第一講 Simulink建模與仿真基礎(chǔ)

電氣工程學(xué)院朱學(xué)貴Simulink-從仿真走進(jìn)現(xiàn)實(shí)0-初識(shí)Simulink——

一個(gè)簡(jiǎn)單的仿真實(shí)例在MATLAB的命令窗口輸入Simulink，或單擊MATLAB主窗口工具欄上的“Simulink”命令按鈕即可啟動(dòng)Simulink。Simulink啟動(dòng)后會(huì)顯示如圖所示的Simulink模塊庫(kù)瀏覽器（SimulinkLibraryBrowser）窗口。1．模型元素一個(gè)典型的Simulinnk模型包括以下3種元素。● 信號(hào)源（Source）● 被模擬的系統(tǒng)模塊● 信號(hào)輸出（Sink）2．仿真步驟（1）建立系統(tǒng)仿真模型，包括添加模塊、設(shè)置模塊參數(shù)、進(jìn)行模塊連接等操作。（2）設(shè)置仿真參數(shù)。（3）啟動(dòng)仿真并分析仿真結(jié)果。3．仿真實(shí)例利用Simulink仿真曲線。正弦信號(hào)由信號(hào)源模塊庫(kù)（Sources）中的SineWave模塊提供，求和用數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊庫(kù)（MathOperations）中的數(shù)學(xué)函數(shù)模塊（Add）產(chǎn)生，再用信號(hào)輸出模塊庫(kù)（Sinks）中的示波器模塊（Scope）輸出波形（1）打開(kāi)一個(gè)名為untitled的模型編輯窗口（2）將所需模塊添加到模型中。（3）用連線將各個(gè)模塊連接起來(lái)組成系統(tǒng)仿真模型（4）設(shè)置模塊參數(shù)并連接各個(gè)模塊組成仿真模型。模型建好后，將模型以模型文件的格式（擴(kuò)展名為.mdl）存盤。（5）設(shè)置系統(tǒng)仿真參數(shù)。（6）仿真操作。主要內(nèi)容第一講Simulink建模與仿真基礎(chǔ)第二講子系統(tǒng)封裝技術(shù)與S_function基礎(chǔ)第三講Simulink在研究中的應(yīng)用Simulink簡(jiǎn)介Simulink能做什么？模塊介紹建模參數(shù)設(shè)置仿真練習(xí)第一講Simulink建模與仿真基礎(chǔ)1.1Simulink簡(jiǎn)介并行計(jì)算ParallelComputingToolboxMATLABDistributedComputingServer數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)與優(yōu)化SymbolicMathToolboxPartialDifferentialEquationToolboxStatisticsToolboxCurveFittingToolboxOptimizationToolboxGlobalOptimizationToolboxNeuralNetworkToolboxModel-BasedCalibrationToolbox控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析ControlSystemToolboxSystemIdentificationToolboxFuzzyLogicToolboxRobustControlToolboxModelPredictiveControlToolboxAerospaceToolbox代碼生成和驗(yàn)證MATLABCoderHDLCoderHDLVerifierFilterDesignHDLCoder應(yīng)用發(fā)布MATLABCompilerMATLABBuilderNE(forMicrosoft.NETFramework)MATLABBuilderJA(forJavalanguage)MATLABBuilderEX(forMicrosoftExcel)SpreadsheetLinkEX(forMicrosoftExcel)MATLABProductionServer數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)與報(bào)告DatabaseToolboxMATLABReportGenerator

計(jì)算金融FinancialToolboxEconometricsToolboxDatafeedToolboxDatabaseToolboxSpreadsheetLinkEX(forMicrosoftExcel)FinancialInstrumentsToolbox計(jì)算生物BioinformaticsToolboxSimBiology

信號(hào)處理與通信SignalProcessingToolboxDSPSystemToolboxCommunicationsSystemToolboxWaveletToolboxFixed-PointToolboxRFToolboxPhasedArraySystemToolbox圖像處理與計(jì)算機(jī)視覺(jué)ImageProcessingToolboxComputerVisionSystemToolboxImageAcquisitionToolboxMappingToolbox測(cè)試&測(cè)量DataAcquisitionToolboxInstrumentControlToolboxImageAcquisitionToolboxOPCToolboxVehicleNetworkToolbox

MATLAB家族產(chǎn)品定點(diǎn)建模SimulinkFixedPoint基于事件的建模Stateflow

SimEvents

物理建模Simscape

SimMechanics

SimDriveline

SimHydraulics

SimRF

SimElectronics

SimPowerSystems

快速原型和硬件再回路仿真xPCTargetxPCTargetEmbeddedOptionReal-TimeWindowsTarget驗(yàn)證、確認(rèn)和測(cè)試SimulinkVerificationandValidationSimulinkDesignVerifierSystemTest

SimulinkCodeInspectorHDLVerifier仿真繪圖與報(bào)告Simulink3DAnimationGaugesBlockset

SimulinkReportGenerator

控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析SimulinkControlDesignSimulinkDesignOptimizationAerospaceBlockset

信號(hào)處理與通信DSPSystemToolboxCommunicationsSystemToolboxSimRF

ComputerVisionSystemToolbox代碼生成SimulinkCoderEmbeddedCoderHDLCoderSimulinkPLCCoderDOQualificationKit(forDO-178)IECCertificationKit(forISO26262andIEC61508)

Simulink家族產(chǎn)品Simulink的產(chǎn)生在工程實(shí)際中，控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)往往很復(fù)雜，如果不借助專用的系統(tǒng)建模軟件，則很難準(zhǔn)確地把一個(gè)控制系統(tǒng)的復(fù)雜模型輸入計(jì)算機(jī)，對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的分析與仿真。1990年，MathWorks軟件公司為MATLAB提供了新的控制系統(tǒng)模型圖輸入與仿真工具，并命名為SIMULAB，該工具很快就在控制工程界獲得了廣泛的認(rèn)可，使得仿真軟件進(jìn)入了模型化圖形組態(tài)階段。但因其名字與當(dāng)時(shí)比較著名的軟件SIMULA類似，所以1992年正式將該軟件更名為SIMULINK。

