模塊設(shè)定優(yōu)先級(jí)，Simulink在低優(yōu)先級(jí)模塊之前更新高優(yōu)先級(jí)模塊。 SIMULINK模型模型 外表：直觀的方框圖 文件：MDL文件 數(shù)學(xué)：微分方程或差分方程 行為：模擬物理過程的動(dòng)態(tài)性狀Simulink動(dòng)態(tài)仿真動(dòng)態(tài)仿真Simulink 基本操作基本操作n利用Simulink進(jìn)行系統(tǒng)仿真的步驟是： 啟動(dòng)Simulink，打開Simulink模

16、塊庫(kù) 打開空白模型窗口； 建立Simulink仿真模型； 設(shè)置仿真參數(shù)，進(jìn)行仿真； 輸出仿真結(jié)果。SimulinkSimulink仿真過程仿真過程1 1初始化階段初始化階段 對(duì)模型的參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，得到它們實(shí)際計(jì)算的值。對(duì)模型的參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，得到它們實(shí)際計(jì)算的值。 展開模型的各個(gè)層次；展開模型的各個(gè)層次； 按照更新的次序?qū)δＰ瓦M(jìn)行排序；按照更新的次序?qū)δＰ瓦M(jìn)行排序； 確定那些顯式化的信號(hào)屬性，并檢查每個(gè)模塊是否能夠接受連接它們輸入端的信號(hào)；確定那些顯式化的信號(hào)屬性，并檢查每個(gè)模塊是否能夠接受連接它們輸入端的信號(hào)； 確定所有非顯式的信號(hào)采樣時(shí)間模塊的采樣時(shí)間；確定所有非顯式的信號(hào)采樣時(shí)間模塊的采樣

17、時(shí)間； 分配和初始化存儲(chǔ)空間，以便存儲(chǔ)每個(gè)模塊的狀態(tài)和當(dāng)前值的輸出。分配和初始化存儲(chǔ)空間，以便存儲(chǔ)每個(gè)模塊的狀態(tài)和當(dāng)前值的輸出。2 2模型執(zhí)行階段模型執(zhí)行階段模型仿真是通過數(shù)值積分來進(jìn)行完成的，計(jì)算數(shù)值積分可以采用以下兩步來進(jìn)行：模型仿真是通過數(shù)值積分來進(jìn)行完成的，計(jì)算數(shù)值積分可以采用以下兩步來進(jìn)行： 按照秩序計(jì)算每個(gè)模塊的積分；按照秩序計(jì)算每個(gè)模塊的積分；根據(jù)當(dāng)前輸入和狀態(tài)來決定狀態(tài)的微分，得到微分矢量，然后把它返回給解法器，根據(jù)當(dāng)前輸入和狀態(tài)來決定狀態(tài)的微分，得到微分矢量，然后把它返回給解法器，以計(jì)算下一個(gè)采樣點(diǎn)的狀態(tài)矢量。在每一個(gè)時(shí)間步中，以計(jì)算下一個(gè)采樣點(diǎn)的狀態(tài)矢量。在每一個(gè)時(shí)間步中，

18、Simulink依次解決下列問題：依次解決下列問題： 按照秩序更新模塊的輸出；按照秩序更新模塊的輸出； 按照秩序更新模塊的狀態(tài)；按照秩序更新模塊的狀態(tài)； 檢查模塊連續(xù)狀態(tài)的不連續(xù)點(diǎn)；檢查模塊連續(xù)狀態(tài)的不連續(xù)點(diǎn)； 計(jì)算下一個(gè)仿真時(shí)間步的時(shí)間。計(jì)算下一個(gè)仿真時(shí)間步的時(shí)間。Simulink的模塊庫(kù)的模塊庫(kù) Simulink的模塊庫(kù)能夠?qū)ο到y(tǒng)模塊進(jìn)行有效的管理與組織的模塊庫(kù)能夠?qū)ο到y(tǒng)模塊進(jìn)行有效的管理與組織可以直接將模塊庫(kù)中的模塊拖動(dòng)或者拷貝到用戶的系統(tǒng)模可以直接將模塊庫(kù)中的模塊拖動(dòng)或者拷貝到用戶的系統(tǒng)模型中以構(gòu)建動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型。型中以構(gòu)建動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型。 模塊搜索模塊搜索 模塊描述模塊描述 系統(tǒng)模塊系統(tǒng)

19、模塊 系統(tǒng)模塊庫(kù)系統(tǒng)模塊庫(kù) Simulink公共模塊庫(kù)公共模塊庫(kù)Simulink中最為基礎(chǔ)、最為通用的模塊庫(kù)，它可以被應(yīng)用到不同的專業(yè)領(lǐng)域中。 Simulink模塊庫(kù)按功能分為以下16類子模塊庫(kù)：（1）Commonly Used Blocks：仿真常用模塊庫(kù)（2）Continuous：連續(xù)系統(tǒng)模塊庫(kù)（3）Discontinuities：非線性系統(tǒng)模塊庫(kù)（4）Discrete：離散系統(tǒng)模塊庫(kù)（5）Logic and Bit Operations：邏輯運(yùn)算和位運(yùn)算模塊庫(kù)（6）Lookup Tables：查找表模塊庫(kù)（7）Math Operations：數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊庫(kù)（8）Model Verific

20、ation：模型驗(yàn)證模塊庫(kù)（9）Model-Wide Utilities：進(jìn)行模型擴(kuò)充的實(shí)用模塊庫(kù)（10）Ports & Subsystems：端口和子系統(tǒng)模塊庫(kù)（11）Signals Attributes：信號(hào)屬性模塊庫(kù)（12）Signals Routing：提供用于輸入、輸出和控制的相關(guān)信號(hào)及相關(guān)處理的模塊庫(kù)（13）Sinks：仿真接收模塊庫(kù)（14）Sources：仿真輸入源模塊庫(kù)（15）User-defined Functions：用戶自定義函數(shù)模塊庫(kù)（16）Additional Math &Discrete：附加的數(shù)學(xué)和離散模塊庫(kù)Simulink的部分專業(yè)模塊庫(kù)的部分專

