ch8計算機輔助設(shè)計與仿真技術(shù)概述.

1、計算機仿真和輔助設(shè)計概述第一節(jié)計算機仿賓和輔助設(shè)計的基木概念一、初識控制系統(tǒng)計算機仿真和輔助設(shè)計例 exp1_1 .m 例 exp1_2.m/exp1_3.m/exm1_2-mdl系統(tǒng)廷扌旨具有某些贏功能，互聯(lián)系、和|互作用的元素的集彳 這里的系統(tǒng)是指廣義上的系統(tǒng)，泛指自然界的一切現(xiàn)彖與過程C 它具冇兩個基木特征：整體性和和關(guān)性。整體性是指系統(tǒng)作為 個整休存在而表現(xiàn)出某項特定的功能，它是不可分割的。二、計算機輔助設(shè)計與仍真的概念1、計算機輔助設(shè)計的概念計算機輔助設(shè)計（CAD）技術(shù)是利用計算機高速而精確的計算i 力.大容址存儲和處理數(shù)據(jù)的能力，結(jié)合設(shè)計者的綜介分析、i 輯判斷及創(chuàng)造性思維，川以加

2、快設(shè)計進稈、縮短設(shè)計周期、提？ 設(shè)計質(zhì)量的技術(shù)。-說明：計算機輔助設(shè)計從廣義上來講它包含了計 機仿真的內(nèi)容，從狹義上說它的主要工作是利用 算機的運算能力來處理設(shè)計者手T-處理所遇到的 便與繁瑣。2、計算機仿真的概念。（仿真論壇1 仿真的定義-仿真的基本思想是利用物理的或數(shù)學的模型來類 模仍現(xiàn)實的過程，以尋求對真實過程的認識。它. 密5裾的基本原則是和似桂晾理。計算機仿真的定義-計算機仿真是基于所理立的系統(tǒng)仿真模型，利用 算機對系統(tǒng)進行分析與研究的方法。三、計算機仿真模型1、模型的定義-模型是對現(xiàn)實系統(tǒng)有關(guān)結(jié)構(gòu)信息和行為的某種形 的描述，是對系統(tǒng)的特征與變化規(guī)律的種定量 象，是人們認識事物的種手

3、段或工具。2、模型的分類（1 ）物理模型-指不以人的意志為轉(zhuǎn)移的客觀存在的實體，如： 行器研制中的飛行模型；船舶制造中的船舶模型（2）數(shù)學模型-是從定的功能或結(jié)構(gòu)上進行相似，用數(shù)學的方 來再現(xiàn)原型的功能或結(jié)構(gòu)特征。（3）仿真模型-指根據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學模型，用仿真語言轉(zhuǎn)化為計上 可以實施的模型。四、計算機仿真的三要素及基木步驟（內(nèi)容1、三要素（1）系統(tǒng)：研究的對象（2）模型：系統(tǒng)的抽象（3）計算機：工具與手段p U 6 & 0 $mfj16 IVii k Si i t2、基本步驟仿真實驗-包括三個基木的內(nèi)容=建模 來分析I R汀圧A I弘l2C0冷DID胳1第二節(jié)仿真的分類一、按模型分類1、物理仿真

4、：采用物理模型，有實物介入！-具有效果逼真，梢度高等優(yōu)點，但造價高或耗時 人多在一些特殊場合下采用（如導(dǎo)彈、衛(wèi)星一類 行器的動態(tài)仿真，發(fā)電站綜合調(diào)度仿真與培訓系 等），具有實時性、在線的特點。2、數(shù)學仿真：采用數(shù)學模型-在計算機上進行，具有非實時性、離線的特點， 濟、快速、實用。二、按計算機類型分類1、模擬仿真：釆用數(shù)學模型，在模擬計算機上進彳 的實驗研究。50年代-描述連續(xù)物理系統(tǒng)的動態(tài)過程比較門然、逼真， 具有仿真速度快、失真小、結(jié)果可靠的優(yōu)點，但 受元器件性能影響，仿真精度較低，對計算機控 制系統(tǒng)的仿真較閑難，門動化程度低。-模擬計算機的核心是運算部分，它由我們熟知的 “模擬運算放大器”

