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文檔簡介

數(shù)據(jù)庫實(shí)驗(yàn)二第一頁,共156頁。

Simulink是一種用于在MATLAB下建立模塊化的集成軟件工具包。是系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真領(lǐng)域內(nèi)的一種先進(jìn)、高效、便捷工具。Simulink的產(chǎn)生(1)1990年MathWorks公司為MATLAB增加了用于建立系統(tǒng)框圖和仿真的環(huán)境(2)1992年公司將該軟件改名為SIMULINK5.1Simulink建模的基礎(chǔ)知識

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,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。第2章Simulink仿真基礎(chǔ)第二頁,共156頁。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)動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真與分析;2)預(yù)先對系統(tǒng)進(jìn)行仿真與分析,做適當(dāng)?shù)膶?shí)時修改,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)動力學(xué)系統(tǒng);(3)控制系統(tǒng);(4)數(shù)字信號處理系統(tǒng);(5)電力系統(tǒng);(6)生物系統(tǒng);(7)金融系統(tǒng)等。第三頁,共156頁。A.Simulink的啟動:打開Simulink庫瀏覽器(1)用命令行方式啟動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Simulink。用鼠標(biāo)單擊MATLAB工具欄中Simulink按鈕。第四頁,共156頁。A.Simulink的啟動:打開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:啟動Simulink,打開Simulink模塊庫打開空白模型窗口;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模塊庫窗口即可第五頁,共156頁。啟動Simulink,建立系統(tǒng)模型的基本操作第六頁,共156頁。圖Simulink的模塊庫瀏覽器

Simulink的模塊庫瀏覽器

Simulink的模塊庫能夠?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)模塊的簡單描述以及查找系統(tǒng)模塊等,并可直接將模塊庫中的模塊拖動或者拷貝到用戶的系統(tǒng)模型中以構(gòu)建動態(tài)系統(tǒng)模型。第七頁,共156頁。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。第八頁,共156頁。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)算模塊組模型檢測模塊組模塊庫功能說明5.1.1Simulink6.0常用模塊簡介第九頁,共156頁。模塊庫功能說明模型擴(kuò)充模塊組端口和子系統(tǒng)模塊組信號特征模塊組信號線路模塊組輸出/接收器模塊組輸入/信號源模塊組用戶自定義模塊組附加數(shù)學(xué)與離散模塊組第十頁,共156頁。信號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模塊組模型擴(kuò)充模塊組信號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第十一頁,共156頁。連續(xù)系統(tǒng)模塊組輸入信號微分輸入信號積分狀態(tài)空間系統(tǒng)模型傳遞函數(shù)模型輸入信號固定延時輸入信號可變延時零極點(diǎn)模型輸入信號定義延遲時間模塊功能說明1.連續(xù)(Continuous)模塊組第十二頁,共156頁。4).傳遞函數(shù)模塊(TransferFcn)功能:用執(zhí)行一個線性傳遞函數(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延遲指定的時間后再傳輸給輸出信號。8).可變傳輸延遲模塊(VariableTransportDelay)功能:用于將輸入端的信號進(jìn)行可變時間的延遲。1).積分模塊(Integrator):功能:對輸入變量進(jìn)行積分。說明:模塊的輸入可以是標(biāo)量,也可以是矢量;輸入信號的維數(shù)必須與輸入信號保持一致。2).微分模塊(Derivative)功能:通過計(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):第十三頁,共156頁。磁滯回環(huán)庫侖及粘性摩擦死區(qū)非線性動態(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/信號變化率限制動態(tài)限速/信號變化率動態(tài)限制繼電器模塊/滯環(huán)比較器飽和輸出動態(tài)飽和輸出歸零模塊/閾值過限清零

非連續(xù)系統(tǒng)模塊組模塊功能說明2.不連續(xù)(Discontinuities)模塊組第十四頁,共156頁。1.比率限幅模塊(RateLimiter)功能:用于限制輸入信號的一階導(dǎo)數(shù),使得信號的變化率不超過規(guī)定的限制值。2.飽和度模塊(Saturation)功能:用于設(shè)置輸入信號的上下飽和度,即上下限的值,來約束輸出值。3.量化模塊(Quantizer)功能:用于把輸入信號由平滑狀態(tài)變成臺階狀態(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)在兩個不同常數(shù)值之間進(jìn)行切換。6.選擇開關(guān)模塊(Switch)功能:根據(jù)設(shè)置的門限來確定系統(tǒng)的輸出。第十五頁,共156頁。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)模型離散時間積分器一階保持器整數(shù)延時離散系統(tǒng)模塊組

