第七章 Simulink 基础

第七章Simulink 基础

一．Simulink 初步

MATLAB Simulink是一个动态仿真系统，用于对动态系统进行仿真和分析，预先模拟实际系统的特性和响应，根据设计和使用要求，对系统进行修改和优化。

Simulink提供了图形化用户界面，只须点击鼠标就可以轻易的完成模型的创建、调试和仿真工作，用户不须专门掌握一种程序设计语言。

Simulink可将系统分为从高级到低级的几个层次，每层又可以细分为几个部分，每层系统构建完成后，将各层连接起来构成一个完整系统。

模型创建完成后，可以启动系统的仿真功能分析系统的动态特性，其内置的分析工具包括各种仿真算法、系统线性化、寻求平衡点等。仿真结果可以以图形方式在示波器窗口显示，也可将输出结果以变量形式保存起来，并输入到MATLAB中以完成进一步的分析。

Simulink可以仿真线性和非线性系统，并能创建连续时间、离散时间或二者混合的系统。支持多采样频率系统。

Simulink的三大步骤：模型创建与定义、模型的分析、模型的修正。

Simulink的运行：

１．命令窗口下点击Simulink图标（或键入Simulink命令）→Sim→sim模块

２.打开模型创建窗口：在工具栏中选择“建立新模型”的图标，弹出名为Untitled的空白窗口。

二．Simulink 的基本模块

simulink浏览器窗口左侧的simulink项上单击鼠标右键，弹出菜单“Open the ‘Simulink’Labrary’”选项，将打开simulink模块库窗口。1．信号源模块：source,模块及功能见（表8—1）

2．输出模块：Sinks, 模块及功能见（表8—2）

3. 连续系统模块：Continuous, 模块及功能见（表8—3）

4. 离散系统模块：Discrete, 模块及功能见（表8—4）

5. 数学运算模块：Math, 模块及功能见（表8—5）

6．函数和表模块：Function & Tables, 模块及功能见（表8—6）

7. 非线性系统模块：Nonlinear, 模块及功能见（表8—7）

8. 信号与系统模块：Signal & Systems, 模块及功能见（表8—8）

三. Simulink 建模

1．模块的创建与操作

(1) 创建模块：

（１）在浏览器列表中点击需要的模块，按住鼠标左键并拖曳至模型窗口即可。

（２）双击模块可在弹出的对话框中修改相应的模块参数

（３）在模块下方名称处双击可改变模块名称。

（2）模块操作

（a）模块的选择

（b）移动模块

（c）模块的缩放

（d）复制模块：四种方法：

＊在选定模块处，按下鼠标右键并拖动至适当位置；

＊选定模块，在工具栏中（或Edit菜单中）选中Copy与Paste 按钮；

＊在选定的模块处点击鼠标右键，在弹出的菜单中选择Copy与Paste选项；

＊按住”Ctr l”键，按下鼠标左键，将选定的模块拖至适当的位置。

（e）模块的旋转与翻转：

旋转：将鼠标指向要翻转的模块并按下鼠标右键，选择弹出菜单中的Format栏中的Rotate项，模块顺时针旋转９０o。

翻转：将鼠标指向要翻转的模块并按下鼠标右键，选择弹出菜单中的Format栏中的Flip Block项，模块顺时针旋转180o。

（f）模块的连接

（h）连接分支线

（i）改变连线的形状

（j）连线的标识：在连线的上或下方（或窗口内任何位置）双击鼠

标左键，可出现一个文本框用于输入说明文字。（3）．简单模型:

信号发生器发生幅值为１，频率为0.2HZ的正弦波信号，信号分别按１倍和５倍送入两个示波器。

2．模型的修饰

1.模块加阴影：Format菜单中的Show drop shadow菜单项用

于给模块加阴影。

2.调整颜色：Format菜单中的Foreground color菜单项用于调

整模块的前景颜色。Background color菜单项用于选择模块的

背景颜色。Screen color菜单项用于调整屏幕颜色。

3.变换模块名的显示位置：Format 菜单中的Flip name可将

模块名换到对称的位置，Hide name可将模块名隐藏起来。

4.模块修饰的一个简单示例

三．仿真计算与分析方法

1．连续系统建模

（1）．用积分模块创建微分方程求解的模型

有二阶微分方程x’’+0.2x’+0.4x=0.2u(t), u(t)是单位阶跃函数，演示如何用积分器直接创建求解该微分方程的模型。

(a) 改写微分方程为：x’’=0.2u(t)-0.2x’-0.4x

(b) 利用Simulink库中的标准模块建模：基本思路是x’’经积分后得

x’，再积分得x，再将x’和x经代数运算得到x’’。结果送入示波器，

也可同时存储在工作空间变量simy中。

(2)．用传递函数模块求解：以二阶微分方程x’’+0.2x’+0.4x=0.2u(t)为例,

初始状态为0，u(t)是单位阶跃函数。对方程两边进行Laplace变换，得到：

s2X(s)+0.2sX(s)+0.4X(s)=0.2U(s)

整理后得传递函数：

G(s)=X(s)/U(s)=0.2/(s2+0.2s+0.4)