21、業(yè)模塊庫(kù)DSP Blockset數(shù)字信號(hào)處理工具包數(shù)字信號(hào)處理工具包Fixed-Point Blockset定點(diǎn)運(yùn)算控制系統(tǒng)仿真工具包定點(diǎn)運(yùn)算控制系統(tǒng)仿真工具包Power System Blockset電力電動(dòng)系統(tǒng)工具包電力電動(dòng)系統(tǒng)工具包Dials & Gauges Blockset交互圖形和控制面板設(shè)計(jì)工具包交互圖形和控制面板設(shè)計(jì)工具包Communications Blockset通訊系統(tǒng)工具包通訊系統(tǒng)工具包CDMA Reference Blockset CDMACDMA通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析工具包通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析工具包Nonlinear Control Design Blockset

22、非線性控制設(shè)計(jì)工具箱非線性控制設(shè)計(jì)工具箱Motorola DSP Developers KitMotorola DSP開發(fā)工具箱開發(fā)工具箱TI DSP Developers KitTI DSP開發(fā)工具箱開發(fā)工具箱信源模塊（信源模塊（SourceSource）有限帶寬白噪聲有限帶寬白噪聲輸出頻率隨時(shí)間線性變換的正弦信輸出頻率隨時(shí)間線性變換的正弦信號(hào)號(hào)輸出當(dāng)前仿真時(shí)間輸出當(dāng)前仿真時(shí)間常數(shù)輸入常數(shù)輸入以固定速率輸出當(dāng)前仿真時(shí)間以固定速率輸出當(dāng)前仿真時(shí)間從從matlab工作空間中輸入數(shù)據(jù)工作空間中輸入數(shù)據(jù)從從.mat文件中輸入數(shù)據(jù)文件中輸入數(shù)據(jù)接地信號(hào)接地信號(hào)為子系統(tǒng)或其它模型提供輸入端口為子系統(tǒng)或其

23、它模型提供輸入端口輸入脈沖信號(hào)輸入脈沖信號(hào)輸入斜坡信號(hào)輸入斜坡信號(hào)輸入服從高斯分布的隨機(jī)信號(hào)輸入服從高斯分布的隨機(jī)信號(hào)輸入周期信號(hào)輸入周期信號(hào)信號(hào)發(fā)生器信號(hào)發(fā)生器信號(hào)產(chǎn)生信號(hào)產(chǎn)生正弦信號(hào)初始器正弦信號(hào)初始器輸入階躍信號(hào)輸入階躍信號(hào)輸入服從高斯分布的隨機(jī)信號(hào)輸入服從高斯分布的隨機(jī)信號(hào)信宿模塊（信宿模塊（SinksSinks）以數(shù)值形式顯示輸入信號(hào)以數(shù)值形式顯示輸入信號(hào)懸浮信號(hào)顯示器懸浮信號(hào)顯示器為子系統(tǒng)或模型提供輸出端口為子系統(tǒng)或模型提供輸出端口信號(hào)顯示器信號(hào)顯示器當(dāng)輸入非零時(shí)停止仿真當(dāng)輸入非零時(shí)停止仿真中斷輸出信號(hào)中斷輸出信號(hào)將仿真數(shù)據(jù)寫入將仿真數(shù)據(jù)寫入.mat文件文件將仿真數(shù)據(jù)輸出到將仿真數(shù)

24、據(jù)輸出到matlab工作工作空間空間使用使用matlab圖形顯示器圖形顯示器連續(xù)信號(hào)數(shù)值積分連續(xù)信號(hào)數(shù)值積分輸入信號(hào)連續(xù)時(shí)間積分輸入信號(hào)連續(xù)時(shí)間積分線性連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述線性連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述線性連續(xù)系統(tǒng)傳遞函數(shù)描述線性連續(xù)系統(tǒng)傳遞函數(shù)描述對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行固定時(shí)間延遲對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行固定時(shí)間延遲對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行可變時(shí)間延遲對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行可變時(shí)間延遲線性連續(xù)系統(tǒng)的零極點(diǎn)模型線性連續(xù)系統(tǒng)的零極點(diǎn)模型連續(xù)模塊庫(kù)（連續(xù)模塊庫(kù)（ContinuousContinuous）離散模塊庫(kù)（離散模塊庫(kù)（DiscreteDiscrete） 線性離散系統(tǒng)的傳遞函數(shù)描述線性離散系統(tǒng)的傳遞函數(shù)描述線性離散系統(tǒng)的零極點(diǎn)模

25、型描述線性離散系統(tǒng)的零極點(diǎn)模型描述線性離散系統(tǒng)的濾波器描述線性離散系統(tǒng)的濾波器描述線性離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述線性離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述離散時(shí)間積分器離散時(shí)間積分器離散信號(hào)的一階保持器離散信號(hào)的一階保持器單步積分延遲，輸出為前一輸入單步積分延遲，輸出為前一輸入單位延遲單位延遲離散信號(hào)的零階保持器離散信號(hào)的零階保持器非連續(xù)系統(tǒng)模塊庫(kù)（非連續(xù)系統(tǒng)模塊庫(kù)（DiscontinuitiesDiscontinuities）死區(qū)間歇死區(qū)間歇庫(kù)侖粘貼信號(hào)庫(kù)侖粘貼信號(hào)死區(qū)信號(hào)死區(qū)信號(hào)雙輸出選擇器（手動(dòng)）雙輸出選擇器（手動(dòng)）多端口輸出選擇器多端口輸出選擇器量化器量化器信號(hào)上升、下降速率控制器信號(hào)上升、下降速率控制器