模塊功能說明3.離散(Discrete)模塊組第十六頁,共156頁。輸出上一步的輸出值延時離散一階傳遞函數(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權(quán)重移動平均零階保持器離散系統(tǒng)模塊組

模塊功能說明第十七頁,共156頁。2.單位延遲模塊(UnitDelay)功能:將輸入信號作單位延遲,并且保持一個采樣周期相當(dāng)于時間算子z-1

。3.離散時間積分模塊(DiscreteTimeIntegrator)功能:在構(gòu)造完全離散的系統(tǒng)時,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:在一個步長內(nèi)將輸出的值保持在同一個值上。第十八頁,共156頁。絕對值加法代數(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明4.數(shù)學(xué)運(yùn)算(MathOperations)模塊組第十九頁,共156頁。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)信號維數(shù)改變?nèi)≌\(yùn)算

數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊組模塊功能說明第二十頁,共156頁。符號函數(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)重采樣時間計(jì)算

數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊組模塊功能說明第二十一頁,共156頁。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乘以一個指定的增益因子,使輸入產(chǎn)生增益。1.求和模塊(Sum)功能:求和模塊(Sum)用于對多路輸入信號進(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)行多個通用數(shù)學(xué)函數(shù),其中包含exp、log、log10、square、sqrt、pow、reciprocal、hypot、rem、mod等。第二十二頁,共156頁。6.三角函數(shù)模塊(TrigonometricFunction)功能:用于對輸入信號進(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)、取絕對值模塊(Abs)、符號函數(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)。第二十三頁,共156頁。數(shù)字顯示浮動示波器輸出端口示波器仿真停止信號終結(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

模塊功能說明5.輸出/接收器(Sinks)模塊組

第二十四頁,共156頁。1.示波器模塊(Scope)功能:顯示在仿真過程中產(chǎn)生的輸出信號,用于在示波器中顯示輸入信號與仿真時間的關(guān)系曲線,仿真時間為x軸。2.二維信號顯示模塊(XYGraph)功能:在MATLAB的圖形窗口中顯示一個二維信號圖,并將兩路信號分別作為示波器坐標(biāo)的x軸與y軸,同時把它們之間的關(guān)系圖形顯示出來。3.顯示模塊(Display)功能:按照一定的格式顯示輸入信號的值。可供選擇的輸出格式包括: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保存到一個指定的MAT文件。第一行為仿真時間,余下的行則是輸入數(shù)據(jù),一個數(shù)據(jù)點(diǎn)是輸入矢量的一個分量。5.輸出到工作空間模塊(ToWorkspace)功能:把信號保存到MATLAB的當(dāng)前工作空間,是另一種輸出方式。6.終止信號模塊(Terminator)功能:中斷一個未連接的信號輸出端口。7.結(jié)束仿真模塊(Stopsimulation)功能:停止仿真過程。當(dāng)輸入為非零時,停止系統(tǒng)仿真。第二十五頁,共156頁。帶寬限幅白噪聲頻率遞增正弦波仿真時間常數(shù)無限計(jì)數(shù)器有限計(jì)數(shù)器在規(guī)定的采樣間隔產(chǎn)生仿真時間來源為數(shù)據(jù)文件來源為MATLAB的工作空間接地端口輸入信號端口信號源模塊組模塊功能說明6.輸入/信號源(Sources)模塊組第二十六頁,共156頁。脈沖發(fā)生器斜坡信號產(chǎn)生正態(tài)分布的隨機(jī)數(shù)生產(chǎn)規(guī)律性重復(fù)信號重復(fù)序列內(nèi)插值重復(fù)階梯序列創(chuàng)建信號普通信號源發(fā)生器正弦信號階躍信號均勻分布隨機(jī)數(shù)信號源模塊組模塊功能說明第二十七頁,共156頁。1.輸入常數(shù)模塊(Constant)功能:產(chǎn)生一個常數(shù)。該常數(shù)可以是實(shí)數(shù),也可以是復(fù)數(shù)。2.信號源發(fā)生器模塊(SignalGenerator)功能:產(chǎn)生不同的信號,其中包括:正弦波、方波、鋸齒波信號。3.從文件讀取信號模塊(FromFile)功能:從一個MAT文件中讀取信號,讀取的信號為一個矩陣,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間有兩個或者更多的列,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模塊(FromWorkspace)功能:從MATLAB工作空間讀取信號作為當(dāng)前的輸入信號。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)對連續(xù)或者混雜系統(tǒng)的白噪聲輸入。第二十八頁,共156頁。余弦函數(shù)查詢表直接n維信號查表n維插值一維查表二維查表n維信號查表動態(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

