MATLAB程序设计电子教案 第7章

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Simulink仿真环境

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Simulink仿真环境

主要内容：①Simulink的工作环境； ②模型文件的创建和仿真； ③子系统的封装过程 。

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Simulink仿真环境

7.1 Simulink的启动与退出7.1.1 Simulink简介 Simulink是用来对动态系统进行建模、仿真 和分析的面向框图的仿真软件，是MATLAB的 重要组成部分。 Simulink提供建立系统模型、选择仿真参数 和数值算法、启动仿真程序对该系统进行仿 真、设置不同的输出方式来观察仿真结果等 功能。3/53

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7.1.2 Simulink的启动和模型编辑窗口Simulink的启动方法有下列几种： 1) 在MATLAB的命令窗口输入语句simulink,即 可 启 动 Simulink。Simulink 启 动 后 会 显 示 Simulink 模 块 库 浏 览 器 ( Simulink Library Browser)窗口。 2)单击MATLAB主窗口工具栏上的Simulink命 令按钮。 3)在MATLAB主窗口File菜单中选择New菜单项 下的Model命令，在出现Simulink模块库浏览器 窗口的同时，还会出现一个名字为untitled的模型 编辑窗口。4/53

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Simulink的模型编辑窗口由菜单、工具栏、模型框图窗口和状态栏等组成。 其中菜单提供了模型建立和仿真的几乎全 部功能。工具栏是模型建立和仿真过程中 常用功能的命令按钮，模型框图窗口是模 型编辑区，状态栏是仿真过程中的状态信 息。

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file的常用菜单项功能菜单项 功能 Model properties 模型属性 Print… 打印模型 Preferences SIMULINK界面的默认设置选项 Close 关闭当前Simulink窗口

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Edit的常用菜单项功能菜单项 功能 Create subsystem 创建子系统 Mask subsystem… 封装子系统 Look under mask 查看封装子系统的内部结构 Update diagram 更新模型框图的外观

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View的常用菜单项功能菜单项 功能 Go to parent 显示当前系统的父系统 Model browser options 模型浏览器设置 Block data tips options 鼠标位于模块上方时显 示模块内部数据 Library browser 库浏览器 Model explorer 模型浏览器 Zoom in/ Zoom out 放大/缩小 Fit system to view 自动选择最合适的显示比例 Normal 以正常比例(100%)显示模型MATLAB 7.X程序设计 8/53

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Simulation的常用菜单项功能

菜单项 功能 Start / Stop 启动/停止仿真 Configuration Parameters… 设置仿真 参数 Normal 普通Simulink模型 Accelerator 产生加速Simulink模型

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Format的常用菜单项功能

Tex

t alignment 标注文字对齐工具 Enable tex commands 使tex 命令有效 Filp name 翻转模块名 Filp block/ Rotate Block 翻转/旋转模块 Show name 显示模块的名字 Show port labels 显示端口标签 Foreground color 前景色 Background color 背景色 Screen color 屏幕颜色 Port/signal displays 端口/信号显示 Block displays 显示模块MATLAB 7.X程序设计

菜单项

功能

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tools的常用菜单项功能

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菜单项 功能 Simulink debugger… Simulink调试器 Fixed_point settings 浮点设置 Model advisor 模型咨询 Lookup table editor 查表编辑 Data class designer 用户定义数据类型设计器 Bus editor 线路编辑 Signal & scope manager 信号和示波器管理器 Real_time workshop 实时工作平台 External mode control panel 外部的模式控制平台 Control design 控制设计 Parameter estination 参数估计 11/53 MATLAB 7.X程序设计 Report genetor 报告生成器

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7.1.3 Simulink的文件操作Simulink的文件操作方式非常灵活，常用的文件操 作有新建文件、打开文件和保存文件三种。 1 新建文件 新建仿真模型文件有以下三种方法： 1 ) 在 MATLAB 的 命 令 窗 口 选 择 菜 单 File New Model。 2) 在 Simulink 模 块 库 浏 览 器 窗 口 选 择 菜 单 File New Model,或者单击工具栏的图标。 3 ) 在 Simulink 模 型 窗 口 选 择 菜 单 File New Model,或者单击工具栏的图标。MATLAB 7.X程序设计 12/53

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2 打开文件打开仿真模型文件有以下四种方法： 1)在MATLAB的命令窗口输入不加扩展名的文 件名，该文件必须在当前搜索路径中。 2 ) 在 MATLAB 的 命 令 窗 口 选 择 菜 单 File Open…或者单击工具栏的图标打开文件。 3 ) 在 Simulink 模 块 库 浏 览 器 窗 口 选 择 菜 单 File Open…或者单击工具栏的图标打开.mdl文 件。 4 ) 在 Simulink 模 型 窗 口 中 选 择 菜 单 File Open…或者单击工具栏的图标打开文件。MATLAB 7.X程序设计 13/53

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3 保存文件

模型创建完成后，从模型编辑窗口的File 菜单项中选择Save或Save As命令，或者 单击工具栏的图标，可以将模型以模型 文件的格式(扩展名为.mdl)存入磁盘。

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7.1.4 Simulink的退出

为了退出Simulink,只要关闭所有模型编辑窗口和Simulink模块库浏览器窗口 即可。

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7.2

Simulink的基本模块

7.2.1 基本模块库 Simulink 6.0的基本模块库包括16个子模块库， 常用的模块库: 常用的模块子库(Commonly Used Blocks) 连续模块子库(Continuous

) 离散模块子库(Discrete) 逻辑和位操作模块子库(logic and bit operation) 查表函数模块子库(lookup Tables)MATLAB 7.X程序设计 16/53

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一般数学函数子库(Math) 信宿模块子库(Sinks) 信源模块子库(Sources) 用户定义的函数模块子库(User_definedFunctions) 端口与子系统(Ports & Subsystems)

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7.2.2 常用模块的参数设置1 信号发生器 信号发生器(signal generator)是信源模块子 库Sources中的模块，双击信号发生器模块， 会出现参数设置对话框。 对话框的上半部分为参数说明;下半部分设 置参数，Wave form为信号类型，Time (t) 为仿真时间或外部时间，Amplitude为信号 幅值，Frequency为频率。18/53

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2 三角函数

三 角 函 数 ( Trigonometric

Function) 是 数学函数子库Math中的一个模块,双击三 角函数模块，会出现参数设置对话框。 对话框的上半部分为参数说明，下半部 为参数设置，其中Function为可供选择 的三角函数,Output signal type为自动、 实数和复数。

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3 数学函数

数学函数(Math

function)是数学函数 子 库 Math 中 的 一 个 模 块 , 双 击 Math function模块，会出现参数设置对话框。 上半部分为参数说明，下半部分为参数 设置,其中Function为可供选择的数学函 数,Output signal type为自动、实数和 复数。

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4 示波器 示波器(Scope)是常用的模块子库中的模块， 用来接收输入信号并实时显示信号波形的曲 线。 示波器的参数设置对话框有两页，其中 General 页可设置坐标轴数目Number of axes, 浮 点 显 示 floating scope, 时 间 范 围 Time range ,采样增益Sampling;History 页可设 置数据点数Limit data points to last,是否保 存到工作空间Save data to workspace。21/53

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