Simulink含兩層含義：“Simu”表示仿真（simulation）；而link表示它能夠進(jìn)行系統(tǒng)連接，即：把一系列模塊連接起來(lái)，構(gòu)成復(fù)雜的系統(tǒng)模型。正是由于它的這些功能和特色，使得它成為計(jì)算機(jī)仿真領(lǐng)域首選的仿真環(huán)境。SIMULINK是MATLAB軟件的擴(kuò)展，它是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模和仿真的一個(gè)軟件包，它與MATLAB語(yǔ)言的主要區(qū)別在于，其與用戶交互接口是基于Windows的模型化圖形輸入，其結(jié)果是使得用戶可以把更多的精力投入到系統(tǒng)模型的構(gòu)建，而非語(yǔ)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基本的系統(tǒng)模塊，用戶只需要知道這些模塊的輸入輸出及模塊的功能，而不必考察模塊內(nèi)部是如何實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)對(duì)這些基本模塊的調(diào)用，再將它們連接起來(lái)就可以構(gòu)成所需要的系統(tǒng)模型（以.mdl文件進(jìn)行存?。M(jìn)而進(jìn)行仿真與分析。近年學(xué)術(shù)文獻(xiàn)中包含matlab的發(fā)文篇數(shù)合計(jì)41萬(wàn)篇，其中人文社會(huì)科學(xué)約2600篇、經(jīng)濟(jì)與管理科學(xué)約2.6萬(wàn)篇，更多用于工程科學(xué)、自然科學(xué)變化趨勢(shì)更多文章對(duì)于MATLAB“用而不說(shuō)”，實(shí)際應(yīng)用量比統(tǒng)計(jì)大得多，特別是高水平文章計(jì)算機(jī)硬件和軟件的發(fā)展為MATLAB廣泛深入應(yīng)用提供了條件統(tǒng)計(jì)數(shù)量增幅放緩，原因之一是現(xiàn)在對(duì)軟件本身的關(guān)注降低，更注重軟件的應(yīng)用效果預(yù)計(jì)未來(lái)關(guān)于MATLAB的直接引用量保持現(xiàn)狀，但會(huì)象我們離不開(kāi)OFFICE一樣，MATLAB正在成為我們研究中的必備工具。MATLAB可以作為一個(gè)最簡(jiǎn)單的數(shù)字計(jì)算器，也可以成為一個(gè)富有靈性的科研秘書！關(guān)鍵在于我們?nèi)绾卫?！軟件本?/p>

可視化、模塊化、層次化、開(kāi)放性對(duì)于我們

簡(jiǎn)在各取所需

難在要求專業(yè)功底深、操作性強(qiáng)、與現(xiàn)實(shí)脫節(jié)，走不出仿真的怪圈。1.2Simulink特點(diǎn)Simulink1）是MATLAB的重要組成部分；2）面向結(jié)構(gòu)圖方式的仿真環(huán)境；3）作為系統(tǒng)建模和仿真的工具。Simulink主要功能1）實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真與分析；2）預(yù)先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真與分析，做適當(dāng)?shù)膶?shí)時(shí)修改，達(dá)到仿真的最佳效果；3）調(diào)試及整定控制系統(tǒng)的參數(shù)，以提高系統(tǒng)的性能；4）提高開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的效率。Simulink可以搭建：（1）通信系統(tǒng)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層；（2）動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)；（3）控制系統(tǒng)；（4）數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)；（5）電力系統(tǒng)；（6）生物系統(tǒng)；（7）金融系統(tǒng)等。1.3

Simulink能做什么？A.Simulink的啟動(dòng)：打開(kāi)Simulink庫(kù)瀏覽器(1)用命令行方式啟動(dòng)Simulink。即在MATLAB的命令窗口中直接鍵入如下命令： >>simulink(2)用工具欄按鈕啟動(dòng)Simulink。用鼠標(biāo)單擊MATLAB工具欄中Simulink按鈕。(3)在MATLAB命令窗口中輸入simulink3,結(jié)果是在桌面上出現(xiàn)一個(gè)用圖標(biāo)形式顯示的Library:simulink3的Simulink模塊庫(kù)窗口。1.4Simulink的工作流程？A.

Simulink的啟動(dòng)：打開(kāi)Simulink的空白模型窗(1)MATLAB命令窗口選擇“File”—“New”—“Model”命令(2)單擊“Simulink”工具欄中“新建模型”圖標(biāo)。(3)在Simulink命令窗口選擇“File”—“New”—“Model”命B.利用Simulink進(jìn)行系統(tǒng)仿真的步驟是：?jiǎn)?dòng)Simulink，打開(kāi)Simulink模塊庫(kù)打開(kāi)空白模型窗口；建立Smulink仿真模型；設(shè)置仿真參數(shù)，進(jìn)行仿真；輸出仿真結(jié)果。C.Simulink的退出關(guān)閉所有模型窗口和Simulink模塊庫(kù)窗口即可啟動(dòng)Simulink，建立系統(tǒng)模型的基本操作Simulink的仿真模型窗口界面由標(biāo)題、功能菜單和用戶模型編輯區(qū)三部分組成。在用戶模型編輯區(qū)中，用戶可以建立、編輯系統(tǒng)仿真模型的結(jié)構(gòu)圖。結(jié)構(gòu)圖中所需要的模塊可直接從Simulink庫(kù)瀏覽器窗口中拖拽復(fù)制。當(dāng)用戶完成Simulink系統(tǒng)模型的編輯之后，需要設(shè)置模塊參數(shù)和系統(tǒng)仿真參數(shù)，最后就可以進(jìn)行系統(tǒng)仿真。圖

Simulink的模塊庫(kù)瀏覽器

Simulink的模塊庫(kù)能夠?qū)ο到y(tǒng)模塊進(jìn)行有效的管理與組織，使用Simulink模塊庫(kù)瀏覽器可按照類型選擇合適的系統(tǒng)模塊、獲得系統(tǒng)模塊的簡(jiǎn)單描述以及查找系統(tǒng)模塊等，并可直接將模塊庫(kù)中的模塊拖動(dòng)或者拷貝到用戶的系統(tǒng)模型中以構(gòu)建動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型。1.5Simulink的模塊庫(kù)－LibraryBrowser通用用戶模塊組連續(xù)系統(tǒng)模塊組非連續(xù)系統(tǒng)模塊組離散系統(tǒng)模塊組邏輯和位操作模塊組查表模塊組數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊組模型檢測(cè)模塊組模塊庫(kù)功能說(shuō)明模塊庫(kù)功能說(shuō)明模型擴(kuò)充模塊組端口和子系統(tǒng)模塊組信號(hào)特征模塊組信號(hào)線路模塊組輸出/接收器模塊組輸入/信號(hào)源模塊組用戶自定義模塊組附加數(shù)學(xué)與離散模塊組信號(hào)源模塊組輸出模塊組連續(xù)系統(tǒng)模塊組離散系統(tǒng)模塊組數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊組查表模塊組非連續(xù)系統(tǒng)模塊組信號(hào)線路模塊組端口與子系統(tǒng)模塊組邏輯與位操作模塊組模型檢測(cè)模塊組模型擴(kuò)充模塊組信號(hào)屬性模塊組用戶自定義函數(shù)模塊組分別介紹各類基本模塊的功能連續(xù)系統(tǒng)模塊組輸入信號(hào)微分輸入信號(hào)積分狀態(tài)空間系統(tǒng)模型傳遞函數(shù)模型輸入信號(hào)固定延時(shí)輸入信號(hào)可變延時(shí)零極點(diǎn)模型輸入信號(hào)定義延遲時(shí)間模塊功能說(shuō)明4).傳遞函數(shù)模塊(TransferFcn)功能：用執(zhí)行一個(gè)線性傳遞函數(shù)。5).零極點(diǎn)傳遞函數(shù)模塊(Zero-Pole)功能：用于建立一個(gè)預(yù)先指定的零點(diǎn)、極點(diǎn)，并用延遲算子s表示的連續(xù)。6)．存儲(chǔ)器模塊(Memory)功能：保持輸出前一步的輸入值。7)．傳輸延遲模塊(TransportDelay)功能：用于將輸入端的信號(hào)延遲指定的時(shí)間后再傳輸給輸出信號(hào)。8)．可變傳輸延遲模塊(VariableTransportDelay)功能：用于將輸入端的信號(hào)進(jìn)行可變時(shí)間的延遲。1).積分模塊(Integrator)：功能：對(duì)輸入變量進(jìn)行積分。說(shuō)明：模塊的輸入可以是標(biāo)量，也可以是矢量；輸入信號(hào)的維數(shù)必須與輸入信號(hào)保持一致。2).微分模塊(Derivative)功能：通過(guò)計(jì)算差分?u/?t近似計(jì)算輸入變量的微分。3).線性狀態(tài)空間模塊(State-Space)功能：用于實(shí)現(xiàn)以下數(shù)學(xué)方程描述的系統(tǒng)：磁滯回環(huán)庫(kù)侖及粘性摩擦死區(qū)非線性動(dòng)態(tài)死區(qū)非線性捕獲穿越點(diǎn)/沖擊非線性量化非線性速度限制/信號(hào)變化率限制動(dòng)態(tài)限速/信號(hào)變化率動(dòng)態(tài)限制繼電器模塊/滯環(huán)比較器飽和輸出動(dòng)態(tài)飽和輸出歸零模塊/閾值過(guò)限清零