利用上式采用传递函数模块可建立求解微分方程的模型。

2. Simulink 结果的分析：执行simulink后检查输出结果并做进一步的分

析与判断。

(1) 输出信号的观察:

(a)将信号输出到显示模块：

* Scope(示波器)：将信号显示在示波器的独立窗口中，通过双击模

块即可打开示波器模块。

* XY Graph 显示器模块：在MATLAB图形窗口绘制二维图形，

* Display模块：将结果以数字形式显示出来，在模块中直接滚动

显示。标量、矢量和矩阵形式得结果输出窗口结构

略有不同。

（b）将仿真结果存储到工作空间，再用绘图命令在命令窗口绘制图形，有三种方法可供选择：

* 通过示波器模块向工作空间存储数据；

* 通过选择Sinks函数库中的To workspace模块，将数据保存到工作空间的simout变量中,同时还可以产生一个存放时间数据的变量（缺省tout）;

*通过Simulation菜单选择Simulation Paremeter菜单项中的WorkspaceI/O页，根据各个参数的选择来确定存储的数据内容的类型。

(c). 将仿真结果通过输出端口返回到MATLAB命令窗口，再利用绘图命令绘出输出图形：

在Sinks函数库中有一个名为Out1的模块，将数据输入到这个模块，该模块就会将数据输出到MATLAB 命令窗口，并用名为yout的变量保

存，同时还将时间数据用tout变量保存。

存储在工作空间的结果可以进行进一步的分析。

2．使用一般的分析工具

(a). 线性化：将状态空间所描述的线性系统输入输出关系由下式表示：

x’=Ax+Bu

y=Cx+Du

其中：x 代表状态矢量

y代表输出矢量

u代表输入矢量

如创建用于线性化的系统模型名为lmod，并保存为”lmod.mdl”.

在命令窗口输入命令[A B C D]=linmod(‘lmod’)就可以获得系统的常微分方程lmod的状态空间线性模型，返回系统线性化的状态空间矩阵。[A B C D]=linmod(‘lmod’)

（[A,B,C,D]=LINMOD('SYS') obtains the state-space linear model of the system of ordinary differential equations described in the

block diagram 'SYS' when the state variables and inputs are set

to the defaults specified in the block diagram.）

A =

-1.0000 -1.0000 -2.0000

1.0000 0 0

0 2.0000 -1.0000

B =

1.0000

C =

0 2.0000 0

0 0 -2.0000

D =

1

（b）由状态方程转成LTI对象：一旦数据形成了状态空间形式或者转变成了LTI对象，就可以使用Control System Toolbox函数进行进一步的分析。

利用ss函数可将上面线性化的系统转成LTI对象，命令格式为：sys=ss(A,B,C,D)

a =

x1 x2 x3

x1 -1 -1 -2

x2 1 0 0

x3 0 2 -1

b =

u1

x1 1

x2 0

x3 0

c =

x1 x2 x3

y1 0 2 0

y2 0 0 -2

d =

u1

y1 0

y2 1

Continuous-time model.

(c) 绘制波德图:用bode 函数可绘制波德图，（相位、幅值与频率的

关系图）

bode(A,B,C,D) 或bode(sys)

BODE(SYS) draws the Bode plot of the LTI model SYS (created with either TF, ZPK, SS, or FRD). The frequency range and number of

points are chosen automatically.

（d）线性时间响应

给一个阶跃信号：step(A,B,C,D) 或step(sys) 线性化阶响应

或给一个脉冲信号：impulse(A,B,C,D) 或impulse(sys)线性化脉冲响

应

（e）求系统平衡点：在非线性系统中，分析评估系统稳定性或稳定状态时大多需要用到平衡点。平衡点是指所有状态导数等于零的点。若仅有部分状态导数等于零，则称为偏平衡点。

要使输出为1，并找出输入以及状态值时，可用”trim”函数来实现。

以前面创建的”lmod”模型为例：

%第一步：对状态变量x以及输入u做初步设定，并设定想要的输出值。

x=[0;0;0];

u=0;

y=[1;1];

%第二步：使用索引变量确定那些值可变，那些是固定不变的。

ix=[ ]; %任何状态值可变

iu=[ ]; %任何输入可变

iy=[1,2];%两个输出不能变

%第三步：调用trim函数，求出系统平衡点。

[x,u,y,dx]=trim(‘lmod’,x,u,y,ix,iu,iy)

x =

0.0000

0.6667

1.3333

u =

3.3333 y =

1.3333

0.6667 dx =

1.0e-015 * -0.1110

0.0000

simulink 仿真教程(从入门到入土)+报告(真)