5、為主要部件所構(gòu)成。2、數(shù)字仿真：采用數(shù)學模型，在數(shù)字計算機上借也 于數(shù)值計算方法所進行的仿真實驗。60年代-計算與仿真的粘度較高Q理論上計算機的字長可 以根據(jù)精度要求來“隨意”設(shè)計，因此其仿真粘 度可以是無限，但是由于受到誤差積累、仿真時 間等W索影響，其精度也不易定得太高。-対計算機控制系統(tǒng)的仿真比較方便。仿真實驗的 門動化程度較高，可方便地實現(xiàn)顯示、打印等功 能。*計算速度比較低，在一定程度上影響到仿真結(jié)杲 的可信度。但隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，“速度問 題會在不同程度上有所改進與捉高。-數(shù)字仿真沒有專用的仿真軟件支持，需要設(shè)計人 員用高級程序語言編寫求解系統(tǒng)模型及結(jié)果輸出 的稈序。3、混合仿

6、真：結(jié)合了模擬仿真與數(shù)字仿真。4、現(xiàn)代計算機仿真：采用先進的微型計算機，基寸 專用的仿真軟件、仿真語言來實現(xiàn)，其數(shù)值計算 功能強大，使用方便，易學。80年代以來第三節(jié)仍真技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展一、仿真技術(shù)在工程中的應(yīng)用1、航空與航天工業(yè)-飛行器設(shè)計中的三級仿真體系：純數(shù)學模擬（軟 件）、半實物模擬、實物模擬或模擬飛行實驗。-E行員及宇航員訓練用E行仿真模擬器。2、電力工業(yè)電力系統(tǒng)動態(tài)模型實驗：電力系統(tǒng)負荷分配、瞬 穩(wěn)定性以及最優(yōu)潮流控制等。電站操作人員培訓模擬系統(tǒng)。3、原子能工業(yè)-模擬核反應(yīng)堆-核電站仿真器用來訓練操作人員以及研究異常故 障的排除處理。4、石汕、化工及冶金工業(yè)5、非工程領(lǐng)域-醫(yī)學-補

7、會學-宏觀經(jīng)濟與商業(yè)策略的研究二、應(yīng)用仿真技術(shù)的意義1、經(jīng)濟-人型、復(fù)雜系統(tǒng)直接實驗是I-分昂貴的，如：空 間飛行器的一次飛行實驗的成本約在1億美元左才 而采用仿真實驗僅需其成本的1/101/5,而且設(shè)2 町以重復(fù)使用。2、安全-某些系統(tǒng)（如載人0行器、核電裝置等），直接 實驗往往會有很大的危險，甚至是不允許的，而 采用仿真實驗可以有效降低危險程度，對系統(tǒng)的 研究起到保障作用。3、快捷-提高設(shè)計效率：比如電路設(shè)計，服裝設(shè)計等等。4、具有優(yōu)化設(shè)計和預(yù)測的特殊功能.對一些真實系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)和參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計是非 常W難的，這時仿真可以發(fā)揮它特殊的優(yōu)化設(shè)計 功能。-在井工程系統(tǒng)屮（如社會、管理、經(jīng)濟等系

8、統(tǒng)） 由于其規(guī)模及復(fù)朵程度巨人，直接實驗幾乎不可 能，這時通過仿真技術(shù)的應(yīng)用可以獲得對系統(tǒng)的 某種超前認識。三、仿真技術(shù)的發(fā)展趨勢1、硬件方而：基于多CPU并行處理技術(shù)的全數(shù)字仿 真將有效提高仿真系統(tǒng)的速度，大大增強數(shù)字仿項 的實時性。2、應(yīng)川軟件方面：直接面向用戶的數(shù)字仿真軟件不 斷推陳出新，各種專家系統(tǒng)與智能化技術(shù)將更深A(yù) 地應(yīng)用于仿真軟件開發(fā)之中，使得在人機界而、糾 果輸出、綜合評判等方面達到更理想的境界。3、分布式數(shù)字仿真：充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，協(xié)調(diào)合作, 投資少，效果好。4、虛擬現(xiàn)實技術(shù)：綜合了計算機圖形技術(shù)、多媒體 技術(shù)、傳感器技術(shù)、顯示技術(shù)以及仿真技術(shù)等多學 科，使人置身于真實環(huán)境之