26、信號(hào)延遲器信號(hào)延遲器飽和信號(hào)飽和信號(hào)三路選擇器（根據(jù)輸入三路選擇器（根據(jù)輸入2控制輸出）控制輸出）數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊庫(kù)數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊庫(kù)（Math operationsMath operations）求信號(hào)絕對(duì)值求信號(hào)絕對(duì)值輸出強(qiáng)制系統(tǒng)輸入為零的代數(shù)輸出強(qiáng)制系統(tǒng)輸入為零的代數(shù)狀態(tài)狀態(tài)按位邏輯運(yùn)算按位邏輯運(yùn)算邏輯真值查找邏輯真值查找輸出輸入復(fù)數(shù)的幅值與相位輸出輸入復(fù)數(shù)的幅值與相位輸出系統(tǒng)輸入的的實(shí)部或需部輸出系統(tǒng)輸入的的實(shí)部或需部點(diǎn)乘運(yùn)算點(diǎn)乘運(yùn)算信號(hào)增益信號(hào)增益信號(hào)邏輯運(yùn)算信號(hào)邏輯運(yùn)算幅值與相位轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)形式幅值與相位轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)形式特定的一些數(shù)學(xué)函數(shù)特定的一些數(shù)學(xué)函數(shù)矩陣增益矩陣增益求輸入的最小、大值求輸

27、入的最小、大值乘法或除法器乘法或除法器從輸入實(shí)部與虛部構(gòu)從輸入實(shí)部與虛部構(gòu)造復(fù)數(shù)造復(fù)數(shù)關(guān)系運(yùn)算器關(guān)系運(yùn)算器求整運(yùn)算器求整運(yùn)算器符號(hào)運(yùn)算符號(hào)運(yùn)算漸變?cè)鲆鏉u變?cè)鲆鎸?duì)輸入求和或差對(duì)輸入求和或差三角與雙曲函數(shù)三角與雙曲函數(shù)信號(hào)路由（信號(hào)路由（Signal RoutingSignal Routing）Goto模塊標(biāo)記控制器模塊標(biāo)記控制器將信號(hào)與特定的偏移值比將信號(hào)與特定的偏移值比較較初始化信號(hào)初始化信號(hào)矩陣串聯(lián)器矩陣串聯(lián)器合并輸入信號(hào)為一個(gè)輸出合并輸入信號(hào)為一個(gè)輸出模塊控制信息模塊控制信息信號(hào)組合器信號(hào)組合器信號(hào)探測(cè)器信號(hào)探測(cè)器信號(hào)維數(shù)改變器信號(hào)維數(shù)改變器選擇或重組信號(hào)選擇或重組信號(hào)信號(hào)屬性修改信號(hào)屬性

28、修改輸入信號(hào)寬度輸入信號(hào)寬度對(duì)信號(hào)進(jìn)行分配對(duì)信號(hào)進(jìn)行分配由輸入產(chǎn)生總線信號(hào)由輸入產(chǎn)生總線信號(hào)總線信號(hào)選擇器總線信號(hào)選擇器用戶定義的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)用戶定義的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中讀取數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中讀取數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)寫數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)寫數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)類型選擇器數(shù)據(jù)類型選擇器信號(hào)分解器信號(hào)分解器從從goto模塊中獲得信號(hào)模塊中獲得信號(hào)函數(shù)調(diào)用發(fā)生器函數(shù)調(diào)用發(fā)生器向向goto模塊傳遞信號(hào)模塊傳遞信號(hào)Signal Attributes (Signal Attributes (信號(hào)屬性信號(hào)屬性) )名稱功能說明Data Type Conversion數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換Data Type Conversion In

29、herited繼承的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換Data Type Duplicate數(shù)據(jù)類型復(fù)制Data Type Propagation數(shù)據(jù)類型繼承Data Type Propagation Examples數(shù)據(jù)類型繼承例子端口及子系統(tǒng)庫(kù)（端口及子系統(tǒng)庫(kù)（Ports and SubsystemsPorts and Subsystems）可配置子系統(tǒng)原子子系統(tǒng)使能子系統(tǒng)使能觸發(fā)For循環(huán)函數(shù)調(diào)用If條件條件執(zhí)行子系統(tǒng)條件執(zhí)行子系統(tǒng)子系統(tǒng)輸入子系統(tǒng)輸入子系統(tǒng)輸出子系統(tǒng)輸出通用子系統(tǒng)通用子系統(tǒng)Switch-case子系統(tǒng)子系統(tǒng)Switch-case動(dòng)作子系動(dòng)作子系統(tǒng)統(tǒng)上升沿觸發(fā)上升沿觸發(fā)觸發(fā)子系統(tǒng)觸發(fā)子系統(tǒng)當(dāng)型

30、循環(huán)子系統(tǒng)當(dāng)型循環(huán)子系統(tǒng)表數(shù)據(jù)選擇器表數(shù)據(jù)選擇器（從表中選擇數(shù)據(jù)）（從表中選擇數(shù)據(jù)）對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行內(nèi)插運(yùn)算對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行內(nèi)插運(yùn)算輸入信號(hào)的一維線性內(nèi)插輸入信號(hào)的一維線性內(nèi)插輸入信號(hào)的二維線性內(nèi)插輸入信號(hào)的二維線性內(nèi)插輸入信號(hào)的輸入信號(hào)的n維線性內(nèi)插維線性內(nèi)插查找輸入信號(hào)所在范圍查找輸入信號(hào)所在范圍查表模塊庫(kù)（查表模塊庫(kù)（Look-Up TableLook-Up Table）求取輸入信號(hào)的數(shù)學(xué)函數(shù)值求取輸入信號(hào)的數(shù)學(xué)函數(shù)值M函數(shù)函數(shù)（對(duì)輸入進(jìn)行運(yùn)算輸出結(jié)果）（對(duì)輸入進(jìn)行運(yùn)算輸出結(jié)果）S-函數(shù)模塊函數(shù)模塊S-函數(shù)生成器函數(shù)生成器用戶定義函數(shù)模塊（用戶定義函數(shù)模塊（User-Defined Func