Simulink仿真 摘要：simulink作为matlab的衍生模组，具有强大的仿真能力。原则上你可以将任意具有明确映射关系的物理量进行仿真模拟。对于相互间关系不明确的物理量，则可以通过输入输出数据的采集，然后通过模糊控制的方案替代明确的映射关系。本文主要针对的是以电焊机电路为主，其他仿真为辅的教程性质的文章。关键词：matlab Simulink 仿真电焊机教程 第一章初识软件 (2) 1.1 simulink 简介 (2) 1.2 simulink基础页面 (2) 1.3 常用库的介绍 (3) 1.3.1 simulink库 (4) 1.3.1.1 常用模块库 (4) 1.3.1.2 其他常用子库模块 (6) 1.3.2 电气库Simscape (7) 1.3.2.1 Electrical库 (7) 1.3.2.2 Specialized Technology库 (8) 1.4模块连接 (9) 第二章简单仿真系统的建立 (11) 2.1传递函数S信号仿真 (11) 2.1.1 运放环节的等效替代 (11) 2.1.2 等效变换 (12) 2.1.3 逻辑仿真 (13) 2.2电气库仿真 (13) 2.3子系统和模块的建立 (15) 2.3.1 子系统的建立 (15) 2.3.2 模块的建立 (16) 第三章复合仿真 (18) 3.1 m函数模块 (18) 3.1.1 简单编程 (18) 3.1.2 部分函数介绍 (19) 3.2 整体模型 (21) 3.3 仿真注意事项 (22) 3.3.1 注意事项1 (22) 3.3.2 注意事项2 (23) 3.3.3 注意事项3 (24) 3.3.4 注意事项4 (24) 结语 (25)

Simulink 入门教程

Simulink 快速入门 启动 Simulink 软件 要构建模型，可以使用Simulink? Editor 和Library Browser。 启动 MATLAB 软件 启动 Simulink 之前，请先启动 MATLAB?。请参阅启动和关闭(MATLAB)。 配置 MATLAB 以启动 Simulink 您在 MATLAB 会话中打开第一个模型时需要的时间比打开后续模型长，因为默认情况下，MATLAB 会在打开第一个模型时启动 Simulink。这种即时启动 Simulink 的方法可以缩短 MATLAB 启动时间，避免不必要的系统内存占用。 要快速打开第一个模型，您可以配置 MATLAB，在它启动时同时启动 Simulink。 要启动 Simulink 而不打开模型或 Library Browser，请使 用start_simulink。 根据 MATLAB 的启动方式，恰当使用此命令： ?在 MATLAB startup.m文件中 ?在操作系统命令行中，使用matlab命令和-r开关例如，要在运行 Microsoft?Windows?操作系统的计算机上启动 MATLAB 时启动 Simulink，请创建具有以下目标的桌面快捷方式： matlabroot\bin\win64\matlab.exe -r start_simulink 在 Macintosh 和Linux?计算机上，可在启动 MATLAB 时使用以下命令启动Simulink 软件： matlab -r start_simulink 打开 Simulink Editor 要打开 Simulink Editor，您可以： ?创建一个模型。在 MATLAB 的Home选项卡上，点击Simulink并选择一个模型模板。 或者，如果您已经打开了 Library Browser，请点击New Model按钮。 有关创建模型的其他方法，请参阅创建模型。 ?打开一个现有模型。要打开最近使用的模型，请在 MATLAB Home选项卡上点击Simulink。 或者，如果您知道要打开的模型的名称，可在 MATLAB 命令提示符下输入名称，例如vdp。有关打开模型的其他方法，请参阅打开模型。

matlabsimulink初级教程

S i m u l i n k仿真环境基础学习Simulink是面向框图的仿真软件。 7.1演示一个Simulink的简单程序 【例7.1】创建一个正弦信号的仿真模型。 步骤如下： (1)在MATLAB的命令窗口运行simulink命令，或单击工具栏中的图标，就可以打开Simulink模块库浏览器(SimulinkLibraryBrowser)窗口，如图7.1所示。

图7.1Simulink界面 (2)单击工具栏上的图标或选择菜单“File”——“New”——“Model”，新建一个名为“untitled”的空白模型窗口。 (3)在上图的右侧子模块窗口中，单击“Source”子模块库前的“+”(或双击Source)，或者直接在左侧模块和工具箱栏单击Simulink下的Source子模块库，便可看到各种输入源模块。 (4)用鼠标单击所需要的输入信号源模块“SineWave”(正弦信号)，将其拖放到的空白模型窗口“untitled”，则“SineWave”模块就被添加到untitled窗口；也可以用鼠标选中“SineWave”模块，单击鼠标右键，在快捷菜单中选择“addto'untitled'”命令，就可以将“SineWave”模块添加到untitled窗口，如图7.2所示。

(5) Scope ”模块(示波器)拖放到“untitled ”窗口中。 (6)在“untitled ”窗口中，用鼠标指向“SineWave ”右侧的输出端，当光标变为十字符时，按住鼠标拖向“Scope ”模块的输入端，松开鼠标按键，就完成了两个模块间的信号线连接，一个简单模型已经建成。如图7.3所示。 (7)开始仿真，单击“untitled ”模型窗口中“开始仿真”图标 ，或者选择菜单“Simulink ”——“Start ”，则仿真开始。双击“Scope ” 模块出现示波器显示屏，可以看到黄色的正弦波形。如图7.4所示。 图7.2Simulink 界面