9、屮。第四節(jié)計算機仿真軟件一、仿真軟件的發(fā)展1、程序編程階段-所有問題（如：微分方程求解、矩陣運算、繪圖 都是用高級算法語言（如C、FORTRAN等）來編 寫。2、程序軟件包階段岀現(xiàn)了 “應(yīng)用子程序庫O3、交互式語言階段（仿真語言）-仿真語言可用一條指令實現(xiàn)某種功能，如“系統(tǒng)4 征值的求解”，使用人員不必考慮什么算法，以; 如何實現(xiàn)等低級問題。4、模型化圖形組態(tài)階段-符合設(shè)計人員對基于模型圖形化的描述。二、幾種仿真軟件1、PSPICE、ORCAD：通川的電子電路仿真軟件， 適合于元件級仿真。2、SYSTEM VIEW：系統(tǒng)級的電路動態(tài)仿真軟件3、MATLAB：具有強大的數(shù)值計算能力，包含各種匸具

10、箱，其程序不能脫離MATLAB環(huán)境而運行 所以嚴格講，MATLAB不是一種計算機語言，而 是一種高級的科學分析與計算軟件。4、SIMULINK：是MATLAB附帶的基于模型化圖丿 組態(tài)的動態(tài)仿真環(huán)境。本章小結(jié)-仿真是對系統(tǒng)進行研究的一和實驗方法，它的基; 原則是相似性原理。-數(shù)字仿真具有經(jīng)濟、安全、快捷的特點。-仿真是在模型上進行的，建立系統(tǒng)的模型是仿真f 關(guān)鍵內(nèi)容。-系統(tǒng)模型可以分為物理模型、數(shù)學模型及仿真模?據(jù)此可將仿真分為物理仿真和數(shù)學仿真兩大類。-系統(tǒng)、模型、計算機是數(shù)字仿真的三個基本要素, 建模、仿真實驗及結(jié)果分析是三項基木內(nèi)容。 MATLAB與SIMULINK是當今廣泛為人們采用的

11、: 制系統(tǒng)數(shù)字仿真與CAD應(yīng)用軟件。SIMULINK仿真基礎(chǔ)在工程實際中，控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)往往很復(fù)雜，如來不借助專 用的系統(tǒng)建模軟件，則很難準確地把一個控制系統(tǒng)的復(fù)雜模 型輸入計算機，対其進行進一步的分析打仿真。1990年，Math Works軟件公司為MATLAB提供了新的控制 系統(tǒng)模型圖輸入與仿真匚具，并命乳為SIMULAB,該工具 很快就在控制工程界獲得了廣泛的認町，使得仿真軟件進入 了模型化圖形組態(tài)階段。但因其需字與當時比較著的軟件 SIMULA類似，所以1992邙正式將該軟件更名為SIMULINK。 SIMULINK的出現(xiàn)，給控制系統(tǒng)分析與設(shè)計帶來了福音。顧 名思義，該軟件的名稱表明了

12、該系統(tǒng)的兩個主耍功能：Simu （仿真）和Link （連接），即該軟件可以利用鼠標在模 型窗口上繪制出所需要的控制系統(tǒng)模型，然后利用 SIMULINK提供的功能來對系統(tǒng)進行仿真和分析。第一節(jié)SIMULINK簡介一、什么是SIMULINKSIMULINK足MATLAB軟件的擴展，它足實現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)建模和 仿頁的一個軟件包，它與MATLAB語U的樓區(qū)別在 幾 其與 用戶交互接口足妹丁 Windows的模型化圖形輸入，其結(jié)呆足使得 用戶叮以把更多的粘:力投入到系統(tǒng)模型的構(gòu)建，而非語言的編 程上。所謂模型化圖形輸入是指SIMULINK提供了一些按功能分類的 呆本的系統(tǒng)模塊，川八貝需耍知道這些模塊的輸入輸