非連續(xù)系統(tǒng)模塊組模塊功能說(shuō)明1.比率限幅模塊(RateLimiter)功能：用于限制輸入信號(hào)的一階導(dǎo)數(shù)，使得信號(hào)的變化率不超過(guò)規(guī)定的限制值。2．飽和度模塊(Saturation)功能：用于設(shè)置輸入信號(hào)的上下飽和度，即上下限的值，來(lái)約束輸出值。3．量化模塊(Quantizer)功能：用于把輸入信號(hào)由平滑狀態(tài)變成臺(tái)階狀態(tài)。4．死區(qū)輸出模塊(DeadZone)功能：在規(guī)定的區(qū)內(nèi)沒(méi)有輸出值。5．繼電模塊(Relay)功能：繼電模塊(Relay)用于實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)不同常數(shù)值之間進(jìn)行切換。6．選擇開(kāi)關(guān)模塊(Switch)功能：根據(jù)設(shè)置的門限來(lái)確定系統(tǒng)的輸出。差分環(huán)節(jié)離散微分環(huán)節(jié)離散濾波器離散狀態(tài)空間離散傳遞函數(shù)離散零極點(diǎn)模型離散時(shí)間積分器一階保持器整數(shù)延時(shí)離散系統(tǒng)模塊組

模塊功能說(shuō)明輸出上一步的輸出值延時(shí)離散一階傳遞函數(shù)離散傳遞函數(shù)離散零點(diǎn)傳遞函數(shù)單位采樣周期的延時(shí)權(quán)重移動(dòng)平均零階保持器離散系統(tǒng)模塊組

模塊功能說(shuō)明2．單位延遲模塊(UnitDelay)功能：將輸入信號(hào)作單位延遲，并且保持一個(gè)采樣周期相當(dāng)于時(shí)間算子z-1

。3．離散時(shí)間積分模塊(DiscreteTimeIntegrator)功能：在構(gòu)造完全離散的系統(tǒng)時(shí)，代替連續(xù)積分的功能。使用的積分方法有：向前歐拉法、向后歐拉法、梯形法。4．離散狀態(tài)空間模塊(DiscreteStateSpace)功能：用于實(shí)現(xiàn)如下數(shù)學(xué)方程描述的系統(tǒng)：5．離散濾波器模塊(DiscreteFilter)功能：用于實(shí)現(xiàn)無(wú)限脈沖響應(yīng)(IIR)和有限脈沖響應(yīng)(FIR)的數(shù)字濾波器。6．離散傳遞函數(shù)模塊(DiscreteTransferFcn)功能：用于執(zhí)行一個(gè)離散傳遞函數(shù)。7．離散零極點(diǎn)傳遞函數(shù)模塊(DiscreteZero-Pole)功能：用于建立一個(gè)預(yù)先指定的零點(diǎn)、極點(diǎn)，并用延遲算子z-1表示的離散系統(tǒng)。8．一階保持器模塊(FirstOrderHold)功能：在一定時(shí)間間隔內(nèi)保持一階采樣。1．零階保持器模塊(Zero-Order-Hold)功能：在一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)將輸出的值保持在同一個(gè)值上。絕對(duì)值加法代數(shù)約束賦值偏重復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)化為幅值和相角形式復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)部和虛部形式除法點(diǎn)乘增益運(yùn)算輸入幅值和相角形式合成復(fù)數(shù)數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊組模塊功能說(shuō)明常用數(shù)學(xué)函數(shù)矩陣串聯(lián)最值運(yùn)算函數(shù)最大最小值運(yùn)算函數(shù)按指定順序改變數(shù)組維數(shù)多項(xiàng)式函數(shù)乘法運(yùn)算元素乘法運(yùn)算輸入實(shí)部和虛部形式合成復(fù)數(shù)信號(hào)維數(shù)改變?nèi)≌\(yùn)算

數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊組模塊功能說(shuō)明符號(hào)函數(shù)正弦波函數(shù)增益可變函數(shù)若多維數(shù)組中某一維元素只有一則移出該維減法函數(shù)求和元素求和函數(shù)三角函數(shù)一元減法函數(shù)矩陣連接權(quán)重采樣時(shí)間計(jì)算

數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊組模塊功能說(shuō)明3.矢量的點(diǎn)乘模塊(DotProduct)功能：矢量的點(diǎn)乘模塊(DotProduct)用于實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)的點(diǎn)積運(yùn)算。4.增益模塊(Gain)功能：增益模塊(Gain)的作用是把輸入信號(hào)乘以一個(gè)指定的增益因子，使輸入產(chǎn)生增益。1.求和模塊(Sum)功能：求和模塊(Sum)用于對(duì)多路輸入信號(hào)進(jìn)行求和運(yùn)算，并輸出結(jié)果。2.乘法模塊(Product)功能：乘法模塊(Product)用于實(shí)現(xiàn)對(duì)多路輸入的乘積、商、矩陣乘法或者模塊的轉(zhuǎn)置等。5.常用數(shù)學(xué)函數(shù)模塊(MathFunction)功能：用于執(zhí)行多個(gè)通用數(shù)學(xué)函數(shù)，其中包含exp、log、log10、square、sqrt、pow、reciprocal、hypot、rem、mod等。6.三角函數(shù)模塊(TrigonometricFunction)功能：用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行三角函數(shù)運(yùn)算，共有10種三角函數(shù)供選擇。7.特殊數(shù)學(xué)模塊特殊數(shù)學(xué)模塊中包括求最大最小值模塊(MinMax)、取絕對(duì)值模塊(Abs)、符號(hào)函數(shù)模塊(Sign)、取整數(shù)函數(shù)模塊(RoundingFunction)等。8.數(shù)字邏輯函數(shù)模塊數(shù)字邏輯函數(shù)模塊包括復(fù)合邏輯模塊(CombinationalLogic)、邏輯運(yùn)算符模塊(LogicalOperator)、位邏輯運(yùn)算符模塊(BitwiseLogicalOperator)等。9.關(guān)系運(yùn)算模塊(RelationalOperator)