模塊功能說明第二十九頁,共156頁。1.一維查表模塊(Look-UpTable)

一維查表模塊(Look-UpTable)實(shí)現(xiàn)對單路輸入信號的查表和線性插值。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,把輸入的兩個變量經(jīng)過查表、插值,計(jì)算出模塊的輸出值,并返回這個值。說明:對二維輸入信號進(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。說明:輸入的數(shù)學(xué)表達(dá)式應(yīng)符合C語言編程規(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:對輸入信號進(jìn)行MATLAB函數(shù)及表達(dá)式的處理。說明: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,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語句、C語言等編寫的函數(shù)放在Simulink模塊中運(yùn)行,最后計(jì)算模塊的輸出值。第三十頁,共156頁。信號總線分配器信號總線生成器信號總線選擇器數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存儲讀取數(shù)據(jù)存儲寫入分路器環(huán)境控制器讀矩陣

信號線路模塊組

模塊功能說明第三十一頁,共156頁。寫矩陣標(biāo)簽可視化索引向量手動選擇開關(guān)信號合并在多輸入中選擇一輸出的開關(guān)混路器選路器多路開關(guān)

信號線路模塊組模塊功能說明第三十二頁,共156頁。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語句作用子系統(tǒng)

端口與子系統(tǒng)模塊組模塊功能說明第三十三頁,共156頁。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)

模塊功能說明端口與子系統(tǒng)模塊組第三十四頁,共156頁。位清零置位逐位操作組合邏輯與常量比較與零比較檢測突變檢測遞減檢測負(fù)下降沿檢測非負(fù)下降沿邏輯與位操作模塊組模塊功能說明第三十五頁,共156頁。檢測遞增檢測非負(fù)上升沿檢測正上升沿提取位檢測開區(qū)間動態(tài)檢測開區(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明第三十六頁,共156頁。參數(shù)確定檢測離散的斜率檢測動態(tài)區(qū)間范圍檢測動態(tài)下限檢測動態(tài)變化范圍檢測動態(tài)上限檢測分辨率檢測靜態(tài)區(qū)間范圍檢測靜態(tài)下限檢測靜態(tài)變化范圍檢測靜態(tài)上限模型檢測模塊組模塊功能說明第三十七頁,共156頁。模塊支持表文檔模塊模型信息基于時間的線性分析觸發(fā)線性分析

模型擴(kuò)充模塊組

模塊功能說明第三十八頁,共156頁。多路信號轉(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)類型縮放信號屬性模塊組

模塊功能說明第三十九頁,共156頁。顯示信號初始狀態(tài)信號探測比率變換信號轉(zhuǎn)換信號特性檢測權(quán)重采樣時間信號帶寬檢測

信號屬性模塊組

模塊功能說明第四十頁,共156頁。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)模塊組模塊功能說明第四十一頁,共156頁。5.1.2Simulink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、CDMAReferenceBlockset碼分多址參考模塊庫、ComunicationsBlockset通訊模塊庫、ControlSystemToolbox控制系統(tǒng)工具箱、Dials&GaugesBlockset刻度盤及量表模塊庫、FuzzyLogicToolbox模糊邏輯工具箱、ModelPredictiveControlToolbox模型預(yù)測控制工具箱、NeuralNetworkBlockset神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊庫、RFBlockset射頻模塊庫、SignalProcessingBlockset信號處理模塊、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各領(lǐng)域的專用工具模塊。

第四十二頁,共156頁。SIMULINK專業(yè)模塊庫與模型窗口Simulink模塊庫

通信模塊集控制系統(tǒng)工具箱

DSP(數(shù)字信號處理)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)時工作空間庫

S-函數(shù)示例Simulink附加庫

系統(tǒng)辨識模塊集虛擬現(xiàn)實(shí)工具箱第四十三頁,共156頁。P39第四十四頁,共156頁。第四十五頁,共156頁。第四十六頁,共156頁。第四十七頁,共156頁。第四十八頁,共156頁。5.2Simulink建模與仿真5.2.1Simulink建模方法簡介在SimulinkLibraryBrowser的庫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Simulink模型。例如:

第四十九頁,共156頁。系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖模型建立1.模型窗口的建立第五十頁,共156頁。2.模塊的創(chuàng)建與操作(1)創(chuàng)建模塊

第五十一頁,共156頁。(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).模塊的名稱操作第五十二頁,共156頁。2)模塊復(fù)制