Simulink入门指南

3 Creating a Simulink Model ?“Overview of a Simple Model”on page3-2 ?“Creating the Simple Model”on page3-3 ?“Connecting Blocks in the Simple Model”on page3-9 ?“Simulating the Simple Model”on page3-14

3Creating a Simulink?Model Overview of a Simple Model You can use Simulink software to model dynamic systems and simulate the behavior of the models.The basic techniques you use to create a simple model are the same techniques you will use for more complex models. To create this simple model,you need four blocks: ?Sine Wave—Generates an input signal for the model. ?Integrator—Processes the input signal. ?Mux—Multiplexes the input signal and processed signal into a single signal. ?Scope—Visualizes the signals in the model. After connecting the blocks,they model a system that integrates a sine wave signal and displays the result along with the original signal. You can build this simple model yourself,starting with“Creating a New Model”on page3-3. 3-2

matlab-simulink 初级教程

Simulink仿真环境基础学习 Simulink是面向框图的仿真软件。 7.1演示一个Simulink的简单程序 【例7.1】创建一个正弦信号的仿真模型。 步骤如下： (1) 在MATLAB的命令窗口运行simulink命令，或单击工具栏中的图标，就可以打开Simulink模块库浏览器(Simulink Library Browser) 窗口，如图7.1所示。

(2) 单击工具栏上的图标或选择菜单“File ”——“New ”——“Model ”，新建一个名为“untitled ”的空白模型窗口。 (3) 在上图的右侧子模块窗口中，单击“Source ”子模块库前的“+”(或双击Source)，或者直接在左侧模块和工具箱栏单击Simulink 下的Source 子模块库，便可看到各种输入源模块。 (4) 用鼠标单击所需要的输入信号源模块“Sine Wave ”(正弦信号)，将其拖放到的空白模型窗口“untitled ”，则“Sine Wave ”模块就被添加到untitled 窗口；也可以用鼠标选中“Sine Wave ”模块，单击鼠标右键，在快捷菜单中选择“add to 'untitled'”命令，就可以将“Sine Wave ”模块添加到untitled 窗口，如图7.2所示。 图7.1 Simulink 界面

(5) 用同样的方法打开接收模块库“Sinks”，选择其中的“Scope”模块(示波器)拖放到“untitled”窗口中。 (6) 在“untitled”窗口中，用鼠标指向“Sine Wave”右侧的输出端，当光标变为十字符时，按住鼠标拖向“Scope”模块的输入端，松开鼠标按键，就完成了两个模块间的信号线连接，一个简单模型已经建成。如图7.3所示。 (7) 开始仿真，单击“untitled ”模型窗口中“开始仿真”图标，或者选择菜单“Simulink”——“Start”，则仿真开始。双击“Scope”模块出现示波器显示屏， 可以看到黄色的正弦波形。如图7.4所示。 图7.2 Simulink界面

美赛数学建模专用-第七章 Simulink 基础

美赛数学建模专用- 第七章Simulink 基础 Chapter 7: Introduction to Simulink 一．Simulink 初步(Primer of Simulink) MATLAB Simulink是一个动态仿真系统，用于对动态系统进行仿真和分析，预先模拟实际系统的特性和响应，根据设计和使用要求，对系统进行修改和优化。 Simulink提供了图形化用户界面，只须点击鼠标就可以轻易的完成模型的创建、调试和仿真工作，用户不须专门掌握一种程序设计语言。 Simulink可将系统分为从高级到低级的几个层次，每层又可以细分为几个部分，每层系统构建完成后，将各层连接起来构成一个完整系统。 模型创建完成后，可以启动系统的仿真功能分析系统的动态特性，其内置的分析工具包括各种仿真算法、系统线性化、寻求平衡点等。仿真结果可以以图形方式在示波器窗口显示，也可将输出结果以变量形式保存起来，并输入到MATLAB中以完成进一步的分析。 Simulink可以仿真线性和非线性系统，并能创建连续时间、离散时间或二者混合的系统。支持多采样频率系统。 Simulink Version 6.0 (R14) 05-May-2004 Model analysis and construction functions. Simulation sim - Simulate a Simulink model. sldebug - Debug a Simulink model. simset - Define options to SIM Options structure. simget - Get SIM Options structure Linearization and trimming. linmod - Extract linear model from continuous-time system. linmod2 - Extract linear model, advanced method. dlinmod - Extract linear model from discrete-time