31、tionsUser-Defined Functions） Logic and Bit Operations Logic and Bit Operations（邏輯和位操作模塊）（邏輯和位操作模塊）名稱功能說明Bit Clear位清零Bit Set位置位Bitwise Operator逐位操作Combinatorial Logic組合邏輯Compare To Constant和常量比較Compare To Zero和零比較Detect Change檢測(cè)跳變Detect Decrease檢測(cè)遞減Detect Fall Negative檢測(cè)負(fù)下降沿Detect Fall Nonpositive檢測(cè)非

32、負(fù)下降沿Detect Increase檢測(cè)遞增Detect Rise Nonnegative檢測(cè)非負(fù)上升沿Detect Rise Positive檢測(cè)正上升沿Extract Bits提取位Interval Test檢測(cè)開區(qū)間Interval Test Dynamic動(dòng)態(tài)檢測(cè)開區(qū)間Logical Operator邏輯操作符Relational Operator關(guān)系操作符Shift Arithmetic移位運(yùn)算 Model Verification ( Model Verification (模型檢測(cè)模型檢測(cè)) )）名稱功能說明Assertion確定操作Check Discrete Gradien

33、t檢查離散梯度Check Dynamic Gap檢查動(dòng)態(tài)偏差Check Dynamic Lower Bound檢查動(dòng)態(tài)下限Check Dynamic Range檢查動(dòng)態(tài)范圍Check Dynamic Upper Bound檢查動(dòng)態(tài)上限Check Input Resolution檢查輸入精度Check Static Gap檢查靜態(tài)偏差Check Static Lower Bound檢查靜態(tài)下限Check Static Range檢查靜態(tài)范圍Check Static Upper Bound檢查靜態(tài)上限 Model-Wide Utilities ( Model-Wide Utilities (模型擴(kuò)

34、充模型擴(kuò)充) )名稱功能說明Block Support Table功能塊支持的表DocBlock文檔模塊Model Info模型信息Timed-Based Linearization時(shí)間線性分析Trigger-Based Linearization觸發(fā)線性分析對(duì)對(duì)Simulink庫(kù)瀏覽器的基本操作有：庫(kù)瀏覽器的基本操作有：(1) 使用鼠標(biāo)左鍵單擊系統(tǒng)模塊庫(kù)，如果模塊庫(kù)為多層結(jié)構(gòu)，使用鼠標(biāo)左鍵單擊系統(tǒng)模塊庫(kù)，如果模塊庫(kù)為多層結(jié)構(gòu)，則單擊則單擊“+”號(hào)載入庫(kù)。號(hào)載入庫(kù)。(2) 使用鼠標(biāo)右鍵單擊系統(tǒng)模塊庫(kù)，使用鼠標(biāo)右鍵單擊系統(tǒng)模塊庫(kù)，可在單獨(dú)的窗口可在單獨(dú)的窗口打開庫(kù)。打開庫(kù)。(3) 使用鼠標(biāo)左鍵單

35、擊系統(tǒng)模塊，在模塊描述欄中使用鼠標(biāo)左鍵單擊系統(tǒng)模塊，在模塊描述欄中顯示此模塊顯示此模塊的描述的描述。(4) 使用鼠標(biāo)右鍵單擊系統(tǒng)模塊，可以得到：使用鼠標(biāo)右鍵單擊系統(tǒng)模塊，可以得到：系統(tǒng)模塊的幫助系統(tǒng)模塊的幫助信息信息; 將系統(tǒng)模塊插入到系統(tǒng)模型中將系統(tǒng)模塊插入到系統(tǒng)模型中; 查看系統(tǒng)模塊的參數(shù)查看系統(tǒng)模塊的參數(shù)設(shè)置設(shè)置; 以及以及回到系統(tǒng)模塊的上一層庫(kù)回到系統(tǒng)模塊的上一層庫(kù)。 此外還可以進(jìn)行以下操作此外還可以進(jìn)行以下操作： (1) 使用鼠標(biāo)左鍵選擇并拖動(dòng)系統(tǒng)模塊，并將其拷貝到使用鼠標(biāo)左鍵選擇并拖動(dòng)系統(tǒng)模塊，并將其拷貝到系統(tǒng)模型中。系統(tǒng)模型中。 (2) 在模塊搜索欄中搜索所需的系統(tǒng)模塊。在模塊搜

36、索欄中搜索所需的系統(tǒng)模塊。 相關(guān)操作：相關(guān)操作： 模塊庫(kù)模塊庫(kù) Sine Wave來自來自sources; Gain來自來自Math Operations；Scope來自來自Sinks 連接方法連接方法(1)拖動(dòng)對(duì)應(yīng)端口進(jìn)行連接拖動(dòng)對(duì)應(yīng)端口進(jìn)行連接(2)單擊起始模塊后，按單擊起始模塊后，按Ctrl鍵再單擊目標(biāo)模塊鍵再單擊目標(biāo)模塊 模塊復(fù)制模塊復(fù)制 傳統(tǒng)方式傳統(tǒng)方式Ctrl+C/Ctrl+V、或、或Ctrl鍵再拖動(dòng)模塊鍵再拖動(dòng)模塊 模塊插入模塊插入 對(duì)于單輸入單輸出模塊，只需將這個(gè)模塊移到線上就對(duì)于單輸入單輸出模塊，只需將這個(gè)模塊移到線上就可以自動(dòng)連接。可以自動(dòng)連接。SIMULINK模型模型 外