關(guān)系符號(hào)包括：==(等于)、≠(不等于)、<(小于)、<=(小于等于)、>(大于)、>=(大于等于)等。10.復(fù)數(shù)運(yùn)算模塊復(fù)數(shù)運(yùn)算模塊包括計(jì)算復(fù)數(shù)的模與幅角(ComplextoMagnitude-Angle)、由模和幅角計(jì)算復(fù)數(shù)(Magnitude-AngletoComplex)、提取復(fù)數(shù)實(shí)部與虛部模塊(ComplextoRealandImage)、由復(fù)數(shù)實(shí)部和虛部計(jì)算復(fù)數(shù)(RealandImagetoComplex)。數(shù)字顯示浮動(dòng)示波器輸出端口示波器仿真停止信號(hào)終結(jié)端將數(shù)據(jù)寫入文件保存將數(shù)據(jù)寫入工作空間顯示二維圖形

輸出模塊組

模塊功能說(shuō)明1.示波器模塊(Scope)功能：顯示在仿真過(guò)程中產(chǎn)生的輸出信號(hào)，用于在示波器中顯示輸入信號(hào)與仿真時(shí)間的關(guān)系曲線，仿真時(shí)間為x軸。2.二維信號(hào)顯示模塊(XYGraph)功能：在MATLAB的圖形窗口中顯示一個(gè)二維信號(hào)圖，并將兩路信號(hào)分別作為示波器坐標(biāo)的x軸與y軸，同時(shí)把它們之間的關(guān)系圖形顯示出來(lái)。3.顯示模塊(Display)功能：按照一定的格式顯示輸入信號(hào)的值?？晒┻x擇的輸出格式包括：short、long、short_e、long_e、bank等。4.輸出到文件模塊(ToFile)功能：按照矩陣的形式把輸入信號(hào)保存到一個(gè)指定的MAT文件。第一行為仿真時(shí)間，余下的行則是輸入數(shù)據(jù)，一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)是輸入矢量的一個(gè)分量。5.輸出到工作空間模塊(ToWorkspace)功能：把信號(hào)保存到MATLAB的當(dāng)前工作空間，是另一種輸出方式。6.終止信號(hào)模塊(Terminator)功能：中斷一個(gè)未連接的信號(hào)輸出端口。7.結(jié)束仿真模塊(Stopsimulation)功能：停止仿真過(guò)程。當(dāng)輸入為非零時(shí)，停止系統(tǒng)仿真。帶寬限幅白噪聲頻率遞增正弦波仿真時(shí)間常數(shù)無(wú)限計(jì)數(shù)器有限計(jì)數(shù)器在規(guī)定的采樣間隔產(chǎn)生仿真時(shí)間來(lái)源為數(shù)據(jù)文件來(lái)源為MATLAB的工作空間接地端口輸入信號(hào)端口信號(hào)源模塊組模塊功能說(shuō)明脈沖發(fā)生器斜坡信號(hào)產(chǎn)生正態(tài)分布的隨機(jī)數(shù)生產(chǎn)規(guī)律性重復(fù)信號(hào)重復(fù)序列內(nèi)插值重復(fù)階梯序列創(chuàng)建信號(hào)普通信號(hào)源發(fā)生器正弦信號(hào)階躍信號(hào)均勻分布隨機(jī)數(shù)信號(hào)源模塊組模塊功能說(shuō)明1．輸入常數(shù)模塊(Constant)功能：產(chǎn)生一個(gè)常數(shù)。該常數(shù)可以是實(shí)數(shù)，也可以是復(fù)數(shù)。2．信號(hào)源發(fā)生器模塊(SignalGenerator)功能：產(chǎn)生不同的信號(hào)，其中包括：正弦波、方波、鋸齒波信號(hào)。3．從文件讀取信號(hào)模塊(FromFile)功能：從一個(gè)MAT文件中讀取信號(hào)，讀取的信號(hào)為一個(gè)矩陣，其矩陣的格式與ToFile模塊中介紹的矩陣格式相同。如果矩陣在同一采樣時(shí)間有兩個(gè)或者更多的列，則數(shù)據(jù)點(diǎn)的輸出應(yīng)該是首次出現(xiàn)的列。4．從工作空間讀取信號(hào)模塊(FromWorkspace)功能：從MATLAB工作空間讀取信號(hào)作為當(dāng)前的輸入信號(hào)。5．隨機(jī)數(shù)模塊(RandomNumber)功能：產(chǎn)生正態(tài)分布的隨機(jī)數(shù)，默認(rèn)的隨機(jī)數(shù)是期望為0，方差為1的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布量。6．帶寬限制白噪聲模塊(BandLimitedWhiteNoise)功能：實(shí)現(xiàn)對(duì)連續(xù)或者混雜系統(tǒng)的白噪聲輸入。余弦函數(shù)查詢表直接n維信號(hào)查表n維插值一維查表二維查表n維信號(hào)查表動(dòng)態(tài)查詢表預(yù)查詢索引搜尋正弦函數(shù)查詢表查表模塊組

模塊功能說(shuō)明1.一維查表模塊(Look-UpTable)

一維查表模塊(Look-UpTable)實(shí)現(xiàn)對(duì)單路輸入信號(hào)的查表和線性插值。2．二維查表模塊(Look-UpTable2-D)功能：根據(jù)給定的二維平面網(wǎng)格上的高度值，把輸入的兩個(gè)變量經(jīng)過(guò)查表、插值，計(jì)算出模塊的輸出值，并返回這個(gè)值。說(shuō)明：對(duì)二維輸入信號(hào)進(jìn)行分段線性變換。3．自定義函數(shù)模塊(Fcn)功能：用于將輸入信號(hào)進(jìn)行指定的函數(shù)運(yùn)算，最后計(jì)算出模塊的輸出值。說(shuō)明：輸入的數(shù)學(xué)表達(dá)式應(yīng)符合C語(yǔ)言編程規(guī)范；與MATLAB中的表達(dá)式有所不同，不能完成矩陣運(yùn)算。4．MATLAB函數(shù)模塊(MATLABFcn)功能：對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行MATLAB函數(shù)及表達(dá)式的處理。說(shuō)明：模塊為單輸入模塊；能夠完成矩陣運(yùn)算。注意：從運(yùn)算速度角度，Mathfunction模塊要比Fcn模塊慢。當(dāng)需要提高速度時(shí)，可以考慮采用Fcn