13、出及模塊 的功能，而不必考察模塊內(nèi)部是如何實現(xiàn)的，通過對這些基木 模塊的調(diào)用，再將它們連接起來就町以構(gòu)成所需孌的系統(tǒng)模型（以訛1文件進行行取），進而進行仿真與分析。二、SIMULINK的啟動1、在MATLAB命令窗1中輸入sinnilink結(jié)果是在桌面上出現(xiàn)一個稱為Simulink Library Browser的窗口 在這個窗I】中列出r按功能分類的各種模塊的名稱。當然用戶也可以通過MATLAB主窗口的快捷按鈕來打開Simulink Library Browser窗 口。2、YEMATLAB命令窗 U 中輸入simulinkS結(jié)果是在桌面上出現(xiàn)一個用圖標形式顯示丫卜Library :simu

14、linkSCK Simulink模塊庫窗口。兩種模塊庫窗【I界面只是不同的顯示形式，用戶可以根 據(jù)個人喜好進行選用，一般說來第二種窗口直觀.形象， 易于初學者，但便川時會打開太多的了窗口。三、SIMULINK的模塊庫介紹SIMILINK模塊序按功能進行分類，包扌舌以下8類了庫:Continuous （連續(xù)模塊）Discrete （離散模塊）Function&Tables （函數(shù)和平臺模塊）Math （數(shù)學模塊）Nonlinear （非線性模塊）Signals&Systerns （信號和系統(tǒng)模塊）Sinks （接收器模塊）Sources （輸入源模塊）1、連續(xù)模塊（Contimious） con

15、tinuous.mdlIntegrator：輸入倍號積分Derivative：輸入信號微分State-Space：線性狀態(tài)空間系統(tǒng)模型Transfer-Fcn：線性傳遞函數(shù)模型Zero-Pole：以零極點表示的傳遞函數(shù)模型Memory:存儲上一時刻的狀態(tài)值Transport Delay：輸入信號延時一個固定時間再輸出Variable Transport Delay：輸入信號延時個可變時間再輸出2、離散模塊（Discrete） discrete.mdlDiscrete-time InlegnUoi:離散時間積分器Discrete Filter： HR 與FIR濾波器Discrete State-

16、Space：離散狀態(tài)空間系統(tǒng)模型Discrete Transfer-Fcn：離散傳遞函數(shù)模型Discrete Zero-Pole：以零極點表示的離散傳遞函數(shù)模型First-Order Hold： 一階采樣和保持器Zera-OrderHold：零階采樣和保持器Unit Delay：個采樣周期的延時3、Function&Tables （函數(shù)和平臺模塊）funclion.mdlFen：用自定義的函數(shù)（衣達式）進行運算MATLAB Fen：利用matlab的現(xiàn)有函數(shù)進行運算S-Functiom調(diào)用自編的S函數(shù)的程序進行運算Look-Up Table：建立輸入信號的查詢表（線性峰值匹配）Look-Up

17、Table（2-D）：建立兩個輸入信號的查詢表（線性峰值匹配4、Math （數(shù)學模塊） math.mdlSum：加減運算Product：乘運算Dot Product：點乘運算Gain：比例運算Math Function：包括指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、求平方、開根號等常丿 數(shù)學函數(shù)Trigonometric Function：三角函數(shù)，包括正弦、余弦、正切等MinMax：最值運算Abs：取絕對值Sign：符號函數(shù)Logical Operator：邏輯運算Relational Operator：關(guān)系運算Complex to Magnitude-Angle： th復(fù)數(shù)輸入轉(zhuǎn)為幅值和相角輸出 Magnitu

18、de-Angle to Complex：山幅值和相角輸入合成復(fù)數(shù)輸出Complex to Real-lmag:由復(fù)數(shù)輸入轉(zhuǎn)為實部和虛部輸出Real-lmag to Complex：由實部和虛部輸入合成復(fù)數(shù)輸出5、Nonlinear （ IE線性模塊） nonlinear.mdlSaturation:飽和輸出，讓輸1超過某值時能夠飽和。Relay：滯環(huán)比較器，限制輸出值在某一范|貝內(nèi)變化。Switch：開關(guān)選樣，當笫二個輸入端大于臨界值時，輸出由第一 輸入端而來，否則輸出山第三個輸入端而來。Manual Switch：手動選擇開關(guān)6、Signal&Systems （信號和系統(tǒng)模塊）sigsys.