37、表：直觀的方框圖 文件：MDL文件 數(shù)學(xué)：微分方程或差分方程 行為：模擬物理過程的動(dòng)態(tài)性狀建立私有模塊庫(kù)建立私有模塊庫(kù)步驟：步驟：1 1）在）在simulinksimulink中執(zhí)行中執(zhí)行ile/new/libraryile/new/library2 2）將用戶定義的模塊或是其它模塊庫(kù)將用戶定義的模塊或是其它模塊庫(kù)中的模塊移動(dòng)到新的模塊庫(kù)中。中的模塊移動(dòng)到新的模塊庫(kù)中。3 3）保存新的模塊庫(kù)）保存新的模塊庫(kù)模塊的基本操作模塊的基本操作1模塊選取（1）選取單個(gè)模塊；（2）選取多個(gè)模塊；2模塊復(fù)制（1）在同一窗口內(nèi)復(fù)制（2）在不同的窗口之間復(fù)制3模塊刪除選中模塊，按Delete鍵即可。刪除多個(gè)模塊

38、，可以同時(shí)按住Shift鍵，再用鼠標(biāo)選中多個(gè)模塊，再按Delete鍵；4模塊外形的調(diào)整（1）改變大小（2）轉(zhuǎn)向（3）給模塊加陰影5模塊名的處理（1）是否顯示模塊名（2）修改模塊名（3）改變模塊名的位置6模塊顏色設(shè)定【Format】菜單中的【Foreground Color】可以改變模塊的前景顏色，【Background Color】可以改變模塊的背景顏色，而模型窗口的顏色可以通過【Screen Color】來改變。7模塊屬性設(shè)定選中模塊，打開【Edit】【Block Properties】可以對(duì)模塊進(jìn)行屬性設(shè)定，包括對(duì)Description、Priority、Tag、Open function

39、、Attributes format string等屬性的設(shè)定。連線操作連線操作1模塊間連線 在模塊間連線，有以下幾種情況： （1）連接兩個(gè)模塊 （2）模塊間連線的調(diào)整 （3）在連線之間插入模塊 （4）連線的分支2在連線上標(biāo)示信息 在連線上標(biāo)示的信息包括表示向量、顯示數(shù)據(jù)類型和標(biāo)記等。 （1）標(biāo)示向量 （2）顯示數(shù)據(jù)類型 （3）信號(hào)標(biāo)記信號(hào)組合信號(hào)組合 在利用在利用Simulink進(jìn)行系統(tǒng)仿真時(shí)，在很多進(jìn)行系統(tǒng)仿真時(shí)，在很多情況下，需要將系統(tǒng)中某些模塊的輸出信號(hào)（一情況下，需要將系統(tǒng)中某些模塊的輸出信號(hào)（一般為標(biāo)量）組合成一個(gè)向量信號(hào)，并將得到的信般為標(biāo)量）組合成一個(gè)向量信號(hào)，并將得到的信號(hào)作

40、為另外一個(gè)模塊的輸入。號(hào)作為另外一個(gè)模塊的輸入。 來自來自Signal Routing的的Bus Creator簡(jiǎn)單建模：簡(jiǎn)單建模：支持向量顯示支持向量顯示Mux支持標(biāo)量擴(kuò)展支持標(biāo)量擴(kuò)展插入模塊插入模塊49例1 動(dòng)態(tài)畫圓：(1) ; (用正弦波發(fā)生器Sine Wave) 雙擊圖標(biāo)出現(xiàn)相應(yīng)的模塊參數(shù)框, 可在其中設(shè)置參數(shù).Sine Wave中Phase(相位)為pi/2, 實(shí)際為cos t; Sine Wave1中Phase為0.tytxsin,cos50(2) ; (用正弦波發(fā)生器Sine Wave和積分器Integrator)Sine Wave中Phase(相位)為pi/2, 實(shí)際為cos

41、t; Integrator中Initial condition(初始值)為0.XY Graph中, x的范圍為1.51.5, y的范圍為1.21.2. tdttxytx0)(,cos51(3) (用狀態(tài)空間State-Space)State-Space中, A=0,1;1,0, B=0;0, C=1,0;0,1, D=0;0. Initial conditions為1;0.雙擊XY Graph圖標(biāo), 可定x的范圍為1.51.5, y的范圍為1.21.2. Scope的y刻度可右擊示波器刻度區(qū)出現(xiàn)對(duì)話框, 進(jìn)入Axes Propeties窗口確定. 0)0(,1)0(,yxyxyx52顯示結(jié)果如

42、下：積分模塊應(yīng)用：復(fù)位積分積分模塊應(yīng)用：復(fù)位積分負(fù)變正時(shí)負(fù)變正時(shí)強(qiáng)迫清零強(qiáng)迫清零微分方程微分方程)(2 . 04 . 02 . 0tuxxx 構(gòu)造微分方程求解模型構(gòu)造微分方程求解模型Simulink仿真舉例（續(xù)）仿真舉例（續(xù)）3. 仿真運(yùn)行及參數(shù)調(diào)整仿真運(yùn)行及參數(shù)調(diào)整 系統(tǒng)模塊參數(shù)設(shè)置與系統(tǒng)仿真參數(shù)設(shè)置系統(tǒng)模塊參數(shù)設(shè)置與系統(tǒng)仿真參數(shù)設(shè)置 雙擊系統(tǒng)模塊，打開系統(tǒng)模塊的參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。雙擊系統(tǒng)模塊，打開系統(tǒng)模塊的參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。 在參數(shù)設(shè)置對(duì)話框中設(shè)置合適的模塊參數(shù)。在參數(shù)設(shè)置對(duì)話框中設(shè)置合適的模塊參數(shù)。 設(shè)置合適的系統(tǒng)仿真參數(shù)以進(jìn)行動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的仿真設(shè)置合適的系統(tǒng)仿真參數(shù)以進(jìn)行動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的仿真 在在S

43、imulation菜單的菜單的Simulation parameters.子菜單子菜單中進(jìn)行設(shè)置，如仿真時(shí)間等中進(jìn)行設(shè)置，如仿真時(shí)間等 運(yùn)行仿真運(yùn)行仿真 單擊系統(tǒng)模型編輯器上的單擊系統(tǒng)模型編輯器上的Play圖標(biāo)圖標(biāo)(黑色三角黑色三角)或選擇或選擇Simulation菜單下的菜單下的Start便可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。便可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。 仿真結(jié)束后雙擊仿真結(jié)束后雙擊Scope模塊以顯示系統(tǒng)仿真的輸出結(jié)模塊以顯示系統(tǒng)仿真的輸出結(jié)果果圖圖2.11 Simulink設(shè)置窗口設(shè)置窗口仿真解法仿真解法變步長(zhǎng)解法變步長(zhǎng)解法定步長(zhǎng)解法定步長(zhǎng)解法discrere:針對(duì)無連續(xù)狀態(tài)系統(tǒng)的特殊解法針對(duì)無連續(xù)狀