或者S函數(shù)模塊。5．S-函數(shù)模塊(S-Function)功能：按照Simulink標(biāo)準(zhǔn)，編寫用戶自己的Simulink函數(shù)。它能夠?qū)ATLAB語(yǔ)句、C語(yǔ)言等編寫的函數(shù)放在Simulink模塊中運(yùn)行，最后計(jì)算模塊的輸出值。信號(hào)總線分配器信號(hào)總線生成器信號(hào)總線選擇器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)讀取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寫入分路器環(huán)境控制器讀矩陣

信號(hào)線路模塊組

模塊功能說(shuō)明寫矩陣標(biāo)簽可視化索引向量手動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)信號(hào)合并在多輸入中選擇一輸出的開(kāi)關(guān)混路器選路器多路開(kāi)關(guān)

信號(hào)線路模塊組模塊功能說(shuō)明結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)單元子系統(tǒng)代碼重用子系統(tǒng)使能使能和觸發(fā)子系統(tǒng)使能子系統(tǒng)For循環(huán)控制子系統(tǒng)函數(shù)響應(yīng)生成函數(shù)響應(yīng)子系統(tǒng)條件操作If語(yǔ)句作用子系統(tǒng)

端口與子系統(tǒng)模塊組模塊功能說(shuō)明輸入端口模型輸出端口子系統(tǒng)子系統(tǒng)樣例條件選擇Switch語(yǔ)句作用子系統(tǒng)觸發(fā)操作觸發(fā)子系統(tǒng)While循環(huán)控制系統(tǒng)

模塊功能說(shuō)明端口與子系統(tǒng)模塊組位清零置位逐位操作組合邏輯與常量比較與零比較檢測(cè)突變檢測(cè)遞減檢測(cè)負(fù)下降沿檢測(cè)非負(fù)下降沿邏輯與位操作模塊組模塊功能說(shuō)明檢測(cè)遞增檢測(cè)非負(fù)上升沿檢測(cè)正上升沿提取位檢測(cè)開(kāi)區(qū)間動(dòng)態(tài)檢測(cè)開(kāi)區(qū)間邏輯運(yùn)算關(guān)系運(yùn)算算術(shù)平移邏輯與位操作模塊組模塊功能說(shuō)明參數(shù)確定檢測(cè)離散的斜率檢測(cè)動(dòng)態(tài)區(qū)間范圍檢測(cè)動(dòng)態(tài)下限檢測(cè)動(dòng)態(tài)變化范圍檢測(cè)動(dòng)態(tài)上限檢測(cè)分辨率檢測(cè)靜態(tài)區(qū)間范圍檢測(cè)靜態(tài)下限檢測(cè)靜態(tài)變化范圍檢測(cè)靜態(tài)上限模型檢測(cè)模塊組模塊功能說(shuō)明模塊支持表文檔模塊模型信息基于時(shí)間的線性分析觸發(fā)線性分析

模型擴(kuò)充模塊組

模塊功能說(shuō)明多路信號(hào)轉(zhuǎn)化向量數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換繼承數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型復(fù)制數(shù)據(jù)類型傳送數(shù)據(jù)類型傳送樣例數(shù)據(jù)類型縮放信號(hào)屬性模塊組

模塊功能說(shuō)明顯示信號(hào)初始狀態(tài)信號(hào)探測(cè)比率變換信號(hào)轉(zhuǎn)換信號(hào)特性檢測(cè)權(quán)重采樣時(shí)間信號(hào)帶寬檢測(cè)

信號(hào)屬性模塊組

模塊功能說(shuō)明嵌入MATLAB函數(shù)用戶自定義函數(shù)M文件的S函數(shù)現(xiàn)有函數(shù)調(diào)用S函數(shù)建立S函數(shù)S函數(shù)樣例

用戶自定義函數(shù)模塊組模塊功能說(shuō)明Simulink其他工具箱模塊組

除了基本的模塊組以外，還有許多其他工具箱模塊組。包括：AerospaceBlockset航空航天模塊庫(kù)、CDMAReferenceBlockset

碼分多址參考模塊庫(kù)、Comunications

Blockset通訊模塊庫(kù)、ControlSystemToolbox控制系統(tǒng)工具箱、Dials&GaugesBlockset刻度盤及量表模塊庫(kù)、FuzzyLogicToolbox模糊邏輯工具箱、ModelPredictiveControlToolbox模型預(yù)測(cè)控制工具箱、NeuralNetworkBlockset神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊庫(kù)、RFBlockset射頻模塊庫(kù)、SignalProcessingBlockset信號(hào)處理模塊、SimMechanics、SimPowerSystems、SimulinkControlDesign、SimulinkParameterEstimation參數(shù)估計(jì)、SimulinkResponseOptimization響應(yīng)優(yōu)化、VirtureReality等等。這些模塊組或工具箱都是針對(duì)各領(lǐng)域的專用工具模塊。

對(duì)于自動(dòng)控制系統(tǒng)仿真，最常用的是以下幾個(gè)：ControlSystemToolbox控制系統(tǒng)工具箱、FuzzyLogicToolbox模糊邏輯工具箱、ModelPredictiveControlToolbox模型預(yù)測(cè)控制工具箱、NeuralNetworkBlockset神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊庫(kù)、SignalProcessingBlockset信號(hào)處理模塊、SimMechanics仿真機(jī)理、SimPowerSystems仿真動(dòng)力系統(tǒng)

、SimulinkControlDesign“Simulink的控制設(shè)計(jì)”、SimulinkParameterEstimation“Simulink的參數(shù)估計(jì)”等。

SIMULINK專業(yè)模塊庫(kù)與模型窗口Simulink模塊庫(kù)

通信模塊集

控制系統(tǒng)工具箱

DSP(數(shù)字信號(hào)處理)模塊集

定點(diǎn)模塊集

模糊邏輯工具箱

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊集

功率系統(tǒng)模塊集

實(shí)時(shí)工作空間庫(kù)

S-函數(shù)示例Simulink附加庫(kù)

系統(tǒng)辨識(shí)模塊集虛擬現(xiàn)實(shí)工具箱Simulink建模方法簡(jiǎn)介在SimulinkLibraryBrowser的庫(kù)中選擇了所需要的模塊以后，可以將模塊拖拽到模型窗口中，這樣就建立了一個(gè)Simulink模型。例如：

1.6Simulink建模控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖模型建立1．模型窗口的建立2．模塊的創(chuàng)建與操作（1）創(chuàng)建模塊

（2）模塊操作1）模塊的選擇

基本操作包括：1）.模塊的選擇2）.模塊復(fù)制3）.模塊的旋轉(zhuǎn)與翻轉(zhuǎn)4）.模塊的連接5）.模塊的插入6）.模塊的名稱操作2）模塊復(fù)制

