MATLABSIMULINK模塊介紹學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1MATLAB SIMULINK模塊模塊(m kui)介紹介紹第一頁，共133頁。 操作 雙擊 MATLAB 圖標(biāo) 1一 進入(jnr) MATLAB 環(huán)境1 結(jié)果 進入 MATLAB 命令(mng lng)窗口 第1頁/共132頁第二頁，共133頁。 二 進入(jnr) SIMULINK 環(huán)境 操作 單擊 SIMULINK 圖標(biāo) 操作 或 鍵入 SIMULINK 操作(cozu) 雙擊“新建”圖標(biāo)1結(jié)果 打開 simulink 工作窗， 默認名 untitled 1結(jié)果 打開 Library 模塊庫窗口 第2頁/共132頁第三頁，共133頁。模塊庫有關(guān)(yugun)項目SIMULINK

2、 圖庫目錄(ml)SIMULINK 圖庫中 含連續(xù)(linx)部分的圖元其它類圖庫點擊模塊庫前面的“+”號圖標(biāo)展開列出庫中圖元 第3頁/共132頁第四頁，共133頁。第4頁/共132頁第五頁，共133頁。模塊功能In1子系統(tǒng)輸入Constant生成一個常量值Signal Generator生成變化的波形Ramp生成一連續(xù)遞增或遞減的信號Sine Wave生成正弦波Step生成一階躍函數(shù)Repeating Sequence生成一重復(fù)的任意信號Pulse Generator生成有著規(guī)則間隔的脈沖Chirp Signal產(chǎn)生一個頻率遞增的正弦波Ground接地Clock提供仿真時間Digital C

3、lock提供給定采樣頻率的仿真時間From File從文件讀取數(shù)據(jù)From Workspace從工作空間的矩陣中讀取數(shù)據(jù)Random Number生成正態(tài)分布的隨機信號Uniform Random Number生成均勻分布的隨機數(shù)Band-Limited White Noise給連續(xù)系統(tǒng)引入白噪聲第5頁/共132頁第六頁，共133頁。第6頁/共132頁第七頁，共133頁。第7頁/共132頁第八頁，共133頁。第8頁/共132頁第九頁，共133頁。第9頁/共132頁第十頁，共133頁。第10頁/共132頁第十一頁，共133頁。第11頁/共132頁第十二頁，共133頁。第12頁/共132頁第十三頁

4、，共133頁。第13頁/共132頁第十四頁，共133頁。第14頁/共132頁第十五頁，共133頁。第15頁/共132頁第十六頁，共133頁。第16頁/共132頁第十七頁，共133頁。第17頁/共132頁第十八頁，共133頁。的采樣率的采樣率Form output after final data value by：在數(shù)據(jù)超過：在數(shù)據(jù)超過Data的末尾時所輸出的末尾時所輸出的值。的值。Extrapolate外插數(shù)據(jù)SettingToZero置零HoldingFinalValue保持為最后一個值CyclicRepetition重復(fù)讀數(shù)據(jù)，僅適用于沒有時間的結(jié)構(gòu)第18頁/共132頁第十九頁，共133

5、頁。第19頁/共132頁第二十頁，共133頁。第20頁/共132頁第二十一頁，共133頁。第21頁/共132頁第二十二頁，共133頁。模塊功能Display顯示輸入的值Scope顯示仿真期間產(chǎn)生的信號Stop Simulation當(dāng)輸入為非零時停止仿真To File向文件中寫數(shù)據(jù)To Workspace 向工作空間中的矩陣寫入數(shù)據(jù)XY Graph使用MATLAB的圖形窗口顯示信號的X-Y圖第22頁/共132頁第二十三頁，共133頁。第23頁/共132頁第二十四頁，共133頁。打印屬性縮放X向縮放Y向縮放自動縮放保存坐標(biāo)軸設(shè)置應(yīng)用坐標(biāo)軸設(shè)置浮動窗口第24頁/共132頁第二十五頁，共133頁。第2

6、5頁/共132頁第二十六頁，共133頁。第26頁/共132頁第二十七頁，共133頁。第27頁/共132頁第二十八頁，共133頁。打印屬性縮放X向縮放Y向縮放自動縮放保存坐標(biāo)軸設(shè)置應(yīng)用坐標(biāo)軸設(shè)置浮動窗口第28頁/共132頁第二十九頁，共133頁。第29頁/共132頁第三十頁，共133頁。Sample time：采樣時間，采集(cij)數(shù)據(jù)點的采樣時間；第30頁/共132頁第三十一頁，共133頁。Sample time：采樣時間，采集數(shù)據(jù)點的采樣時間；Save format：保存(bocn)格式，有三個選項：具有時間的結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)和矩陣。缺省為結(jié)構(gòu)。第31頁/共132頁第三十二頁，共133頁。第32