44、態(tài)系統(tǒng)的特殊解法ode45:基于基于Dormand-Prince 4-5階的階的Runge-Kutta公式公式ode23:基于基于Bogachi-Shampine 2-3階的階的Runge-Kutta公式公式ode113:變階次變階次Adams-Bashforth-Moulton解法解法ode15s :剛性系統(tǒng)的變階次多步解法剛性系統(tǒng)的變階次多步解法ode23s :剛性系統(tǒng)的固定階次單步解法剛性系統(tǒng)的固定階次單步解法discrere:針對(duì)無連續(xù)狀態(tài)系統(tǒng)的特殊解法針對(duì)無連續(xù)狀態(tài)系統(tǒng)的特殊解法ode5: ode45確定步長(zhǎng)的函數(shù)解法確定步長(zhǎng)的函數(shù)解法ode4:使用固定步長(zhǎng)的經(jīng)典使用固定步長(zhǎng)的經(jīng)典4

45、階的階的Runge-Kutta公式的函數(shù)解法公式的函數(shù)解法ode3: ode25的確定步長(zhǎng)的函數(shù)解法的確定步長(zhǎng)的函數(shù)解法ode2 :使用固定步長(zhǎng)的經(jīng)典使用固定步長(zhǎng)的經(jīng)典2階的階的Runge-Kutta公式的函數(shù)解公式的函數(shù)解法法ode1 :固定步長(zhǎng)的固定步長(zhǎng)的Euler解法解法仿真器參數(shù)設(shè)置仿真器參數(shù)設(shè)置仿真器參數(shù)設(shè)置可用于選擇仿真開始時(shí)間、仿真結(jié)束時(shí)間、解法器及輸出項(xiàng)等。對(duì)于一般的仿真，使用默認(rèn)設(shè)置即可。1仿真時(shí)間（Simulation time）設(shè)置需要設(shè)置的有仿真開始時(shí)間（Start time）和仿真結(jié)束時(shí)間（Stop time）。2仿真步長(zhǎng)模式設(shè)置可供選擇的有“Variable-ste

46、p”（變步長(zhǎng)）和“Fixed-step”（固定步長(zhǎng)）方式。3解法器設(shè)置用戶在“Solver”后面的下拉選項(xiàng)中可以選擇變步長(zhǎng)模式解法器或固定步長(zhǎng)模式解法器。變步長(zhǎng)模式解法器有：discrete、ode45、ode23、ode113、ode15s、ode23s、ode23t和ode23tb。4變步長(zhǎng)的參數(shù)設(shè)置對(duì)于變步長(zhǎng)模式，用戶常用的設(shè)置有：最大和最小步長(zhǎng)參數(shù)、相對(duì)誤差和絕對(duì)誤差、初始步長(zhǎng)以及過零控制。默認(rèn)情況下，步長(zhǎng)自動(dòng)確定，用auto值表示。5固定步長(zhǎng)的參數(shù)設(shè)置對(duì)于固定步長(zhǎng)模式，用戶常用的設(shè)置有：（1）Multitasking模式；（2）Singletasking模式；（3）Auto模式工作空

47、間數(shù)據(jù)導(dǎo)入工作空間數(shù)據(jù)導(dǎo)入/導(dǎo)出設(shè)置導(dǎo)出設(shè)置工作空間數(shù)據(jù)導(dǎo)入/導(dǎo)出（Data Import/Export）設(shè)置主要在Simulink與MATLAB工作空間交換數(shù)值時(shí)進(jìn)行有關(guān)選項(xiàng)設(shè)置，可以設(shè)置以下三個(gè)選擇項(xiàng)。 （1）Load from workspace：選中前面的復(fù)選框即可從MATLAB工作空間獲取時(shí)間和輸入變量，一般時(shí)間變量定義為t，輸入變量定義為u。 （2）Save to workspace：用來設(shè)置保存在MATLAB工作空間的變量類型和變量名。 （3）Save options：用來設(shè)置存往工作空間的有關(guān)選項(xiàng)。Scope高級(jí)使用技術(shù)高級(jí)使用技術(shù)打印輸出打印輸出 參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置 視圖整體縮

48、放視圖整體縮放 Y軸縮放軸縮放 視圖自動(dòng)縮放視圖自動(dòng)縮放 X軸縮放軸縮放 保存當(dāng)前坐標(biāo)軸設(shè)置保存當(dāng)前坐標(biāo)軸設(shè)置 恢復(fù)坐標(biāo)軸設(shè)置恢復(fù)坐標(biāo)軸設(shè)置 懸浮懸浮Scope開關(guān)開關(guān) 懸浮時(shí)信號(hào)選擇懸浮時(shí)信號(hào)選擇 去除坐標(biāo)軸選擇去除坐標(biāo)軸選擇 Scope模塊的模塊的General選項(xiàng)卡選項(xiàng)卡坐標(biāo)系標(biāo)簽坐標(biāo)系標(biāo)簽 坐標(biāo)系數(shù)目坐標(biāo)系數(shù)目 顯示時(shí)間范圍顯示時(shí)間范圍 懸浮懸浮Scope 開關(guān)開關(guān) Scope模塊的模塊的Data history選項(xiàng)卡選項(xiàng)卡信號(hào)顯示點(diǎn)數(shù)限制信號(hào)顯示點(diǎn)數(shù)限制 保存信號(hào)至工作空保存信號(hào)至工作空間變量間變量 使用命令操作對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真使用命令操作對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真 支持命令窗口運(yùn)行仿真的函數(shù)有支