①在選定模塊處，按住鼠標(biāo)右鍵并拖動(dòng)至適當(dāng)位置②選定模塊，在工具欄中選擇“Copy”與“Paste”按鈕④按住“Ctrl”鍵，按下鼠標(biāo)左鍵，將選定的模塊拖動(dòng)至適當(dāng)?shù)奈恢?。③在選定的模塊處點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇“Copy”與“Paste”選項(xiàng)3）模塊的旋轉(zhuǎn)與翻轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)4）模塊的連接。

5）模塊的插入

6）模塊的名稱操作

（3）連接分支線

（4）連接線的折曲和折點(diǎn)的移動(dòng)連接線折曲：選中已存在的連接線，將鼠標(biāo)指針指到待折處，先按住“Shift”鍵，再按下鼠標(biāo)左鍵，拖動(dòng)至合適處，釋放鼠標(biāo)左鍵。折點(diǎn)移動(dòng)：選中折線，將鼠標(biāo)指針指到待移動(dòng)的折點(diǎn)處，當(dāng)鼠標(biāo)指針變?yōu)橐粋€(gè)小圓圈時(shí)，按下鼠標(biāo)左鍵并拖動(dòng)折點(diǎn)至希望處，釋放鼠標(biāo)左鍵。3．模塊內(nèi)部參數(shù)的修正1）傳遞函數(shù)的分子、分母多項(xiàng)式系數(shù)行向量的輸入，是按降冪排列的順序從高到低依次輸入。2）如多項(xiàng)式缺項(xiàng)，必須將對(duì)應(yīng)系數(shù)0輸入，不能遺漏。3）在參數(shù)設(shè)置時(shí)，任何MATLAB工作內(nèi)存中已有的變量、合法表達(dá)式、MATLAB語(yǔ)句等都可以填寫在編輯框中。4）模塊圖標(biāo)的大小是可以用鼠標(biāo)操作調(diào)整的。因此假如傳遞函數(shù)表達(dá)式太長(zhǎng)，原方框容納不下，可以用鼠標(biāo)把它拉到適當(dāng)?shù)拇笮?，使整個(gè)方框圖圖標(biāo)美觀易讀。值得指出的幾點(diǎn)是：4．模型文件的保存5．結(jié)構(gòu)圖模型的建立舉例例

某一單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為試?yán)L制其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖模型，并以“sy1”文件名保存。運(yùn)行Simulink模型之前，如果不采用系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù)，就必須對(duì)各種仿真參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，尤其對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的仿真，仿真參數(shù)的合理設(shè)置尤為重要。

解算器(Solver)設(shè)置仿真數(shù)據(jù)輸入/輸出(DataImport/Export)設(shè)置仿真優(yōu)化(Optimization)設(shè)置診斷參數(shù)(Diagnostics)設(shè)置硬件實(shí)現(xiàn)(HardwareImplementation)設(shè)置模型引用(ModelReferencing)設(shè)置實(shí)時(shí)代碼生成工具(Real-TimeWorkshop)設(shè)置

包括1.7仿真算法與控制參數(shù)選擇1.參數(shù)設(shè)置

缺省時(shí)，Simulink的算法為變步長(zhǎng)ode45，仿真時(shí)間為：起始0秒，終止10秒。從菜單欄Simulation→ConfigurationParameters，或直接按快捷鍵“Ctrl+E”可以打開(kāi)這一界面，根據(jù)自己的要求，重新進(jìn)行設(shè)置。(1)Solver(解題器)參數(shù)設(shè)置(2)DataImport/Export(數(shù)據(jù)輸入、輸出)參數(shù)設(shè)置(3)Diagnostics(診斷)參數(shù)設(shè)置

(4)HardwareImplementation(硬件實(shí)現(xiàn))參數(shù)設(shè)置(5)Modelreferencing(模型參考)設(shè)置(6)Real-Timeworkshop(實(shí)時(shí)工作間)參數(shù)設(shè)置基本的參數(shù)設(shè)置：（1）解算器(Solver)設(shè)置

解算器設(shè)置是進(jìn)行仿真工作前必須的步驟，如何設(shè)定參數(shù)是根據(jù)解決問(wèn)題的要求而決定的，以便使Simulink發(fā)揮最佳的仿真效果。

解算器仿真時(shí)間仿真解法誤差容忍度輸出設(shè)置“Startime”：仿真的起始時(shí)間，單位是“秒”“Stoptime”：仿真的停止時(shí)間，單位是“秒”1）“Simulationtime”選項(xiàng)組：用于設(shè)置仿真時(shí)間系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)間與設(shè)置輸入的時(shí)間“秒”數(shù)不會(huì)一致，因?yàn)闀r(shí)間運(yùn)行時(shí)間與計(jì)算機(jī)的性能、模型復(fù)雜程度、解題所選擇的算法及步長(zhǎng)、要解決問(wèn)題的誤差要求等諸多因素有關(guān)。2)“Solveroptions”選項(xiàng)組：用于選擇算法的操作，選擇框，

可變步長(zhǎng)仿真算法

type│Variable-step(可變步長(zhǎng))Fixed-step(固定步長(zhǎng))固定步長(zhǎng)仿真算法

仿真解法變步長(zhǎng)解法定步長(zhǎng)解法discrere:針對(duì)無(wú)連續(xù)狀態(tài)系統(tǒng)的特殊解法ode45:基于Dormand-Prince4-5階的Runge-Kutta公式ode23:基于Bogachi-Shampine2-3階的Runge-Kutta公式ode113:變階次Adams-Bashforth-Moulton解法(差分代替2階導(dǎo)數(shù)，亞當(dāng)斯-巴什福思

-莫爾頓)ode15s:鋼性系統(tǒng)的變階次多步解法ode23s:鋼性系統(tǒng)的固定階次單步解法discrere:針對(duì)無(wú)連續(xù)狀態(tài)系統(tǒng)的特殊解法ode5:ode45確定步長(zhǎng)的函數(shù)解法ode4:使用固定步長(zhǎng)的經(jīng)典4階的Runge-Kutta公式的函數(shù)解法ode3:ode25的確定步長(zhǎng)的函數(shù)解法ode2:使用固定步長(zhǎng)的經(jīng)典2階的Runge-Kutta公式的函數(shù)解法ode1:固定步長(zhǎng)的Euler解法①“Relativetolerance”（相對(duì)誤差）：指誤差相對(duì)于狀態(tài)的值，是一個(gè)百分比，默認(rèn)值為1e-3，表示狀態(tài)的計(jì)算值要精確到0.1%②“Absolutetolerance”（絕對(duì)誤差）：表示誤差值的門限，或者是在狀態(tài)值為零的情況下可以接受的誤差。如果它被設(shè)成了auto，那么Simulink為每一個(gè)狀態(tài)設(shè)置初始絕對(duì)誤差為1e-6。3）仿真精度定義（2）仿真數(shù)據(jù)輸入/輸出(DataImport/Export)設(shè)置