7、頁/共132頁第三十三頁，共133頁。模塊功能Discrete Filter實現(xiàn)IIR和FIR濾波器Discrete State-Space實現(xiàn)用離散狀態(tài)方程描述的系統(tǒng)Discrete Transfer Fcn 實現(xiàn)離散傳遞函數(shù)Discrete Zero-Pole實現(xiàn)以零極點形式描述的離散傳遞函數(shù)First-Order Hold實現(xiàn)一階采樣保持Unit Delay將信號延遲一個采樣周期Zero-Order Hold實現(xiàn)一個采樣周期的零階保持第33頁/共132頁第三十四頁，共133頁。；Sample time：采樣時間，缺?。翰蓸訒r間，缺省值為值為1。第34頁/共132頁第三十五頁，共133頁。

8、為為1。)()()()()() 1(nDunCxnynBunAxnx第35頁/共132頁第三十六頁，共133頁。第36頁/共132頁第三十七頁，共133頁。第37頁/共132頁第三十八頁，共133頁。第38頁/共132頁第三十九頁，共133頁。1。第39頁/共132頁第四十頁，共133頁。第40頁/共132頁第四十一頁，共133頁。第41頁/共132頁第四十二頁，共133頁。第42頁/共132頁第四十三頁，共133頁。模塊功能Derivative輸入對時間的導(dǎo)數(shù)Integrator對信號進行積分Memory從前一時間步輸出模塊的輸入State-Space實現(xiàn)線性狀態(tài)空間系統(tǒng)Transfer F

9、cn實現(xiàn)新型傳遞函數(shù)Transfer Delay以給定的時間量延遲輸入Variable Transfer Delay以可變的時間量延遲輸入Zero-Pole實現(xiàn)用零點形式表示的傳遞函數(shù)第43頁/共132頁第四十四頁，共133頁。第44頁/共132頁第四十五頁，共133頁。第45頁/共132頁第四十六頁，共133頁。第46頁/共132頁第四十七頁，共133頁。第47頁/共132頁第四十八頁，共133頁。DuCxyBuAxx第48頁/共132頁第四十九頁，共133頁。第49頁/共132頁第五十頁，共133頁。第50頁/共132頁第五十一頁，共133頁。1024。第51頁/共132頁第五十二頁，共1

10、33頁。第52頁/共132頁第五十三頁，共133頁。模塊功能Abs輸出輸入的絕對值Complex to Real-Imag輸出復(fù)數(shù)輸入信號的實部和虛部Derivative輸出輸入的時間導(dǎo)數(shù)Dot Product 產(chǎn)生點積Gain將模塊的輸入乘以一個數(shù)值Logical Operator對輸入執(zhí)行指定的邏輯操作Math Function 執(zhí)行一個數(shù)學(xué)函數(shù)Matrix Gain將輸入乘以一個矩陣Min Max 輸出輸入的最小或最大值Product產(chǎn)生模塊各輸入的簡積或商Relational Operator 對輸入執(zhí)行指定的關(guān)系操作Rounding Function執(zhí)行圓整函數(shù)Sign指明輸入的符號

11、Slider Gain使用滑動器改變標(biāo)量增益Sum生成輸入的和Trigonometric Function執(zhí)行三角函數(shù)第53頁/共132頁第五十四頁，共133頁。第54頁/共132頁第五十五頁，共133頁。)。第55頁/共132頁第五十六頁，共133頁。第56頁/共132頁第五十七頁，共133頁。第57頁/共132頁第五十八頁，共133頁。Angle()。第58頁/共132頁第五十九頁，共133頁。第59頁/共132頁第六十頁，共133頁。第60頁/共132頁第六十一頁，共133頁。Number of input ports：模塊(m kui)的輸入數(shù)，其數(shù)量必須與所選的運算符相符；第61頁/

12、共132頁第六十二頁，共133頁。第62頁/共132頁第六十三頁，共133頁。第63頁/共132頁第六十四頁，共133頁。第64頁/共132頁第六十五頁，共133頁。；Saturate on integer overflow：整數(shù)溢出飽和。整數(shù)溢出飽和。第65頁/共132頁第六十六頁，共133頁。第66頁/共132頁第六十七頁，共133頁。第67頁/共132頁第六十八頁，共133頁。第68頁/共132頁第六十九頁，共133頁。Saturate on integer overflow：整數(shù)溢出(y ch)飽和。第69頁/共132頁第七十頁，共133頁。第70頁/共132頁第七十一頁，共133頁。