49、持命令窗口運(yùn)行仿真的函數(shù)有4個(gè)，即個(gè)，即sim、simset、simget和和set_param。（1）sim函數(shù)函數(shù)sim函數(shù)的作用是運(yùn)行一個(gè)由函數(shù)的作用是運(yùn)行一個(gè)由Simulink建立的模型，建立的模型，其調(diào)用格式為：其調(diào)用格式為：t, x, y =sim(modname,timespan,options,ut); 其中其中， t為返回的仿真時(shí)間向量；為返回的仿真時(shí)間向量； x為返回的狀態(tài)矩陣；為返回的狀態(tài)矩陣； y為返回的輸出矩陣；為返回的輸出矩陣； modname為系統(tǒng)為系統(tǒng)Simulink模型文件名；模型文件名； timespan為仿真時(shí)間；為仿真時(shí)間； options為仿真參數(shù)選擇

50、項(xiàng)，由為仿真參數(shù)選擇項(xiàng)，由simset設(shè)置；設(shè)置； ut為選擇外部產(chǎn)生輸入為選擇外部產(chǎn)生輸入,ut=T,u1,u2,un。說明說明上述參數(shù)中，若省略上述參數(shù)中，若省略timespan,options,ut則由框圖模型的則由框圖模型的對(duì)話框?qū)υ捒騍imulation Parameters設(shè)置仿真參數(shù)。設(shè)置仿真參數(shù)。（2）simset函數(shù)函數(shù) simset 函數(shù)用來為函數(shù)用來為sim函數(shù)函數(shù)建立或編輯仿真參數(shù)或規(guī)定算建立或編輯仿真參數(shù)或規(guī)定算法，并把設(shè)置結(jié)果保存在一個(gè)結(jié)構(gòu)變量中。它有如下法，并把設(shè)置結(jié)果保存在一個(gè)結(jié)構(gòu)變量中。它有如下4種種用法：用法： (a) options=simset(prop

51、erty,value,)：把：把property代代表的參數(shù)賦值為表的參數(shù)賦值為value，結(jié)果保存在結(jié)構(gòu)，結(jié)果保存在結(jié)構(gòu)options中。中。 (b) options=simset(old_opstruct,property,value,)：把已有的結(jié)構(gòu)把已有的結(jié)構(gòu)old_opstruct(由由simset產(chǎn)生產(chǎn)生)中的參數(shù)中的參數(shù)property重新賦值為重新賦值為value，結(jié)果保存在新結(jié)構(gòu)，結(jié)果保存在新結(jié)構(gòu)options中。中。 (c) options=simset(old_opstruct,new_opstruct)：用：用結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)new_opstruct的值替代已經(jīng)存在的結(jié)構(gòu)的值替

52、代已經(jīng)存在的結(jié)構(gòu)old_opstruct的值。的值。 (d) simset：顯示所有的參數(shù)名和它們可能的值。：顯示所有的參數(shù)名和它們可能的值。(3) simget函數(shù)函數(shù) simget函數(shù)用來獲得模型的參數(shù)設(shè)置值。如果參數(shù)值是函數(shù)用來獲得模型的參數(shù)設(shè)置值。如果參數(shù)值是用一個(gè)變量名定義的，用一個(gè)變量名定義的，simget返回的也是該變量的值而返回的也是該變量的值而不是變量名。如果該變量在工作空間中不存在不是變量名。如果該變量在工作空間中不存在(即變量未即變量未被賦值被賦值)，則，則Simulink給出一個(gè)出錯(cuò)信息。該函數(shù)有如下給出一個(gè)出錯(cuò)信息。該函數(shù)有如下3種用法：種用法： (a) struct

53、=simget(modname)：返回指定模型：返回指定模型model的的參數(shù)設(shè)置的參數(shù)設(shè)置的options結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 (b) value=simget(modname,property)：返回指定模型：返回指定模型model的參數(shù)的參數(shù)property的值。的值。 (c) value=simget(options,property)：獲取：獲取options結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)中的參數(shù)中的參數(shù)property的值。如果在該結(jié)構(gòu)中未指定該參數(shù)，的值。如果在該結(jié)構(gòu)中未指定該參數(shù)，則返回一個(gè)空陣。則返回一個(gè)空陣。 用戶只需輸入能夠唯一識(shí)別它的那個(gè)參數(shù)名稱的前幾個(gè)字用戶只需輸入能夠唯一識(shí)別它的那個(gè)參數(shù)名稱的前

54、幾個(gè)字符即可，對(duì)參數(shù)名稱中字母的大小寫不作區(qū)別。符即可，對(duì)參數(shù)名稱中字母的大小寫不作區(qū)別。(4) set_param函數(shù)函數(shù) set_param函數(shù)的功能很多，這里只介紹如何用函數(shù)的功能很多，這里只介紹如何用set_param函數(shù)設(shè)置函數(shù)設(shè)置Simulink仿真參數(shù)以及如何開始、暫仿真參數(shù)以及如何開始、暫停、終止仿真進(jìn)程或者更新顯示一個(gè)仿真模型。停、終止仿真進(jìn)程或者更新顯示一個(gè)仿真模型。 (a) 設(shè)置仿真參數(shù)設(shè)置仿真參數(shù) 調(diào)用格式為調(diào)用格式為： set_param(modname,property,value,) 其中其中modname為設(shè)置的模型名，為設(shè)置的模型名，property為要設(shè)置的