矩陣形式。MATLAB把矩陣的第一列默認(rèn)為時(shí)間向量，后面的每一列對(duì)應(yīng)每一個(gè)輸入端口，矩陣的第一行表示某一時(shí)刻各輸入端口的輸入狀態(tài)。另外，也可以把矩陣分開(kāi)來(lái)表示，即MATLAB默認(rèn)的表示方法[t，u]，其中t是一維時(shí)間列向量，表示仿真時(shí)間，u是和t長(zhǎng)度相等的n維列向量（n表示輸入端口的數(shù)量），表示狀態(tài)值。例如，在命令窗口中定義t和u：t=(0:0.1:10)';u=[sin(t),cos(t).*sin(t),exp(-2*t).*sin(t)];Input選項(xiàng)：用于將MATLAB空間已存的數(shù)據(jù)導(dǎo)入Simulink模型的“輸入模塊(In)”中，數(shù)據(jù)類型包括：數(shù)組、時(shí)間表達(dá)式、結(jié)構(gòu)體和時(shí)間串等。如果Simulink模型中使用了“輸入模塊”，就必須選中該選項(xiàng)并填寫所導(dǎo)入數(shù)據(jù)的變量名，缺省變量名為[t，u]，t為時(shí)間，u為該時(shí)間對(duì)應(yīng)的數(shù)值。“Loadformworkspace”選項(xiàng)組：從MATLAB工作空間導(dǎo)入數(shù)據(jù)仿真數(shù)據(jù)輸入/輸出，用來(lái)設(shè)置仿真模型與工作空間Workspace之間的數(shù)據(jù)的輸入/輸出。

Initialstate選項(xiàng)：用于設(shè)置由Input選項(xiàng)導(dǎo)入Simulink

模型輸入模塊(In)變量的初始值，與Input選項(xiàng)配合使用。將迫使模型從MATLAB工作空間獲取模型中全部模塊所有狀態(tài)變量的初始值。Time選項(xiàng)：用于設(shè)置保存于MATLAB工作空間中的仿真運(yùn)行時(shí)間變量名。選中此選項(xiàng)，可將仿真運(yùn)行時(shí)間變量以指定的變量名（缺省名為tout）保存于MATLAB工作空間?！癝avetoworkspace”選項(xiàng)組：將仿真結(jié)果數(shù)據(jù)保存至MATLAB工作空間中States選項(xiàng)：用于設(shè)置保存于MATLAB工作空間中的狀態(tài)變量名。選中此選項(xiàng)，可將仿真過(guò)程中Simulink模型中的狀態(tài)變量值以指定的變量名（缺省名為xout）保存于MATLAB工作空間。Output選項(xiàng)：用于設(shè)置保存于MATLAB工作空間中的輸出數(shù)據(jù)變量名。如果Simulink模型中使用了“輸出模塊(Out)”，就必須選中該選項(xiàng)并填寫保存于MATLAB工作空間中的輸出數(shù)據(jù)變量名（缺省名為yout）。Finalstate選項(xiàng)：用于設(shè)置保存于MATLAB工作空間中的最終狀態(tài)變量名。選中此選項(xiàng)，可將Simulink模型中的最終狀態(tài)變量值以指定的變量名（缺省名為xFinal）保存于MATLAB工作空間。

Limitdatapointtolast選項(xiàng)：用于限定可存取的數(shù)據(jù)。選中此選項(xiàng)后，可設(shè)定保存變量接受數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度，缺省值為1000。如果輸入數(shù)據(jù)長(zhǎng)度超過(guò)設(shè)定值，那么最早的“歷史”數(shù)據(jù)被刪除。“Saveoptions”選項(xiàng)組：數(shù)據(jù)保存選項(xiàng)，需要與Savetoworkspace選項(xiàng)組配合使用。Decimation選項(xiàng)：用于設(shè)置降頻程度系數(shù)，降頻系數(shù)的默認(rèn)值為1，表示每一個(gè)點(diǎn)都返回狀態(tài)與輸出值。Format選項(xiàng)：用于設(shè)置數(shù)據(jù)保存格式。保存數(shù)據(jù)有三種的格式選擇：帶時(shí)間的構(gòu)架(StructureWithTime)結(jié)構(gòu)體(Structure)數(shù)組(Array)Outputoptions選項(xiàng)：用于設(shè)置產(chǎn)生附加輸出信號(hào)數(shù)據(jù)，只適用于變步長(zhǎng)解算器。輸出選項(xiàng)Refineoutput平滑輸出Produceadditionaloutput產(chǎn)生附加輸出Producespecifiedoutputonly僅產(chǎn)生特殊的輸出（3）診斷參數(shù)(Diagnostics)設(shè)置

在Simulink中可能出現(xiàn)一些錯(cuò)誤情況，這就需要事先設(shè)置出現(xiàn)各類錯(cuò)誤時(shí)發(fā)出警告的等級(jí)。提醒用戶仿真模型中所存在的問(wèn)題。通過(guò)選擇不同的診斷提示方式對(duì)仿真模型進(jìn)行代數(shù)環(huán)、過(guò)零等檢測(cè)，有利于仿真之前發(fā)現(xiàn)仿真模型中所存在的問(wèn)題。當(dāng)然這些檢測(cè)需要花費(fèi)大量的時(shí)間，一般情況下，可以使用默認(rèn)的屬性設(shè)置。但是在建立仿真模型的時(shí)候，應(yīng)該要特別關(guān)注代數(shù)環(huán)和過(guò)零檢測(cè)兩個(gè)問(wèn)題。用于設(shè)置系統(tǒng)對(duì)仿真過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)一些非正常事件做出何種反應(yīng)，有以下幾種：None：不做任何反應(yīng)。Warning：提出警告，但警告信息不影響程序的運(yùn)行。Error：提示錯(cuò)誤，運(yùn)行的程序停止。診斷參數(shù)設(shè)置界面，主要用來(lái)設(shè)置仿真模型的警告和錯(cuò)誤的提示。（4）硬件實(shí)現(xiàn)

(HardwareImplementation)設(shè)置

硬件實(shí)現(xiàn)設(shè)置界面，主要用于定義硬件的特性（包括硬件支持的字長(zhǎng)等）。這里的硬件是指將來(lái)要用來(lái)運(yùn)行模型的物理硬件。這些設(shè)置可以幫助用戶在模型實(shí)際運(yùn)行目標(biāo)系統(tǒng)（硬件）之前通過(guò)仿真檢測(cè)到以后在目標(biāo)系統(tǒng)上運(yùn)行可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題，如溢出問(wèn)題等。（5）模型參考(ModelReferencing)設(shè)置

模型參考設(shè)置界面，主要用于生成目標(biāo)代碼、建立仿真以及定義當(dāng)此模型中包含其他模型或其他模型引用該模型時(shí)的一些選項(xiàng)參數(shù)值。