19、indl In I:輸入端oOutl:輸出端。Mux：將多個單輸入轉(zhuǎn)化為一個復(fù)合輸出。Demux：將個復(fù)合輸入轉(zhuǎn)化為多個單一輸出。Ground：連接到?jīng)]冇連接到的輸入端。Terminator：連接到?jīng)]有連接到的輸出端。SubSystem：建立新的封裝（Mask）功能模塊7、Sinks (接收器模塊)sinks.mdlScope：示波器。XYGraph：顯示二維圖形。To Workspace：將輸出寫入MATLAB的工作空間。ToFile(.mat)：將輸出寫入數(shù)抑文件。8、Sources (輸入源模塊)sources.mdl Constant：常數(shù)信號。Clock：時鐘信號。From Work

20、space：來自MATLAB的 I：作空間。From File(.inal):來 口數(shù)據(jù)文件。Pulse Generator：脈沖發(fā)生器。Repeating Sequence：重復(fù)信號 oSignal Generator：信號發(fā)生器，kT以產(chǎn)牛正弦、方波、鋸齒波及除 意波。Sine Wave：正眩波信號。Step：階躍波信號。四、SIMULINK簡單模型的建立及模型特點1、簡單模型的建立 exp5_l.mdl(1)建立模型窗LI (2)將功能模塊由模塊咋窗口復(fù)制到模型窗口 (3)對模塊進行連接，從而構(gòu)成需要的系統(tǒng)模型2、模型的特點口在SIMULINK里提供了許多如Scope的接收器模塊，這便得

21、用 SIMULNK進行仿真貝有像做實驗一般的圖形化顯示效果。SIMULINK的模熨具有層次性，通過底層子系統(tǒng)可以構(gòu)建上層 母系統(tǒng)。SIMULINK捉供了對子系統(tǒng)進行封裝的功能，用戶可以門迅義 子系統(tǒng)的圖標和設(shè)H參數(shù)對話框。第二節(jié)SIMULINK功能模塊的處理功能模塊的基本操作，也捕模塊的移動、復(fù)制、刪除、轉(zhuǎn)向、改變?nèi)诵　⒛K命名、顏色設(shè)眾、參數(shù)設(shè)立、屬件設(shè)建、模塊輸入輸出信號模塊庫中的模塊町以玄接川鼠標進行拖曳選中模塊，按住鼠標左 鍵不放)而放到模型窗口中進行處理。在模型窗口中，選中模塊，則其4個角會出現(xiàn)黑色標記。此時町以乂 模塊進行以下的基本操作。I)2)移動：選+模塊，按住鼠標左鍵將英拖曳

22、到所需的位置即町。若要 脫離線而移動，對按住Shih鍵，再進彳了拖曳。復(fù)制：選中模塊.然后按住駁標右鍵進行拖叟即町復(fù)制同樣的一個 功能模塊。刪除：選中模塊，按Delete鍵即可。若要刪除寒個模塊，可以同時 按住Shift鍵，再用鼠標選中多個模塊，按Delete鍵即可。也對以用& 標選取某區(qū)域再按Delete鍵就町以把該區(qū)域中的所有模塊和線等 全部刪除。3)4)5)6)7)轉(zhuǎn)向：為了能夠順序連接功能模塊的輸入和輸出端，功能模塊仃時 需要轉(zhuǎn)向。在菜單Formal中選Flip Block旋轉(zhuǎn)180度,選樣Rouue Block順時鴿璧轉(zhuǎn)90度?；蛘咧苯影碈irl+F鍵執(zhí)行Flip Block,按 C

23、trl+R鍵執(zhí)行Rotate Block改變大?。哼x中模塊，對模塊出現(xiàn)的4個黑色標記進行拖曳UlJuJo模塊命名：先川鼠標在需耍更改的名稱上單擊卜.然后直接更改 即叭 名稱在功能模塊1：的位S也町以變換180度，對以丿IjFormat菜 胞中的Flip Name來實現(xiàn)，也町以直接通過鼠標進行拖曳。Hide Name町以隱藏模塊名稱。顏色設(shè)定J Format 單中的Foreground Color nJ以改變模塊的前景顏 色，Background Color nJ以改變模塊的背景顏色；而模型窗口的顏色 町以通過Screen Color來改變。8)9)參數(shù)設(shè)定：用鼠標雙擊模塊就町以進入模塊的參數(shù)設(shè)