13、1102) 1 (2) 1(2)(1mumumu第71頁/共132頁第七十二頁，共133頁。第72頁/共132頁第七十三頁，共133頁。531212zzzz第73頁/共132頁第七十四頁，共133頁。模塊功能DeadZone死區(qū)Backlash死帶Manual Switch在兩個輸入之間切換Multiport Switch在模塊的多個輸入之間切換Relay在兩個常數(shù)中選出一個作為輸出Saturation限制信號的變化范圍Quantizer以指定的時間間隔離散化輸入Rate Limiter限制信號的變化速度Switch在兩個輸入之間切換第74頁/共132頁第七十五頁，共133頁。第75頁/共13

14、2頁第七十六頁，共133頁。第76頁/共132頁第七十七頁，共133頁。第77頁/共132頁第七十八頁，共133頁。第78頁/共132頁第七十九頁，共133頁。第79頁/共132頁第八十頁，共133頁。第80頁/共132頁第八十一頁，共133頁。第81頁/共132頁第八十二頁，共133頁。第82頁/共132頁第八十三頁，共133頁。) 1()() 1()(ititiyiurate) 1()(iyRtiy) 1()(iyFtiy)()(iuiy模塊數(shù)據(jù)類型(lixng)雙精度類型(lixng)的實數(shù)信號模塊參數(shù)對話框Rising slew rate ：上升速率門限。Falling slew ra

15、te ：下降速率門限。舉例第83頁/共132頁第八十四頁，共133頁。模塊功能Data Store Memory定義共享的數(shù)據(jù)存儲區(qū)Data Store Read從共享數(shù)據(jù)存儲區(qū)中讀取數(shù)據(jù)Data Store Write寫數(shù)據(jù)到共享數(shù)據(jù)存儲區(qū)Demux 將向量信號分解為多個信號IC初始化參數(shù)From從Goto模塊接收數(shù)據(jù)Function-Call Generator執(zhí)行函數(shù)調(diào)用子系統(tǒng)Goto將模塊的輸入傳給From模塊Goto Tag Visibility定義Goto模塊標(biāo)簽的有效范圍Hit Crossing檢查過零點Merge組合幾個輸入連接成一個標(biāo)量連線Mux 將幾條輸入連線組合成一條向量

16、連線第84頁/共132頁第八十五頁，共133頁。第85頁/共132頁第八十六頁，共133頁。第86頁/共132頁第八十七頁，共133頁。第87頁/共132頁第八十八頁，共133頁。第88頁/共132頁第八十九頁，共133頁。第89頁/共132頁第九十頁，共133頁。第90頁/共132頁第九十一頁，共133頁。第91頁/共132頁第九十二頁，共133頁。第92頁/共132頁第九十三頁，共133頁。Local:Goto和From模塊(m kui)必須在同一子系統(tǒng)中，用表示Scope: Goto和From模塊(m kui)在同一子系統(tǒng)中或者層次低于Goto Tag Visibility 模塊(m k

17、ui)的子系統(tǒng)，用表示Global:任何地方可用第93頁/共132頁第九十四頁，共133頁。第94頁/共132頁第九十五頁，共133頁。第95頁/共132頁第九十六頁，共133頁。第96頁/共132頁第九十七頁，共133頁。 bar：以實心前景顏色顯示圖標(biāo)。：以實心前景顏色顯示圖標(biāo)。第97頁/共132頁第九十八頁，共133頁。舉例舉例第98頁/共132頁第九十九頁，共133頁。第99頁/共132頁第一百頁，共133頁。第100頁/共132頁第一百零一頁，共133頁。第101頁/共132頁第一百零二頁，共133頁。模塊功能Fcn對輸入應(yīng)用指定的表達式Look-Up Table實現(xiàn)輸入的分段性映射

18、Look-Up Table(2-D)實現(xiàn)兩個輸入的分段線性映射PreLook-up index Search數(shù)據(jù)位置點的查找Interpolation(n-D)以插值方式搜尋數(shù)表中的元素Direct Look-up Table選擇表中的元素PolynomialMATLAB Fcn對輸入應(yīng)用一個MATLAB函數(shù)或表達式S-Function訪問S函數(shù)第102頁/共132頁第一百零三頁，共133頁。模塊參數(shù)對話框模塊參數(shù)對話框Expression：表達式。：表達式。舉例舉例第103頁/共132頁第一百零四頁，共133頁。第104頁/共132頁第一百零五頁，共133頁。第105頁/共132頁第一百零六