①在選定模塊處,按住鼠標(biāo)右鍵并拖動至適當(dāng)位置②選定模塊,在工具欄中選擇“Copy”與“Paste”按鈕第五十三頁,共156頁。④按住“Ctrl”鍵,按下鼠標(biāo)左鍵,將選定的模塊拖動至適當(dāng)?shù)奈恢谩"墼谶x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)第五十四頁,共156頁。3)模塊的旋轉(zhuǎn)與翻轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)第五十五頁,共156頁。4)模塊的連接。

第五十六頁,共156頁。5)模塊的插入

第五十七頁,共156頁。6)模塊的名稱操作

第五十八頁,共156頁。(3)連接分支線

第五十九頁,共156頁。(4)連接線的折曲和折點(diǎn)的移動連接線折曲: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,拖動至合適處,釋放鼠標(biāo)左鍵。折點(diǎn)移動:選中折線,將鼠標(biāo)指針指到待移動的折點(diǎn)處,當(dāng)鼠標(biāo)指針變?yōu)橐粋€小圓圈時,按下鼠標(biāo)左鍵并拖動折點(diǎn)至希望處,釋放鼠標(biāo)左鍵。第六十頁,共156頁。3.模塊內(nèi)部參數(shù)的修正第六十一頁,共156頁。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),必須將對應(yīng)系數(shù)0輸入,不能遺漏。3)在參數(shù)設(shè)置時,任何MATLAB工作內(nèi)存中已有的變量、合法表達(dá)式、MATLAB語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,原方框容納不下,可以用鼠標(biāo)把它拉到適當(dāng)?shù)拇笮?,使整個方框圖圖標(biāo)美觀易讀。值得指出的幾點(diǎn)是:第六十二頁,共156頁。4.模型文件的保存第六十三頁,共156頁。5.結(jié)構(gòu)圖模型的建立舉例例1某一單位反饋系統(tǒng)的開環(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。第六十四頁,共156頁。第六十五頁,共156頁。運(yùn)行Simulink模型之前,如果不采用系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù),就必須對各種仿真參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,尤其對復(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)時代碼生成工具(Real-TimeWorkshop)設(shè)置

包括5.2.2仿真算法與控制參數(shù)選擇第六十六頁,共156頁。第六十七頁,共156頁。第六十八頁,共156頁。第六十九頁,共156頁。第七十頁,共156頁。第七十一頁,共156頁。第七十二頁,共156頁。第七十三頁,共156頁。第七十四頁,共156頁。1.參數(shù)設(shè)置

缺省時,Simulink的算法為變步長ode45,仿真時間為:起始0秒,終止10秒。從菜單欄Simulation→ConfigurationParameters,或直接按快捷鍵“Ctrl+E”可以打開這一界面,根據(jù)自己的要求,重新進(jìn)行設(shè)置。第七十五頁,共156頁。(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)時工作間)參數(shù)設(shè)置基本的參數(shù)設(shè)置:第七十六頁,共156頁。(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。

解算器仿真時間仿真解法誤差容忍度輸出設(shè)置第七十七頁,共156頁?!癝tartime”:仿真的起始時間,單位是“秒”“Stoptime”:仿真的停止時間,單位是“秒”1)“Simulationtime”選項(xiàng)組:用于設(shè)置仿真時間系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時間與設(shè)置輸入的時間“秒”數(shù)不會一致,因?yàn)闀r間運(yùn)行時間與計(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、要解決問題的誤差要求等諸多因素有關(guān)。第七十八頁,共156頁。2)“Solveroptions”選項(xiàng)組:用于選擇算法的操作,選擇框,

可變步長仿真算法

typeVariable-step(可變步長)Fixed-step(固定步長)固定步長仿真算法

第七十九頁,共156頁。仿真解法變步長解法定步長解法discrere:針對無連續(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:針對無連續(xù)狀態(tài)系統(tǒng)的特殊解法ode5:ode45確定步長的函數(shù)解法ode4:使用固定步長的經(jīng)典4階的Runge-Kutta公式的函數(shù)解法ode3:ode25的確定步長的函數(shù)解法ode2:使用固定步長的經(jīng)典2階的Runge-Kutta公式的函數(shù)解法ode1:固定步長的Euler解法第八十頁,共156頁。(2)仿真數(shù)據(jù)輸入/輸出(DataImport/Export)設(shè)置