simulink入门教程

S i m u l i n k入门教程-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

Simulink?快速入门 启动?Simulink?软件 要构建模型，可以使用 Simulink??Editor 和 Library Browser。 启动?MATLAB?软件 启动 Simulink 之前，请先启动 MATLAB?。请参阅启动和关闭?(MATLAB)。 配置?MATLAB?以启动?Simulink 您在 MATLAB 会话中打开第一个模型时需要的时间比打开后续模型长，因为默认情况下，MATLAB 会在打开第一个模型时启动 Simulink。这种即时启动Simulink 的方法可以缩短 MATLAB 启动时间，避免不必要的系统内存占用。 要快速打开第一个模型，您可以配置 MATLAB，在它启动时同时启动 Simulink。要启动 Simulink 而不打开模型或 Library Browser，请使用?start_simulink。 根据 MATLAB 的启动方式，恰当使用此命令： 在 MATLAB?startup.m?文件中 在操作系统命令行中，使用?matlab?命令和?-r?开关 例如，要在运行 Microsoft??Windows??操作系统的计算机上启动 MATLAB 时启动Simulink，请创建具有以下目标的桌面快捷方式： matlabroot\bin\win64\matlab.exe -r start_simulink 在 Macintosh 和?Linux??计算机上，可在启动 MATLAB 时使用以下命令启动Simulink 软件： matlab -r start_simulink 打开?Simulink?Editor 要打开 Simulink Editor，您可以： 创建一个模型。在 MATLAB 的?Home?选项卡上，点击?Simulink?并选择一个模型模板。 或者，如果您已经打开了 Library Browser，请点击?New Model?按钮?。有关创建模型的其他方法，请参阅创建模型。 打开一个现有模型。要打开最近使用的模型，请在 MATLAB?Home?选项卡上点击?Simulink。 或者，如果您知道要打开的模型的名称，可在 MATLAB 命令提示符下输入名称，例如?vdp。有关打开模型的其他方法，请参阅打开模型。

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２.打开模型创建窗口：在工具栏中选择“建立新模型”的图标，弹出名为Untitled的空白窗口。 二．Simulink 的基本模块 simulink浏览器窗口左侧的simulink项上单击鼠标右键，弹出菜单“Open the ‘Simulink’Labrary’”选项，将打开simulink模块库窗口。1．信号源模块：source,模块及功能见（表8—1） 2．输出模块：Sinks, 模块及功能见（表8—2） 3. 连续系统模块：Continuous, 模块及功能见（表8—3） 4. 离散系统模块：Discrete, 模块及功能见（表8—4） 5. 数学运算模块：Math, 模块及功能见（表8—5） 6．函数和表模块：Function & Tables, 模块及功能见（表8—6） 7. 非线性系统模块：Nonlinear, 模块及功能见（表8—7） 8. 信号与系统模块：Signal & Systems, 模块及功能见（表8—8） 三. Simulink 建模 1．模块的创建与操作 (1) 创建模块： （１）在浏览器列表中点击需要的模块，按住鼠标左键并拖曳至模型窗口即可。 （２）双击模块可在弹出的对话框中修改相应的模块参数 （３）在模块下方名称处双击可改变模块名称。 （2）模块操作 （a）模块的选择 （b）移动模块 （c）模块的缩放 （d）复制模块：四种方法： ＊在选定模块处，按下鼠标右键并拖动至适当位置； ＊选定模块，在工具栏中（或Edit菜单中）选中Copy与Paste 按钮； ＊在选定的模块处点击鼠标右键，在弹出的菜单中选择Copy与Paste选项；

Simulink 入门教程

要构建模型，可以使用Simulink? Editor 和Library Browser。 启动 MATLAB 软件 启动 Simulink 之前，请先启动 MATLAB?。请参阅启动和关闭(MATLAB)。 配置 MATLAB 以启动 Simulink 您在 MATLAB 会话中打开第一个模型时需要的时间比打开后续模型长，因为默认情况下，MATLAB 会在打开第一个模型时启动 Simulink。这种即时启动 Simulink 的方法可以缩短 MATLAB 启动时间，避免不必要的系统内存占用。 要快速打开第一个模型，您可以配置 MATLAB，在它启动时同时启动 Simulink。 要启动 Simulink 而不打开模型或 Library Browser，请使 用start_simulink。 根据 MATLAB 的启动方式，恰当使用此命令： ?在 MATLAB startup.m文件中 ?在操作系统命令行中，使用matlab命令和-r开关 例如，要在运行 Microsoft?Windows?操作系统的计算机上启动 MATLAB 时启动 Simulink，请创建具有以下目标的桌面快捷方式： matlabroot\bin\win64\matlab.exe -r start_simulink 在 Macintosh 和Linux?计算机上，可在启动 MATLAB 时使用以下命令启动Simulink 软件： matlab -r start_simulink 打开 Simulink Editor 要打开 Simulink Editor，您可以： ?创建一个模型。在 MATLAB 的Home选项卡上，点击Simulink并选择一个模型模板。 或者，如果您已经打开了 Library Browser，请点击New Model按钮。 有关创建模型的其他方法，请参阅创建模型。 ?打开一个现有模型。要打开最近使用的模型，请在 MATLAB Home选项卡上点击Simulink。

Simulink 基础

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基于Simulink简单方程组仿真示例

简单系统的仿真分析 建立系统模型 对于简单系统 y t( ) = 2* u (t）if （t）> 25 y t( ) =10* u (t) if (t )<= 25 首先根据系统的数学描述选择合适的Simulink系统模块，然后建立系统模型。 这里所使用的系统模块主要有： (1) Sources 模块库中的Sine Wave模块：用来作为系统的输入信号。 (2) Logic and Bit Operations模块库中的Relational Operator模块：用来实现系统中的时间逻辑关系。 (3) Sources模块库中的Clock模块：用来表示系统运行时间。 (4) Signal Routing模块库中的Switch模块：用来实现系统的输出选择。 (5) Math模块库中的Gain模块：用来实现系统中的信号增益。 简单系统的系统模型。