24、疋窗口，從I 對模塊進行參數(shù)設(shè)定。參數(shù)設(shè)窗U包含了該模塊的基木功能滯助, 為獲得史詳盡的幫助，町以點擊英上的help按鈕。通過對模塊的參婁 設(shè)定，就可以獲得需要的功能模塊。屬性設(shè)疋：選中模塊，打開Edit菜單的Block Properties可以對模塊進 行屈件設(shè)立。包括Description屈竹 Priority優(yōu)先級屈件.Tag屬性等模塊的輸入輸出信號：模塊處理的信號包扌占標盤信號和向雖信號；1 最信號是種單倍號，而向屋信號為種復(fù)合信號，是多個倍號f 集合，它對應(yīng)著系統(tǒng)中兒條連線的合成。缺省情況廠人多數(shù)模塊F 輸出都為標彊佶號，對于輸入俏號，模塊都具有一種“智能的識） 功能，能自動進行匹配

25、。某些模塊通過對參數(shù)的設(shè)定，町以使模塊（ 出向疑信號。第三節(jié) SIMULINK線的處理exp5_4,mdlSIMULINK?？盏臉?gòu)建是通過用線將備種功能模塊進行連接而構(gòu)成的。 用鼠標可以在功能模塊的輸入與輸出端Z間直接連線Q所畫的線可以 改變ffl細、設(shè)1標簽，也可以把線折彎.分支。改變粗細：線所以冇粗細是因為線引出的依號可以是標量信號或向呈信 號，當選中Format菜單卜的Wide Vector Lines時，線的粗細會根擁線所 引出的信號是標雖還是向晁而改變，如果信號為標就則為細線，杵為向 量則為靶線。選中Vector Line Widths則町以顯示出向雖引出線的寬度， 即向量侑號山多少

26、個單信號介成。設(shè)泄標簽：只耍在線I：雙擊敵標，即町輸入該線的說明標簽。也町以通 過選中線然后打開Edil菜單下的Signal Properties進行設(shè)定 其中signal name屈件的作用是標明信號的名稱，設(shè)置這個名稱反映在模型上的左 接效果就是打該佶號冇關(guān)的端U和連的所仃直線附近都會出現(xiàn)寫有佶號 名稱的標簽。線的折彎：按住Shift鍵，再用鼠標在耍折彎的線處單擊一卜，就會出現(xiàn) 圜圈，衣示折點，利用折點就可以改變線的形狀。線的分支：按住馭標右鍵，在需耍分支的地方拉出即町以。或者按住 Ctrl鍵，并在耍建立分支的地方用鼠標拉出即町。第三節(jié)SIMULINK建模的技巧11.27 建-所清更好，A

27、是更廣泛運的黃存虛一個 暫制公塊.用Mt血有的棋 r開帳型岸的次戟 有好的可址性酣nrir充性淀塔轉(zhuǎn)ft用戶所立的堂是否可級41 以2赴蛙粵建立橫8H9用的示I 內(nèi)存勺題F夾詭.內(nèi)巾tt大SIMULINK的麥妣好 便用分尼樓式刈于S雜的模熱 好采用分尼衣的了建犢.成胡的檢燒町* tnc*用戶息事理141舉-模測豈黑蛉竟親的模世iB供了大 使 鬼Z弼楚組瑕良好并有ttxeoiffixwn好的可渓性和可理解性，材f 額蟆塊的桂祥可以幅型用戶掲連4模屮到廉發(fā)主了什么如果號戶的一些輪侵廟一出相同的模決，那么ft好 中博么自用戶新H一個橫的時快，裁切以打卄這個摸冊從K瑁 戶坯可W創(chuàng)*1小離塊肌It析靜的

28、橫負ttJte遴缸煞啟禪fit存垃個d 以徉MATLAB令trWl4象驟的名除獅入供袂IM. JS立一個棧命，莒先心上謨計.后用計算龍念 塊郃放覽麹|=中稷用怡號戰(zhàn)連農(nóng)它這樣焰戶款可以神SIMULINK建模實例11.2.8模擬方程對于一個SIMULINK的新用戶來悅，ShW的何az-是如何來模擬方程.F而. 登例子將助用戶理#If這個問a。I 把損渾那憐修閃;遇宅E+32。LioevLibnuy.Id*于 Source LibraryLibrary-口丿S 彳50 I vKx比 FR,砂0小*匕：Soapa上面眩模塊；91各自相應(yīng)的庫中aw到ff!戶的模盤安口屮ttffl H34所示。CmvI