55、參為要設(shè)置的參數(shù)，數(shù)，value是設(shè)置值。這里設(shè)置的參數(shù)可以有很多種，而是設(shè)置值。這里設(shè)置的參數(shù)可以有很多種，而且和用且和用simset設(shè)置的內(nèi)容不盡相同，相關(guān)參數(shù)的設(shè)置可以設(shè)置的內(nèi)容不盡相同，相關(guān)參數(shù)的設(shè)置可以參考有關(guān)資料。參考有關(guān)資料。 (b) 控制仿真進(jìn)程控制仿真進(jìn)程 調(diào)用格式為調(diào)用格式為： set_param(modname,SimulationCommand,cmd) 其中其中mode為仿真模型名稱，而為仿真模型名稱，而cmd是控制仿真進(jìn)程的各是控制仿真進(jìn)程的各個(gè)命令，包括個(gè)命令，包括start、stop、pause、comtinue或或update。 在使用這兩個(gè)函數(shù)的時(shí)候，需要注

56、意必須先把模型打開。在使用這兩個(gè)函數(shù)的時(shí)候，需要注意必須先把模型打開。Simulink與與Matlab的接口的接口 由由MATLAB工作空間變量設(shè)置系統(tǒng)模塊參工作空間變量設(shè)置系統(tǒng)模塊參數(shù)數(shù) 模塊參數(shù)可以是常量也可以工作空間變量模塊參數(shù)可以是常量也可以工作空間變量 直接使用直接使用MATLAB工作空間中的變量設(shè)置模塊工作空間中的變量設(shè)置模塊參數(shù)。參數(shù)。 使用變量的表達(dá)式設(shè)置模塊參數(shù)。使用變量的表達(dá)式設(shè)置模塊參數(shù)。 例如，如果例如，如果a是定義在是定義在MATLAB中的變量，則表達(dá)中的變量，則表達(dá)式式a、a2+5、exp(a)等均可以作為系統(tǒng)模塊的參等均可以作為系統(tǒng)模塊的參數(shù)數(shù) 將信號(hào)輸出到將信號(hào)

57、輸出到MATLAB工作空間中工作空間中 使用示波器模塊使用示波器模塊Scope的輸出信號(hào)，可以的輸出信號(hào)，可以使用戶對(duì)輸出的信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單的定性分析。使用戶對(duì)輸出的信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單的定性分析。 使用使用Sinks模塊庫(kù)中的模塊庫(kù)中的To Workspace 模塊，模塊，可以輕易地將信號(hào)輸出到可以輕易地將信號(hào)輸出到MATLAB工作空間中。工作空間中。信號(hào)輸出的名稱在信號(hào)輸出的名稱在To Workspace模塊的對(duì)話模塊的對(duì)話框中設(shè)置，此對(duì)話框還可以設(shè)置輸出數(shù)據(jù)的點(diǎn)框中設(shè)置，此對(duì)話框還可以設(shè)置輸出數(shù)據(jù)的點(diǎn)數(shù)、輸出的間隔，以及輸出數(shù)據(jù)的類型等。其數(shù)、輸出的間隔，以及輸出數(shù)據(jù)的類型等。其中輸出類型有三種形式

58、：數(shù)組、結(jié)構(gòu)以及帶有中輸出類型有三種形式：數(shù)組、結(jié)構(gòu)以及帶有時(shí)間變量的結(jié)構(gòu)。仿真結(jié)束或暫停時(shí)信號(hào)被輸時(shí)間變量的結(jié)構(gòu)。仿真結(jié)束或暫停時(shí)信號(hào)被輸出到工作空間中。出到工作空間中。 使用工作空間變量作為系統(tǒng)輸入信號(hào)使用工作空間變量作為系統(tǒng)輸入信號(hào) Simulink與與MATLAB的數(shù)據(jù)交互是相互的，除的數(shù)據(jù)交互是相互的，除了可以將信號(hào)輸出到了可以將信號(hào)輸出到MATLAB工作空間中之外，用工作空間中之外，用戶還可以使用戶還可以使用MATLAB工作空間中的變量作為系統(tǒng)工作空間中的變量作為系統(tǒng)模型的輸入信號(hào)。使用模型的輸入信號(hào)。使用Sources模塊庫(kù)中的模塊庫(kù)中的From Workspace模塊可以將模塊

59、可以將MATLAB工作空間中的變量工作空間中的變量作為系統(tǒng)模型的輸入信號(hào)。此變量的格式如下所示：作為系統(tǒng)模型的輸入信號(hào)。此變量的格式如下所示： t=0:0.1:10; x=sin(t); input=t,x; 系統(tǒng)輸入信號(hào)系統(tǒng)輸入信號(hào)input的作用相當(dāng)于的作用相當(dāng)于Sources模塊中的模塊中的Sine Wave模塊模塊 向量與矩陣向量與矩陣 Simulink所使用的信號(hào)可以是標(biāo)量也能夠傳所使用的信號(hào)可以是標(biāo)量也能夠傳遞和使用向量信號(hào)。例如，向量增益可以作遞和使用向量信號(hào)。例如，向量增益可以作用在一個(gè)標(biāo)量信號(hào)上，產(chǎn)生一個(gè)向量輸出。用在一個(gè)標(biāo)量信號(hào)上，產(chǎn)生一個(gè)向量輸出。 Simulink 最重

60、要的特性就是支持矩陣形式最重要的特性就是支持矩陣形式的信號(hào)，它可以區(qū)分行和列向量并傳遞矩陣。的信號(hào)，它可以區(qū)分行和列向量并傳遞矩陣。通過對(duì)模塊做適當(dāng)?shù)呐渲茫梢允鼓K能夠通過對(duì)模塊做適當(dāng)?shù)呐渲茫梢允鼓K能夠接受矩陣作為模塊參數(shù)。接受矩陣作為模塊參數(shù)。 MATLAB Function與與Function模塊模塊 除了使用上述的方式進(jìn)行除了使用上述的方式進(jìn)行Simulink與與MATLAB之間之間的數(shù)據(jù)交互，用戶還可以使用的數(shù)據(jù)交互，用戶還可以使用Functions and Tables 模塊模塊庫(kù)中的庫(kù)中的 Function模塊（簡(jiǎn)稱為模塊（簡(jiǎn)稱為Fcn模塊）或模塊）或Functions and Tables 模塊