Simulink是一个用来建模、仿真和分析动态系统的软件包。它基于MATLAB的框图设计环境，支持线性系统和非线性系统，可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统（也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率）。νSimulink提供了一个建立模型方块图的可视的图形用户接口(GUI)，用户可以在这个可视窗口中通过单击和拖动鼠标操作来完成动态系统建模。ν利用这个接口，用户可以像用笔在草纸上绘制模型一样，只要构建出系统的方块图即可。这与以前的仿真软件包要求解算微分方程和编写算法语言程序不同，它提供的是一种更快捷、更直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。 Simulink中包括了许多实现不同功能的模块库。这些模块库把各种功能不同的模块分类存放，如Sources(输入源模块库)、Sinks(输出模块库)、 Math Operations(数学模块库)以及线性模块和非线性模块等各种组件模块库用户也可以自定义和创建自己的模块。利用这些模块，用户可以创建层级式的系统模型，可以自上而下或自下而上地阅读模型，也就是说，用户可以浏览最顶层的系统，然后用鼠标双击模型中的子系统模块，打开并查看该子系统模型。这不仅方便了工程人员的设计，而且可以使自己的模型方块图功能更清晰，结构更合理。 Simulink简介 利用示波器模块或其他的显示模块，用户可以在仿真运行的同时观察仿真结果，而且可以在仿真运行期间改变仿真参数，并同时观察改变后的仿真结果。最后的结果数据可以输出到MATLAB工作区进行后续处理，或利用命令行命令在图形窗口中绘制仿真曲线。MATLAB及其工具箱内还有许多其他的适用于不同工程领域的分析工具。由于MATLAB和Simulink是集成在一起的，因此无论何时用户都可以在这两个环境中仿真、分析和修改模型。 Simulink系统建模的主要特性如下： 框图式建模。支持非线性系统。支持混合系统仿真，即系统中包含连续采样时间和离散采样时间的系统。支持多速率系统仿真，即系统中存在以不同速率运行的组件。 Simulink建立的系统模型可以是层级模型，因此用户可以采用自下而上或自上而下的方式建立模型，并一层一层地查各级模型。用户可以根据需要建立自定义子系统，并把自定义子系统内的模块进行封装，封装后的自定义子系统具有与Simulink内嵌模块同样的属性，并可由用户设置模块的属性参数。 运行Simulink演示程序 ν Simulink自带了许多模型演示程序，这些演示程序分别说明了利用Simulink 模块搭建的功能不同的模型系统。这里以倒立摆系统模型为例介绍系统模型的组成及功能。 4.2.1 演示模型 首先运行MATLAB，在MATLAB的命令窗口内键入下列命：

saber中文使用教程SaberSimulink协同仿真

Saber中文使用教程之软件仿真流程 今天来简单谈谈 Saber 软件的仿真流程问题。利用 Saber 软件进行仿真分析主要有两种途径，一种是基于原理图进行仿真分析，另一种是基于网表进行仿真分析。前一种方法的基本过程如下： a. 在 SaberSketch 中完成原理图录入工作； b. 然后使用 netlist 命令为原理图产生相应的网表； c. 在使用 simulate 命令将原理图所对应的网表文件加载到仿真器中，同时在Sketch 中启动 SaberGuide 界面； d. 在 SaberGuide 界面下设置所需要的仿真分析环境，并启动仿真； e. 仿真结束以后利用 CosmosScope 工具对仿真结果进行分析处理。 在这种方法中，需要使用 SaberSketch 和 CosmosScope 两个工具，但从原理图开始，比较直观。所以，多数 Saber 的使用者都采用这种方法进行仿真分析。但它有一个不好的地方就是仿真分析设置和结果观察在两个工具中进行，在需要反复修改测试的情况下，需要在两个窗口间来回切换，比较麻烦。而另一种方法则正好能弥补它的不足。基于网表的分析基本过程如下： a. 启动 SaberGuide 环境，即平时大家所看到的 Saber Simulator 图标，并利用 load design 命令加载需要仿真的网表文件 ; b. 在 SaberGuide 界面下设置所需要的仿真分析环境，并启动仿真； c. 仿真结束以后直接在 SaberGuide 环境下观察和分析仿真结果。 这种方法要比前一种少很多步骤，并可以在单一环境下实现对目标系统的仿真分析，使用效率很高。但它由于使用网表为基础，很不直观，因此多用于电路系统结构已经稳定，只需要反复调试各种参数的情况；同时还需要使用者对 Saber 软件网表语法结构非常了解，以便在需要修改电路参数和结构的情况下，能够直接对网表文件进行编辑 saber中文使用教程Saber/Simulink协同仿真 接下来需要在Saber中定义输入输出接口以便进行协同仿真,具体过程如下

第七章 SIMULINK交互式(matlab基础教程)

