讲义 第2篇 simulink入门 part 1.pptVIP

第2篇 Simulink入门 主要内容： Simulink（动态系统仿真）简介 Simulink使用初步 Simulink的模块操作 Simulink的基本模块 Simulink仿真 封装子模块 MATLAB与Simulink交换数据 2.1 参 考 书 [1]邵玉斌 编著.MATLAB/Simulink 通信系统建模与仿真实例分析.清华大学出版社,2008年. [2]刘敏，魏玲编著.MATLAB通信仿真与应用，国防工业出版社，2001年. [3]徐明远、邵玉斌 编著.MATLAB仿真在通信与电子工程中的应用，西安电子科技大学出版社，2006年. [4]姚俊,马松辉 编著.simulink建模与仿真.西安电子科技大学出版社. Simulink的产生 1990年MathWorks公司为MATLAB增加了用于建立系统框图和仿真的环境 1992年公司将该软件改名为SIMULINK. Simulink可以搭建： 通信系统物理层和数据链路层； 动力学系统； 控制系统； 数字信号处理系统； 电力系统； 生物系统； 金融系统等。 简而言之，解题步骤如下： (1) 新建一个模型窗口： (2) 为模型添加所需模块： (3) 连接相关模块，构成所需要的系统模型： (4) 进行系统仿真： (5) 观察仿真结果： Tips： ⑴ 在建模之前，应对模块和信号线有一个整体、清晰和仔细的安排，以便能减少建模时间； ⑵ 及时对模块和信号线命名、及时对模型加标注，以增强模型的可读性。 例3 一个 二阶系统其输入输出的传递函数为  其中，R=3Ω, L=1H,C=0.1F。H(s) 简化为 利用鼠标单击Simulink基础库中的Continuous子库，选取传递函数模块，将它拖动到新建模型窗口中的适当位置，如图所示。 如果需要对模型模块进行参数设置和修改，只需选中模型文件中的相应模块，单击鼠标右键，弹出快捷菜单，从中选取相应参数进行修改，如图2-10所示。还可以在选中模块之后通过鼠标拖动修改模块的位置、大小和形状。单击模块下方的“TransferFun”可以对其进行编辑，例如修改为“传递函数”字样。从快捷菜单中选取“TransferFunparameters...”项修改传递函数参数，在弹出的对话框中的传递函数分子系数“Numerator：”栏填入［10］；在传递函数分母系数“Denominator”栏填入［1，3，10］，其余参数使用默认值。如果需要进了解该模块的参数设置说明，可以单击该对话框下方的“Help”按钮，然后确认,就得到了所要进行仿真的传递函数。 通过快捷菜单的其它选项还可以修改模型的颜色、旋转、字体、阴影等属性，也可对模型进行剪切、拷贝或删除。 ?采用同样的方法，在Simulink基础库中的Sources子库中选取激励信号源，例如我们选取阶跃信号源，将之拖入建模窗口中。在Sinks子库中选取示波器作为系统输出波形显示。接下来利用鼠标将这三个模块连接起来。模块外部的大于符号“”分别表示信号的输入输出节点，为了连接两个模块的输入输出，可以将鼠标置于节点处，这时鼠标显示为“十”字形状，拖动鼠标到另一个模块的端口，然后释放鼠标按钮，则形成了带箭头的连线，箭头方向表示信号的流向。完成后的建模系统可以通过“File”菜单存盘为模型文件，扩展名为“mdl”，如“lizi1.mdl”，如图所示。 接下来，需要对输入信号源（阶跃）的参数进行设置。将鼠标指向阶跃信号模块双击或通过快捷菜单打开属性设置对话框，设置阶跃信号的参数，如图所示。图中右边的帮助窗口是通过单击参数设置对话框下方的“Help”按钮显示的。通过阅读帮助文档可以了解参数的含义和设置情况。对于阶跃信号源来说，其参数含义、默认值以及我们根据仿真需要修改后的参数值如表2-1所示。 根据仿真要求，我们将仿真-2~10s时间区间内的系统阶跃响应的输出波形，在时间为0s时的跃变。 然后设置仿真参数，主要是仿真求解器的选择和仿真步长等参数的选取。通过前面的分析可知，动态系统仿真的本质就是求解其状态方程，而对状态方程的数值求解算法有多种，求解算法的步长也可以不同。不同的算法适用的范围有所不同，而算法的步长也直接影响求解的精度。因此，对求解器的选择以及其仿真步长等参数的设定对系统仿真来说就成为相当重要的事情。从系统建模窗口的状态栏可以看到当前使用的求解器，如图中显示的仿真求解器是“ode45”算法。从建模窗口菜单项“Simulation|SimulationParameters...”打开仿真参数设置对话框（快捷键为Ctrl+E），我们现在设置求解器标签下的参数