第八十一頁,共156頁。①“Relativetolerance”(相對誤差):指誤差相對于狀態(tài)的值,是一個百分比,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為每一個狀態(tài)設(shè)置初始絕對誤差為1e-6。3)仿真精度定義第八十二頁,共156頁。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、時間表達(dá)式、結(jié)構(gòu)體和時間串等。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為時間,u為該時間對應(yīng)的數(shù)值。“Loadfromworkspace”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。第八十三頁,共156頁。Time選項(xiàng):用于設(shè)置保存于MATLAB工作空間中的仿真運(yùn)行時間變量名。選中此選項(xiàng),可將仿真運(yùn)行時間變量以指定的變量名(缺省名為tout)保存于MATLAB工作空間。“Savetoworkspace”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。第八十四頁,共156頁。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。

第八十五頁,共156頁。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)的長度,缺省值為1000。如果輸入數(shù)據(jù)長度超過設(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,表示每一個點(diǎn)都返回狀態(tài)與輸出值。第八十六頁,共156頁。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)生附加輸出信號數(shù)據(jù),只適用于變步長解算器。第八十七頁,共156頁。輸出選項(xiàng)Refineoutput平滑輸出Produceadditionaloutput產(chǎn)生附加輸出Producespecifiedoutputonly僅產(chǎn)生特殊的輸出第八十八頁,共156頁。第八十九頁,共156頁。(3)診斷參數(shù)(Diagnostics)設(shè)置

第九十頁,共156頁。在Simulink中可能出現(xiàn)一些錯誤情況,這就需要事先設(shè)置出現(xiàn)各類錯誤時發(fā)出警告的等級。提醒用戶仿真模型中所存在的問題。通過選擇不同的診斷提示方式對仿真模型進(jìn)行代數(shù)環(huán)、過零等檢測,有利于仿真之前發(fā)現(xiàn)仿真模型中所存在的問題。當(dāng)然這些檢測需要花費(fèi)大量的時間,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候,應(yīng)該要特別關(guān)注代數(shù)環(huán)和過零檢測兩個問題。用于設(shè)置系統(tǒng)對仿真過程中,可能會出現(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:提示錯誤,運(yùn)行的程序停止。診斷參數(shù)設(shè)置界面,主要用來設(shè)置仿真模型的警告和錯誤的提示。第九十一頁,共156頁。(4)硬件實(shí)現(xiàn)

(HardwareImplementation)設(shè)置

第九十二頁,共156頁。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等)。這里的硬件是指將來要用來運(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)之前通過仿真檢測到以后在目標(biāo)系統(tǒng)上運(yùn)行可能會出現(xiàn)的問題,如溢出問題等。第九十三頁,共156頁。(5)模型參考(ModelReferencing)設(shè)置

第九十四頁,共156頁。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)。第九十五頁,共156頁。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該模型。第九十六頁,共156頁。Passscalarrootinputsbyvalue選項(xiàng):通過數(shù)值來傳遞該模型的標(biāo)量輸入選中此項(xiàng)后,別的模型在調(diào)用該模型時就會通過數(shù)值來傳遞該模型的標(biāo)量輸入,否則就通過參考(如輸入的地址)來傳遞輸入。選中此項(xiàng)就會允許模型從速度快的寄存器或局部存儲單元讀取數(shù)據(jù),而不是從它的實(shí)際輸入位置來讀取。如果模型的輸入在同一個時間步內(nèi)發(fā)生改變,那么選中此項(xiàng)就會導(dǎo)致仿真出錯。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)。第九十七頁,共156頁。(6)實(shí)時工作空間(Real-TimeWorkshop)設(shè)置

第九十八頁,共156頁。在該環(huán)境下可直接從Simulink模型生成可移植的程序源代碼,并自動生成能在多種環(huán)境中(包括實(shí)時系統(tǒng)和單機(jī)仿真)實(shí)時執(zhí)行程序。Real-TimeWorkshop主要用來進(jìn)行實(shí)時控制、實(shí)時仿真、交互式實(shí)時參數(shù)調(diào)整與生成可移植的C語言代碼等。在該該界面中允許用戶選擇目標(biāo)語言模板、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)時工具只將Simulink模型翻譯成目標(biāo)語言代碼,不進(jìn)行編譯、生成可執(zhí)行文件。實(shí)時工作間設(shè)置界面,它是Simulink的一個重要功能模塊,也是一種實(shí)時開發(fā)環(huán)境。第九十九頁,共156頁。

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仿真:1)選擇Simulation→Start;2)點(diǎn)擊圖標(biāo)“”。

注意:缺省時,示波器歷史數(shù)據(jù)只保存最后的5000個。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。第一百頁,共156頁。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,無需對輸出結(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。第一百零一頁,共156頁。