29、bM9 11 3* ttie方 *權(quán)83分別打開0m模塊和Cgtfsm模塊(方法是用R標左它們丄iM雙擊，東魏洋出射情 箱.用尸可以在對話椎中設(shè)棋塊的厲性值，這更分別把Gain樸塊曲増益值設(shè)為9/5和 將Constant塊釣常載值設(shè)為32.儘后，單擊0監(jiān)按翹.打開Rmnp 塊，把其初始*出 #tt(lnitial outptM)設(shè)置為 OeFixed-ste pSIMULINK建模實例Rimp按上呻所示的方法，把各4*模塊逹接起采.得到所承的柩U.RimpGjrtnSM32Cvewtant ll察魁方SS2度.Gain議塊出為9. 這個譽3 樓塊中和械塊中的*1& 32相加啟*出，這個it出就

30、是華氏込處 打幵Scope模塊就可以培小輸 出值的交化曲線.其4 Scope鎮(zhèn)塊的緬設(shè)為比較小的用iHRteiaeh it）把y抽設(shè)S得比 細出值略微大些-以便能君？）個曲錢.在此可選為60. 在用戶9口的菜集中選擇杞用戶口的Simulation菓單中選擇Panuactcn 單0令定.義SSp time為1% Maximuitt nep $iw為OJs*然后在Simulation榮單中選UStan奩令.仿JMt開蛉迸薦了. 這時在Scope中就可以到出的曲線圈.第四節(jié)SIMULINK自定義功能模塊門定義功能模塊有兩種方法，一種方法是采用Signul&Sys【ems模塊庫 中的Subsyslem

31、功能模塊，利用苴編輯區(qū)設(shè)計組合新的功能模塊；另一 種方法是將現(xiàn)有的多個功能模塊紐合起來，形成新的功能模塊。對丁 很人的SIMULINK模型，通過自遲義功能模塊可以簡化圖形，減少功 能模塊的個數(shù)，有利于模型的分層構(gòu)建。、方法 1 exp5_5.mdl1）將Ports&Subsystems模塊庫中的Subsystem功能模塊復(fù)制到打丿F的模 型窗口中。2）雙擊Subsystem功能模塊，進入自定義功能模塊Wlb從而對以利開 C令的本功能模塊設(shè)計出新的功能模塊。二、方法2 exp5_6mdl1）在模型窗I中建立所定義功能模塊的子模塊。2）標將這些需要組合的功能模塊框住，然厲選抒Edit菜單卜0J C

32、reate Subsystem即可 q三、0定義功能模塊的封裝exp5-7mdl exj55 _8mdl exp5_9.mdl exp5_10.mdl1)2)3)a)b)c)d)上面捉到的w種方法都只是創(chuàng)建個功能模塊而已，如果要命名該 自泄義功能模塊.對功能模塊進行說明、選)iz模塊外觀、設(shè)圮輸入 數(shù)抑;窗U.則需要對共進行封裝處理。首先選中Subsyste m功能模塊，再打開Edit菜單中fill Mask Subsystem 進入mask的編輯窗口，對以看出冇3個標簽頁。Icon：設(shè)定功能模塊的外觀。Initialization：設(shè)定輸入數(shù)據(jù)窗口(Prompt List)。Document

33、ation：設(shè)訃該功能模塊的文了說明。Icon標簽頁此頁最重耍的部分DrawingCommands,在該區(qū)域內(nèi)iij以川disp指 令設(shè)邇功能模塊的文7名稱，fflplot指令価線，丿ISpoly指令畫轉(zhuǎn)換I 數(shù)。注意，盡管這些命令在名了上和以前講的MATLAB函數(shù)相同，但它 們在功能上卻不完金相同，因此不能隨便套用以前所講的格式。disp(texf)可以在功能模坦上顯示設(shè)逗的文字內(nèi)容。dispCtextlntext2 9)分行顯 示文字 textl 和 text2plot(xl x2xn，ty l y2yn)指令會在功能模塊上畫出由xl yl經(jīng) x2y2經(jīng)x3y3直到xmyn為止的直線。功能