第 7 章 S IMULINK 交互式 仿真集成环境 SIMULINK 是MATLAB 最重要的组件之一，它向用户提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在这环境中，用户无须书写大量的程序，而只需通过简单直观的鼠标操作，选取适当的库模块，就可构造出复杂的仿真模型。SIMULINK 的主要优点： ● 适应面广。可构造的系统包括：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。 ● 结构和流程清晰。它外表以方块图形式呈现，采用分层结构。既适于自上而下的设计 流程，又适于自下而上逆程设计。 ● 仿真更为精细。它提供的许多模块更接近实际，为用户摆脱理想化假设的无奈开辟了 途径。 ● 模型内码更容易向DPS ，FPGA 等硬件移植。 基于本书定位，为避免内容空泛，本节对于SIMULINK 将不采用横断分层描述，即不对SIKULINK 库、模块、信号线勾画标识等进行分节阐述。本节将以四个典型算例为准线，纵向描述SIMULINK 的使用要领。 7.1 连续时间系统的建模与仿真 7.1.1 基于微分方程的SIMULINK 建模 本节将从微分方程出发，以算例形式详细讲述SIMULINK 模型的创建和运行。 【例7.1-1】在图7.1-1所示的系统中，已知质量1=m kg ，阻尼2=b N.sec/m ，弹簧系数100=k N/m ，且质量块的初始位移05.0)0(=x m ，其初始速度0)0(='x m/sec ，要求创建该系统的SIMULINK 模型，并进行仿真运行。 图7.1-1 弹簧—质量—阻尼系统 （1）建立理论数学模型 对于无外力作用的“弹簧—质量—阻尼”系统，据牛顿定律可写出

matlab的simulink简易入门知识

Simulink的扩展模块库SimPowerSystems ——电力电子系统的建模和仿真工具 SimPowerSystems是在Simulink环境下进行电力电子系统建模和仿真先进工具。SimPowerSystems是Simulink下面的一个专用模块库，包含电气网络中常见的元器件和设备，以直观易用的图形方式对电气系统进行模型描述。模型可与其它Simulink模块的相连接，进行一体化的系统级动态分析。 一、SimPowerSystems专用模块库的特点： 1. 使用标准电气符号进行电力系统的拓扑图形建模和仿真； 2. 标准的AC和DC电机模型模块；变压器；传输线；信号和脉冲发生器；HVDC 控制；IGBT模块和大量设备模型，有断路器，二极管，IGBT，GTO，MOSFET 和晶闸管； 3. 使用Simulink强有力的变步长积分器和零点穿越检测功能，给出高度精确的 电力系统仿真计算结果 4. 为快速仿真和实时仿真提供了模型离散化方法； 5. 提供多种分析方法，可以计算电路的状态空间表达、计算电流和电压的稳态 解、设定或恢复初始电流/电压状态、电力机械的潮流计算； 6. 提供了扩展的电气系统网络设备模块，如电力机械，功率电子元件，控制测 量模块和3相元器件； 7. 提供36个功能演示模型，可直接运行仿真； 8. 提供详细的文档，完整的描述了各个模块和使用方法，还有5个详细的案 例。 二、SimPowerSystems专用模块库的强大功能： （一）SimPowerSystems中的模块

SimPowerSystems中模块的数学模型基于成熟的电磁和机电方程，用标准的电气符号表示。它们可以同标准的Simulink模块一起使用建立包含电气系统和控制回路的模型。连接通过与SimPowerSystems提供的测量模块实现。 SimPowerSystems拥有近100个模块，分别位于7个子模块库中。这些库模 块涵盖了以下应用范围： 1. 电气网络（Electrical Sources & Elements） RLC支路和负载，π型传输线，线性和饱和变压器，浪涌保护，电路分离器，互感，分布参数传输线，3相变压器（2个和3个绕组），AC和DC电压源，受 控电压源和受控电流源。 2. 电力机械（Machines） 完整或是简化形式的异步电动机，同步电动机，永磁同步电动机，直流电动机，激磁系统和水轮机涡轮机/调速系统模型。 3. 电力电子（Power Electronics） 二极管，简化/复杂晶闸管，GTO，开关，MOSFET，IGBT和通用型桥接管模 型。 4. 控制和测量模块（Measurements） 电压、电流和电抗测量，RMS测量，有功和无功功率计算，计时器，万用表，傅立叶分析，HVDC控制，总谐波失真，abc到dq0和dq0到abc轴系变换，3相V-I测量，3相脉冲和信号发生，3相序列分析，3相PLL和连续/离散同步6-， 12-脉冲发生器。 5. 三相网络元器件（Electrical Sources & Elements） 3相RLC负载和支路，3相断路器，3相，3相电抗，π型传输线，AC电压源，6-脉冲二极管和晶闸桥管，整流二极管，Y-Δ/Y-Δ/Y-Δ/Y-Y-Δ可配置3 相变压器。 （二）与Simulink和MATLAB集成在一起