Scope模塊的工具欄按鈕命令功能介紹

第一百零二頁,共156頁。設(shè)置Y軸個數(shù)設(shè)置顯示的時間范圍選擇軸的標(biāo)注方法確定顯示頻度(每隔n-1個數(shù)據(jù)點(diǎn)顯示一次)確定顯示點(diǎn)的時間間隔(缺省為0表示連續(xù)顯示)示波器屬性對話框General頁

通過Scope模塊窗口的工具欄中選擇Parameters按鈕,打開示波器參數(shù)設(shè)置界面參數(shù)設(shè)置主要是針對示波器窗口的坐標(biāo)系與曲線顯示方面的第一百零三頁,共156頁。Numberofaxes選項(xiàng):示波器窗口內(nèi)的坐標(biāo)系個數(shù),默認(rèn)值為1;當(dāng)設(shè)置為2時,相當(dāng)模型結(jié)構(gòu)圖中示波器圖標(biāo)的輸入端就為兩個輸入端口;Axes選項(xiàng)組:Timerange選項(xiàng):信號顯示從0開始的時間區(qū)間,默認(rèn)設(shè)置為10,若設(shè)置為n,則信號顯示的時間區(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);第一百零四頁,共156頁。floatingscope選項(xiàng):選中此項(xiàng),則示波器為浮動狀態(tài),模型結(jié)構(gòu)圖中示波器的輸入端將與系統(tǒng)模型的連線會斷開。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,則為隔(n-1)點(diǎn)顯示一次;選擇“Sampletime”是設(shè)置顯示點(diǎn)的采樣時間間隔,默認(rèn)值為0,表示顯示連續(xù)信號,若設(shè)置為-1,則表示顯示方式取決與輸入信號;若設(shè)置大于0的數(shù),則表示顯示離散信號的時間間隔。Sampling選項(xiàng)組:第一百零五頁,共156頁。示波器屬性對話框Datahistory頁設(shè)定緩沖區(qū)接受數(shù)據(jù)的長度,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,不被勾選)設(shè)置主要是針對示波器的數(shù)據(jù)存儲與傳送方面的第一百零六頁,共156頁。Savedatatoworkspace選項(xiàng):用來把示波器緩沖區(qū)存儲的數(shù)據(jù)送到MATLAB工作空間,默認(rèn)值是不選此項(xiàng)。Limitdatapointtolast選項(xiàng):設(shè)置緩沖區(qū)存儲數(shù)據(jù)的長度,默認(rèn)值為5000。若輸入數(shù)據(jù)過多時,則會自動清除原有的數(shù)據(jù)。Variablename選項(xiàng):存儲數(shù)據(jù)的變量名,可以設(shè)置,也可以用默認(rèn)設(shè)置名“ScopeData”。Format選項(xiàng):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:帶時間的構(gòu)架(StructureWithTime)、結(jié)構(gòu)體(Structure)、數(shù)組(Array)。第一百零七頁,共156頁?!癋loatingScope”模塊特點(diǎn):模塊沒有任何輸入和輸出端口,不需要和任何連接線連接,它可以在仿真過程中顯示任何選定的信號,而無須修改系統(tǒng)模型。與普通示波器(Scope)的區(qū)別在于:本模塊可以選定所要顯示的信號,而普通示波器(Scope)模塊只能顯示與之相連的信號。

2)浮動示波器(FloatingScope)顯示第一百零八頁,共156頁。在MATLAB圖形窗口繪制二維圖形。該顯示器有兩個輸入端,上面的輸入端作為x,下面的輸入端作為y,X-Y示波器模塊可以顯示兩個圖形的關(guān)系。3)X-Y示波器(XYGraph)顯示第一百零九頁,共156頁。將結(jié)果以數(shù)字形式顯示出來。數(shù)字顯示模塊沒有獨(dú)立的顯示窗口,只是在模塊的顯示框中直接滾動顯示數(shù)據(jù)結(jié)果。當(dāng)數(shù)據(jù)是標(biāo)量時,顯示模塊中只顯示一個窗口;當(dāng)數(shù)據(jù)是行向量或列向量或矩陣時,顯示模塊在右下角顯示一個或同時顯示兩個向右或向下的小箭頭,將模塊向右或向下拉開可顯示出多個窗口。