19、頁，共133頁。第106頁/共132頁第一百零七頁，共133頁。Process out of range input：輸入(shr)超出范圍時所采取的方法。線性插值和約束在范圍內(nèi)。舉例第107頁/共132頁第一百零八頁，共133頁。第108頁/共132頁第一百零九頁，共133頁。第109頁/共132頁第一百一十頁，共133頁。第110頁/共132頁第一百一十一頁，共133頁。第111頁/共132頁第一百一十二頁，共133頁。第112頁/共132頁第一百一十三頁，共133頁。塊庫中模塊的輸入輸出端口塊庫中模塊的輸入輸出端口。第113頁/共132頁第一百一十四頁，共133頁。第114頁/共132頁

20、第一百一十五頁，共133頁。第115頁/共132頁第一百一十六頁，共133頁。觸發(fā)事件激活輸入信號大于零？執(zhí)行子系統(tǒng)不執(zhí)行子系統(tǒng)第116頁/共132頁第一百一十七頁，共133頁。第117頁/共132頁第一百一十八頁，共133頁。Show else condition:else輸出端口，如果輸出端口，如果(rgu)if 和和else if都不成立，則執(zhí)行該條件。都不成立，則執(zhí)行該條件。第118頁/共132頁第一百一十九頁，共133頁。第119頁/共132頁第一百二十頁，共133頁。第120頁/共132頁第一百二十一頁，共133頁。第121頁/共132頁第一百二十二頁，共133頁。示重復(fù)次數(shù)端口。

21、示重復(fù)次數(shù)端口。Output data type：輸出數(shù)據(jù)類型：輸出數(shù)據(jù)類型第122頁/共132頁第一百二十三頁，共133頁。 圖標(biāo)展開看圖元微分(wi fn)環(huán)節(jié)鼠標(biāo)點按住所需圖元，移入工作(gngzu)窗，松開鼠標(biāo) 第123頁/共132頁第一百二十四頁，共133頁。仿真(fn zhn)參數(shù)設(shè)置：單擊Simulation單擊Simulation Parameters 設(shè)置設(shè)置(shzh)(shzh)仿真起始時仿真起始時間間選 定選 定 ( x u n ( x u n dndn) )仿真算法仿真算法 ( (有有ode45ode45、 ode23 ode23等等) ) 數(shù)值越大輸出曲線越平滑誤差

22、要求誤差要求設(shè)置仿真設(shè)置仿真終止時間終止時間 選選( (設(shè)設(shè)) )定仿真步長定仿真步長（可選用（可選用 “autoauto”） 第124頁/共132頁第一百二十五頁，共133頁。Simulink 模塊(m kui)庫參數(shù)設(shè)置第125頁/共132頁第一百二十六頁，共133頁。Simulink 模塊(m kui)庫參數(shù)設(shè)置第126頁/共132頁第一百二十七頁，共133頁。Simulink 模塊(m kui)庫參數(shù)設(shè)置求解器：變步長6。Ode23t：使用(shyng)“自由”內(nèi)插式梯形規(guī)則來實現(xiàn)。適用于適度剛性，而且需要沒有阻尼的結(jié)果。7。Ode23tb:使用(shyng)TR-BDF2實現(xiàn)，基于隱

23、式Runge-Kutta公式，與ode23s相似，對于寬誤差容限比ode15s更有效。8。discrete：模型中沒有連續(xù)狀態(tài)時，所選用的求解器。定步長1。Ode5:是ode45的定步長版本，基于Dormand-Prince公式2。Ode4：基于四階Runge-Kutta公式3。Ode3：是ode23的定步長版本，基于Bogacki-Shampine公式4。Ode2：Heun方法，也叫改進的Euler公式5。Ode1：Euler方法6。Discrete：不執(zhí)行積分的定步長求解器。適用于沒有狀態(tài)的模型，以及對過零點檢測和誤差控制不重要的模型。第127頁/共132頁第一百二十八頁，共133頁。Si

24、mulink 模塊(m kui)庫參數(shù)設(shè)置Tolerance(誤差容限)：求解器使用標(biāo)準(zhǔn)的局部誤差監(jiān)測技術(shù)來監(jiān)控每一步誤差。在每一步，求解器計算該步結(jié)束時的狀態(tài)值，并確定局部誤差。Absolute tolerance(絕對誤差容限)積分誤差的絕對值。代表(dibio)計算狀態(tài)值趨于零時的允許誤差。Relative tolerance(相對誤差容限)絕對與狀態(tài)的比值，缺省情況下1e-3代表(dibio)計算精度將在0.1%內(nèi)每步誤差ei必須滿足：eimax（rtol|xi|，atoli），即誤差必須要滿足其中的一個。第128頁/共132頁第一百二十九頁，共133頁。Simulink 模塊(m kui)庫參數(shù)設(shè)置Mode(任務(wù)模式)：MultiTaskin