1）Rebuildoptionsforallreferencedmodels選項(xiàng)組：所有參考模型重建選項(xiàng)Rebuildoptions選項(xiàng)：用于設(shè)置是否要在當(dāng)前模型更新、運(yùn)行仿真和生成代碼之前重建仿真和Real-TimeWorkshop目標(biāo)。Modeldependencies用于定義存放初始化模型參數(shù)的命令以及為模型提供數(shù)據(jù)的文件名或文件的路徑。2）Optionsforreferencingthismodel

選項(xiàng)組：totalnumberofinstancesallowedpertopmodel選項(xiàng)：用于設(shè)置在其他模型中可以引用多少個(gè)該模型。Passscalarrootinputsbyvalue選項(xiàng)：通過(guò)數(shù)值來(lái)傳遞該模型的標(biāo)量輸入選中此項(xiàng)后，別的模型在調(diào)用該模型時(shí)就會(huì)通過(guò)數(shù)值來(lái)傳遞該模型的標(biāo)量輸入，否則就通過(guò)參考（如輸入的地址）來(lái)傳遞輸入。選中此項(xiàng)就會(huì)允許模型從速度快的寄存器或局部存儲(chǔ)單元讀取數(shù)據(jù)，而不是從它的實(shí)際輸入位置來(lái)讀取。如果模型的輸入在同一個(gè)時(shí)間步內(nèi)發(fā)生改變，那么選中此項(xiàng)就會(huì)導(dǎo)致仿真出錯(cuò)。Minimizealgebraicloopoccurrences選項(xiàng)：最大限度地減少發(fā)生代數(shù)環(huán)選中此項(xiàng)后，Simulink就試圖消除模型中的一些代數(shù)環(huán)。（6）實(shí)時(shí)工作間(Real-TimeWorkshop)設(shè)置

在該環(huán)境下可直接從Simulink模型生成可移植的程序源代碼，并自動(dòng)生成能在多種環(huán)境中（包括實(shí)時(shí)系統(tǒng)和單機(jī)仿真）實(shí)時(shí)執(zhí)行程序。Real-TimeWorkshop主要用來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)仿真、交互式實(shí)時(shí)參數(shù)調(diào)整與生成可移植的C語(yǔ)言代碼等。在該該界面中允許用戶選擇目標(biāo)語(yǔ)言模板、系統(tǒng)目標(biāo)文件等，如果選擇了Generatecodeonly（只生成代碼）選項(xiàng)，則實(shí)時(shí)工具只將Simulink模型翻譯成目標(biāo)語(yǔ)言代碼，不進(jìn)行編譯、生成可執(zhí)行文件。實(shí)時(shí)工作間設(shè)置界面，它是Simulink的一個(gè)重要功能模塊，也是一種實(shí)時(shí)開(kāi)發(fā)環(huán)境。

2.運(yùn)行模型用戶在選擇適當(dāng)?shù)乃惴ú⑶以O(shè)置好仿真參數(shù)后，就可以運(yùn)行Simulink仿真模型了。有兩種方法可以啟動(dòng)仿真：1）選擇Simulation→Start；2）點(diǎn)擊圖標(biāo)“”。

注意：缺省時(shí)，示波器歷史數(shù)據(jù)只保存最后的5000個(gè)。如果我們希望顯示完整的仿真曲線，就需要將“Limitdatatolast5000”前面復(fù)選框中的“√”去掉。觀察仿真結(jié)果（1）仿真結(jié)果輸出到顯示模塊

1）示波器(Scope)顯示。

將數(shù)據(jù)顯示在其獨(dú)立窗口中，是一個(gè)用途非常廣泛是顯示模塊，它以圖形的方式直接顯示輸入數(shù)據(jù)，在很多情況下，無(wú)需對(duì)輸出結(jié)果進(jìn)行定量分析，便可以從其仿真輸出曲線中獲知系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律。

Scope模塊的工具欄按鈕命令功能介紹

設(shè)置Y軸個(gè)數(shù)設(shè)置顯示的時(shí)間范圍選擇軸的標(biāo)注方法確定顯示頻度(每隔n-1個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)顯示一次)確定顯示點(diǎn)的時(shí)間間隔(缺省為0表示連續(xù)顯示)示波器屬性對(duì)話框General頁(yè)

通過(guò)Scope模塊窗口的工具欄中選擇Parameters按鈕，打開(kāi)示波器參數(shù)設(shè)置界面參數(shù)設(shè)置主要是針對(duì)示波器窗口的坐標(biāo)系與曲線顯示方面的Numberofaxes選項(xiàng)：示波器窗口內(nèi)的坐標(biāo)系個(gè)數(shù)，默認(rèn)值為1；當(dāng)設(shè)置為2時(shí)，相當(dāng)模型結(jié)構(gòu)圖中示波器圖標(biāo)的輸入端就為兩個(gè)輸入端口；Axes選項(xiàng)組：Timerange選項(xiàng)：信號(hào)顯示從0開(kāi)始的時(shí)間區(qū)間，默認(rèn)設(shè)置為10，若設(shè)置為n，則信號(hào)顯示的時(shí)間區(qū)間為[0，n]；Ticklabels選項(xiàng)：有三種選擇：坐標(biāo)系標(biāo)注標(biāo)志(all)；坐標(biāo)系不標(biāo)注標(biāo)志(none)；坐標(biāo)系底部標(biāo)注標(biāo)志(bottomaxisonly)；floatingscope選項(xiàng)：選中此項(xiàng)，則示波器為浮動(dòng)狀態(tài)，模型結(jié)構(gòu)圖中示波器的輸入端將與系統(tǒng)模型的連線會(huì)斷開(kāi)。選擇“Decimation”是設(shè)置數(shù)據(jù)的顯示頻度，默認(rèn)值為1，表示每點(diǎn)都顯示；設(shè)置為n時(shí)，則為隔（n-1）點(diǎn)顯示一次；選擇“Sampletime”是設(shè)置顯示點(diǎn)的采樣時(shí)間間隔，默認(rèn)值為0，表示顯示連續(xù)信號(hào)，若設(shè)置為-1，則表示顯示方式取決與輸入信號(hào)；若設(shè)置大于0的數(shù)，則表示顯示離散信號(hào)的時(shí)間間隔。Sampling選項(xiàng)組：示波器屬性對(duì)話框Datahistory頁(yè)設(shè)定緩沖區(qū)接受數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度,勾選為缺省狀態(tài),其值為5000確定示波器數(shù)據(jù)是否保存到MATLAB工作空間。若勾選則為保存，且需確定變量名和保存格式(缺省時(shí),不被勾選)設(shè)置主要是針對(duì)示波器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與傳送方面的Savedatatoworkspace選項(xiàng)：用來(lái)把示波器緩沖區(qū)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)送到MATLAB工作空間，默認(rèn)值是