4)數(shù)字(Display)顯示第一百一十頁,共156頁。在輸出模塊組中有一個名為“out1”的模塊,將數(shù)據(jù)輸入到這個模塊,該模塊就會將數(shù)據(jù)輸出到命令窗口,并用“yout”的變量保存,同時還將時間數(shù)據(jù)用“tout”保存。存儲在工作空間的結(jié)果可以利用相應(yīng)的命令在工作空間中做進(jìn)一步的分析。(2)仿真結(jié)果返回到MATLAB命令窗口第一百一十一頁,共156頁。

三種方式1)通過示波器模塊向工作空間存儲數(shù)據(jù)。在使用示波器觀察數(shù)據(jù)時,默認(rèn)情況下將一個名為“ScopeData”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和名為tout的數(shù)組存儲在工作空間中。也可通過Scope的窗口的工具欄中選擇Parameters按鈕,打開示波器參數(shù)設(shè)置界面,選Datahistory選項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置。2)選擇“ToWorkspace”模塊。只要將數(shù)據(jù)輸入到這個模塊內(nèi),就會將數(shù)據(jù)保持到工作空間中。3)選擇Simulation│ConfigurationParameters│DataImport/Export選項(xiàng),根據(jù)各個參數(shù)的選擇來確定。(3)仿真結(jié)果存儲到工作空間第一百一十二頁,共156頁。2.3Simulink在系統(tǒng)仿真研究中的應(yīng)用舉例【例2-1】某一SISO的線性定常如圖所示,試用MATLAB觀測其單位階躍響應(yīng)曲線。解:建立一個Simulink模型文件,在其中構(gòu)造如下圖所示的仿真模型

eg51.mdl第一百一十三頁,共156頁。仿真運(yùn)行結(jié)果:第一百一十四頁,共156頁。在commandwindows中輸入

>>set(0,'ShowHiddenHandles','on');set(gcf,'menubar','figure');調(diào)出普通figure的菜單,進(jìn)行必要的編輯:Edit->AxesProperties->會彈出PropertyEditor->Inspector,可設(shè)置圖形背景顏色,X、Y軸的顏色及刻度等。如圖:2.inspect(gca)

3.set(gcf,'menubar','figure')

1.set(0,'ShowHiddenHandles','On')set(gca,'color','w')

示波器調(diào)出可視化設(shè)置

第一百一十五頁,共156頁。insert——>axes——>鼠標(biāo)會變成十字形狀_——>在圖像的任意一處雙擊——>也會跳出PropertyEditor——>選中style在窗口的右邊會出現(xiàn)color——>這時就可以任意修改背景顏色和坐標(biāo)顏色了。跳出PropertyEditor后,點(diǎn)擊Inspector,在Color中,也可以修改背景顏色。第一百一十六頁,共156頁。在XTick中,點(diǎn)擊右邊紅色的方框所示處,會顯示X軸的各個值,如下所示。可以按意愿進(jìn)行修改。同理,在YTick中,點(diǎn)擊右邊紅色的方框所示處,會顯示Y軸的各個值,如下所示??梢园匆庠高M(jìn)行修改。第一百一十七頁,共156頁。在任意一個數(shù)值上單擊,即選中該數(shù)據(jù),然后點(diǎn)擊“Append”,就復(fù)制了一個,然后“Append”就變成了“Insert”,即可按意愿添加,刪除。在數(shù)據(jù)上面“雙擊”,即可更改數(shù)據(jù)。最后,單擊“OK”,即可。第一百一十八頁,共156頁。2.3子系統(tǒng)與模塊封裝技術(shù)

用戶也可以根據(jù)自己的需要將一些常用的子系統(tǒng)封裝成一些模塊,這些模塊的用法也類似于標(biāo)準(zhǔn)的Simulink模塊。并且還可以將自己開發(fā)的一系列模塊構(gòu)建自己的模塊集。2.3.1子系統(tǒng)概念及構(gòu)成方法1.通過子系統(tǒng)模塊創(chuàng)建子系統(tǒng)

在Simulink的CommonlyUsedBlocks模塊集中,提供了子系統(tǒng)模塊(Subsystem),可以通過該模塊創(chuàng)建子系統(tǒng)。

第一百一十九頁,共156頁。例如,我們可以創(chuàng)建一個簡單的三角函數(shù)方程的子系統(tǒng),如下圖所示。2.通過壓縮已有的模塊建立子系統(tǒng)

按住鼠標(biāo)右鍵并且拖動鼠標(biāo),使矩形方框包括希望建立子系統(tǒng)的部分,松開右鍵,窗口中彈出選項(xiàng),選擇“CreateSubsystem”,就完成了建立子系統(tǒng)的過程

第一百二十頁,共156頁。選中要壓縮的子系統(tǒng)