34、模塊的左下角會根 擁丨I前的坐標刻度被正規(guī)化為0.0,右上角則會依據(jù)冃前的坐標刻 度被正規(guī)化為1.1。clpoly(nuni,den)：按s次數(shù)的降幕按序，在功能模塊上顯示連續(xù)的傳j 函數(shù)。dpolv(num,den?z)：按z次數(shù)的降幕排序，在功能模塊上顯示離散Hl 傳遞函數(shù)。a)b)c)d)2、a)b)用戶還町以設(shè)賈一些參數(shù)來控制圖標的屈件，這些屈件在Icon頁右 端的下拉式列表屮進行選樣。Icon frame： Visible 示外框線；Invisible：隱藏夕卜框線。Icon Transparency： Opaque 隱藏輸入輸山的標簽；Transparent：顯力 輸入輸出的標簽。

35、Icon Rotation:旋轉(zhuǎn)模塊。Drawing coordinate：畫圖時的坐標系。Initialization 標簽頁此頁上要用來設(shè)汁輸入提示(prompt)以及對應(yīng)的變名稱(variable)。在prompt欄上輸入變就的仟義，其內(nèi)容會顯示在輸入 示中。而variable是仿真要用到的變帛s該變量的值一直存于mask workspace屮，因此可以與其他程序村叵傳遞。如果配合在initialization commands內(nèi)編借稈序，川以發(fā)揮功能模塊|1 功能來執(zhí)行特定的操作。在Prompt編車財中輸入文字，富些文字就會;11現(xiàn)在prompt列衣|I； i variable列衣中輸

36、入變呈名稱，則prompt中的文字對應(yīng)該變3的說叨 如*耍增加新的項冃，町以點擊邊上的Add鍵。Up和Down按鈕用J 行項H間的位置調(diào)整。Control type列表給用戶提供選擇設(shè)計的編輯區(qū)，選擇Edit會出現(xiàn)供彳 入的空白區(qū)域，所輸入的值代表對應(yīng)的variable： Popup則為用戶捉1 訶選樣的列液框所選的值代表vnridble,此時在下面會出現(xiàn)Popup strings輸入框，用來設(shè)汁選抒的內(nèi)容，齊值之間用邏或符號“r嘛 如選樣Checkbox則用丁“on Joff的選抒設(shè)定c) Assignment屬件丿II J：配介Comrol lype的不同選樣來提供不同的變星 變hi值冇E

37、valuate和Literal兩種，K會義如卜：Control typeAssignmentEvaluateLiteralEdit輸入的文字是程序執(zhí)行時所用的變顯;值；輸入內(nèi)容作字符串處理Popup為選擇的序號，選第一項輸岀值為1, 往卜類推：選擇內(nèi)容作字符串處理Checkbox 輸出為1或0；輸出為血或otr的芍Documentation 標簽頁a)b)c)此頁主耍用來針對完成的功能模塊來編寫相應(yīng)的說明文字和Help。 在Block description入的文字，會出現(xiàn)在參數(shù)窗口的說明部分。 在Block help中輸入的文字則會顯示在單擊參數(shù)窗口中的help按鈕肩扌 覽器所加戟的H TML文件中。Mask type：在此處輸入的文了作為封裝模烘的標注件說明，在模型1 口下，將鼠標指向模塊，則會顯示該文乍。當然必須先/KView菜單匚 選擇Block Data Tips Show Block Data Tipso第五節(jié)SIMULINK仿真的運行構(gòu)建好一個系統(tǒng)的模型之肩，接下來的事情就是運行模型，得小仿真 結(jié)果。運行個仿貞的完整過程分成三個步驟：設(shè)置仿真參數(shù)，啟動 仿真和仿其結(jié)果分析。-、設(shè)置仿真參數(shù)和選擇解法器設(shè)置仿真參數(shù)和選擇解法器，選擇Simulation菜單F fill Parameters! 令，就會彈出個仿真參數(shù)對話框，它主要川三個頁血來