SIMULINK仿真基础.pptVIP

SIMULINK交互式仿真集成环境 在工程实际中，控制系统的结构往往很复杂，如果不借助专用的系统建模软件，则很难准确地把一个控制系统的复杂模型输入计算机，对其进行进一步的分析与仿真。 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，并命名为SIMULAB，该工具很快就在控制工程界获得了广泛的认可，使得仿真软件进入了模型化图形组态阶段。但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SIMULINK。 SIMULINK的出现，给控制系统分析与设计带来了福音。顾名思义，该软件的名称表明了该系统的两个主要功能Simu（仿真）和Link（连接），即该软件可以利用鼠标在模型窗口上绘制出所需要的控制系统模型，然后利SIMULINK提供的功能来对系统进行仿真和分析。 SIMULINK是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包，它支持连续、离散及两者混合的线性和非线性系统，也支持具有多种采样频率的系统。 在SIMULINK环境中，利用鼠标就可以在模型窗口中直观地“画”出系统模型，然后直接进行仿真。它为用户提供了方框图进行建模的图形接口，采用这种结构画模型就像你用手和纸来画一样容易。它与传统的仿真软件包微分方程和差分方程建模相比，具有更直观、方便、灵活的优点。 所谓模型化图形输入是指SIMULINK提供了一些按功能分类的基本的系统模块，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，再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型（以.mdl文件进行存取），进而进行仿真与分析。 SIMULINK包含有Sinks（接受器）Source（输入源）、Linear（线性环节）、Nonlinear（非线性环节）、Connection（连接与接口）和Extra（其他环节）子模型库，而且每个子模型库中包含有相应的功能模块。用户也可以定制和创建用户自己的模块。 离散系统模块库及其功能 　数学运算库及其功能 函数与表库及其功能 非线性系统模块库及其功能 信号与系统模块库及其功能 非线性系统模块库及其功能 建立模型的一般步骤 建立模型是系统仿真的第一步，模型建立的好坏直接影响到后续的许多工作，建立模型的一般步骤如下： （1）对实际问题或自己的构想进行合理的简化和抽象，使其成为一个可解的数学模型。这要求建模者对问题有深刻的理解，还要求建模者有一定的数学功底，能够把简化后的实际问题或构想抽象成为合适的数学模型。在用Simulink仿真时，则要求抽象的数学模型是可以用Simulink的自带模型库或MATLAB语言进行描述的。 （2）把实际问题抽象为数学模型后，就可以在Simulink的模块库中找到对应的基本模块，然后把它们添加到模型窗口。添加操作，只需从Simulink Library Browser中拖动需要的模块到模型窗口中即可。拖动到模型窗口后，下一步就是按照数据流关系把各个模块进行连线操作，为了增加可读性，还需对各个模块、连线、模型进行注释说明，对模块进行编辑、设置。 （3）Simulink模型搭键好后就可以进行仿真，任何模型尤其是复杂的模型不可能没有任何Bug，或一次运行成功，与验证数据完全稳和。所以在仿真过程中要不断修改各个模块的属性、仿真的属性，甚至修改模型本身，以使仿真能够尽量真实的反映现时世界． Simulink帮助中提供了一些有趣、复杂、使用的演示模型，此例是一个关于弹球的力学模型。 运行模型步骤： 启动MATLAB，在MATLAB命令窗输入 bounce 此命令会启动Simulink，直接打开演示程序模型窗口 进行仿真 共有3种方法进行仿真 在Simulink中选择菜单命令Simulation/Start 按Ctrl+T快捷键 单击图标在MATLAB命令窗中输入 sim(bounce.mdl) 运行后，Simulink的仿真结果如图所示： 如果需要暂停或结束仿真，方法如下： 1）在Simulink中选择菜单命令Simulation/Stop 2）单击 表示暂停，单击 表结束 仿真运行结束后，选择菜单命令File/close或直接点右上角的×来关闭程序。 示波器 在Simulink模型窗口选择Simulation/Configuration Parameters命令，弹出所示