壓縮成子系統(tǒng)以后

第一百二十一頁,共156頁。例2.3書49頁第一百二十二頁,共156頁。2.3.2模塊封裝方法

創(chuàng)建一個封裝模塊的主要步驟如下:(1)創(chuàng)建一個子系統(tǒng)

(2)選中該子系統(tǒng)模塊,執(zhí)行模型窗口菜單中的“Edit→Masksubsystem”命令,將子系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為封裝模塊。這時系統(tǒng)彈出封裝編輯對話框(右圖所示)。

(3)使用封裝編輯對話框設(shè)置封裝文本、對話框和圖標(biāo)。

子系統(tǒng)模塊圖表繪制命令圖表顯示界面控制參數(shù)第一百二十三頁,共156頁。選擇需要封裝的子系統(tǒng),從模型窗口的Edit菜單選擇MaskSubsystem命令,即彈出封裝編輯器:第一百二十四頁,共156頁。我們以簡單子系統(tǒng)為例,學(xué)習(xí)如何封裝一個子系統(tǒng)。Icon(圖標(biāo))設(shè)置1)圖表顯示界面控制參數(shù)

iconframe:設(shè)置圖表邊框?yàn)榭梢娀虿豢梢?/p>

icontransparency:設(shè)置圖表為透明或不透明

iconrotation:設(shè)置圖表為固定或可旋轉(zhuǎn)顯示

drawingcoordinates:設(shè)置圖表繪制命令所使用的坐標(biāo)系單位2)圖表繪制命令欄第一百二十五頁,共156頁。參數(shù)設(shè)置控制參數(shù)描述參數(shù)對應(yīng)變量參數(shù)設(shè)置列表Parameter(參數(shù))設(shè)置

該頁分為兩個區(qū):對話框參數(shù)區(qū)(Dialogparameters)和已選擇參數(shù)選項(xiàng)區(qū)(Optionsforselectedparameters)。對話框參數(shù)區(qū)用于選擇和改變封裝參數(shù)的主要性質(zhì)。已選擇參數(shù)選項(xiàng)區(qū)用于設(shè)置已選擇參數(shù)的其他選項(xiàng)。第一百二十六頁,共156頁。1)參數(shù)控制設(shè)置2)參數(shù)描述:對模塊輸入的參數(shù)作簡單的說明3)參數(shù)對應(yīng)變量:鍵入的參數(shù)值將傳遞給封裝后的子系統(tǒng)工作空間中相對應(yīng)的變量,因此要求此處的變量名應(yīng)和子系統(tǒng)中所使用的變量具有相同的名稱4)參數(shù)設(shè)置描述

controltype:edit:需要用戶鍵入?yún)?shù)值

checkbox:復(fù)選框

popup:參數(shù)選項(xiàng)(用|隔開)

assignment:參數(shù)分配類型(evaluate:求值字符串

literal:普通文字)第一百二十七頁,共156頁。Initialization(初始化)設(shè)置初始化頁分為兩個區(qū):對話框變量區(qū)(Dialogvariables)和初始化命令區(qū)(Initializationcommands)。對話框變量區(qū)顯示在參數(shù)頁中設(shè)置好的子系統(tǒng)封裝參數(shù)。初始化命令區(qū)中可以輸入MATLAB語句,如定義變量、初始化變量等。初始化命令第一百二十八頁,共156頁。

initializationcommands(初始化命令欄) 一般為matlab命令,在此可定義封裝后子系統(tǒng)工作空間中的各種變量,這些變量可以被封裝子系統(tǒng)模塊圖標(biāo)繪制命令、其它初始化命令或子系統(tǒng)中的模塊使用。 當(dāng)出現(xiàn)以下情況時,初始化命令被執(zhí)行: 模型文件被載入 框圖被更新或模塊被旋轉(zhuǎn) 繪制封裝子系統(tǒng)模塊圖標(biāo)時第一百二十九頁,共156頁。Documentation(文本)設(shè)置文本編輯頁分為3個區(qū):封裝類型區(qū)(Masktype)、封裝描述區(qū)(Maskdescription)和封裝幫助區(qū)(Maskhelp)。封裝類型區(qū)中的內(nèi)容將作為模塊的類型顯示在封裝模塊的對話框中。封裝描述區(qū)中的內(nèi)容包括描述該模塊功能的簡短語句,該區(qū)中的內(nèi)容將顯示在封裝模塊對話框的上部。封裝幫助區(qū)的內(nèi)容包括使用該模塊的詳細(xì)說明等

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