simulink教程

Simulation of a6/4Switched Reluctance Motor Based on Matlab/Simulink Environment F.SOARES P.J.COSTA BRANCO Instituto Superior T′e cnico Portugal A Matlab/Simulink environment to simulate a6/4-switched reluctance motor is described.From its linear model to the nonlinear model,its dynamics is described and discussed in detail.All simulations are completely documented by their block diagrams and corresponding special Matlab functions and parameters quickly develop its model to the reader.Based on the developed model,simulation studies are performed and compared with measured motor phase currents either for hysteresis and voltage control strategies,and the steady-state motor operation to validate the model. Manuscript received January18,2000;revised August20,2000and February5,2001;released for publication April3,2001. IEEE Log No.T-AES/37/3/08568. Refereeing of this contribution was handled by W.M.Polivka. Authors’current addresses:F.S.Soares,Alcatel Microelectronics, Belgium;P.J.Costa Branco,Laborat′o rio de Mecatr′o nica,Instituto Superior T′e cnico,Av.Rovisco Pais,1049-01,Lisboa Codex, Portugal,E-mail:(pbranco@alfa.ist.utl.pt). 0018-9251/01/$10.00c°2001IEEE I.INTRODUCTION Profits that one can have with a simulation analysis taking account of the complete modeling of a system is no longer necessary to prove.Indeed,the simulation of a system is important in view of its design and experimental realization[11]. Most studies concerning dynamic simulation of switched reluctance machines(SRMs)[3]have been achieved from the programming,either in C language,Fortran,and also employing differential equation-based languages such as ACSL[15—17]. Even software designed to simulate electric network systems as the EMTDC and EMTP have been used. These techniques,although very useful,have lack of flexibility if new elements are brought,causing the increase of cost because of supplementary programming effort.On the other hand,very few simulation studies of the SRM have been achieved with circuit-based languages such as Spice,Simulink, Matrix,Tutsim,Vissim,and even Mathcad.The first simulations have been made thanks to the software Spice[13].Unfortunately,this technique is not “elegant”because Spice is especially adapted to electronic circuit simulation[14].Lately,there has been considerable progress in simulation software such as Matlab/Simulink,which allows a high flexible modeling environment to electrical machinery,as shown in[18],and in particular for SRMs as shown in [6].The main benefits to be achieved are as follows. 1)gain of time for the simulation development; 2)choice of several techniques of numeric resolution; 3)several available libraries for different domains as,for example,fuzzy-logic control,neural networks, and signal processing. The switched reluctance motor is studied here using a Matlab/Simulink environment.All simulations are completely documented by their block diagrams,corresponding special Matlab functions and parameters.Section II introduces the main characteristics of the SRM.Its advantages and disadvantages are indicated and compared with the ac motors.The electromagnetic equations are also presented as well as its process of torque production. In Section III,the SRM linear model is first elaborated and used in the Matlab/Simulink simulation of a6/4SR machine.The two most frequent SRM energizing strategies,voltage and hysteresis current control,are discussed and illustrated. The SRM nonlinear model is presented in Section IV.By a previous finite element study of the6/4 SRM,we obtained its magnetic characteristic, describing in detail its Matlab/Simulink model.An extensive set of simulations is then presented,showing the differences when compared with those obtained with the linear model[10].

第2章Simulink仿真入门

第2章Simulink仿真入门 Simulink是基于MATLAB的图形仿真设计环境。它支持： 1、线性和非线性系统； 2、连续时间系统、离散时间系统； 3、多进程的。 使用图形的系统模块对动态系统进行描述，并在此基础上采用MATLAB引擎对动态系统在时域进行求解。MATLA计算引擎主要对系统微分方程和差分方程求解。MATLAB主要求解的是数值解。 1) SIMULINK重要求解常微分方程等，求解这些问题的解主要用到数值计算方法，那么数值解和通常所说的解析解有什么不同？（什么是数值解） 1. 解析解： 所谓的解析解是一种包含分式、三角函数、指数、对数甚至无限级数等基本函数的解的形式。用来求得解析解的方法称为解析法〈analytic techniques、analytic methods〉，解析法即是常见的微积分技巧，例如分离变量法等。 解析解为一封闭形式〈closed-form〉的函数，因此对任一独立变量，我们皆可将其带入解析函数求得正确的相依变量。 2. 数值解： 当无法借由微积分技巧求得解析解时，这时便只能利用数值分析的方式来求得其数值解了。数值方法变成了求解过程重要的媒介。在数值分析的过程中，首先会将原方程式加以简化，以利后来的数值分析。例如，会先将微分符号改为差分符号等。然后再用传统的代数方法将原方程式改写成另一方便求解的形式。 这时的求解步骤就是将一独立变量带入，求得相依变量的近似解。因此利用此方法所求得的相依变量为一个个分离的数值〈discrete values〉，不似解析解为一连续的分布，而且因为经过上述简化的动作，所以可以想见正确性将不如解析法来的好。 2.1simulink基本操作 上机操作，主要包括： *模块的操作：选择（一个或多个） 模块标签 *信号线： 模块间连接；线段的移动；节点的移动；分支信号线、删除信号线，信号线标签，信号线的折叠 2.2 运行仿真及参数简介 仿真前，必须对各种参数进行配置。通过下面两方法来设置仿真参数：