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1、第9章MATLAB环境下的仿真软件Simulink9.1Simulink的基本操作9.2Simulink的几类基本模块9.3仿真模型参数的设置9.4子系统的建立与封装9.5在命令窗口中创建模型9.6S-函数的设计和应用9.7仿真系统的线性化分析9.1Simulink的基本操作9.1.1Simulink的启动与退出1.Simulink的启动启动Simulink的方法有3种:(1)在MATLAB的命令窗口直接键入simulink。(2)单击MATLAB命令窗口工具栏上的Simulink模块库浏览器命令按钮。(3)在MATLAB命
2、令窗口File菜单中选择New菜单项下的Model命令。2.Simulink的退出为了退出Simulink,只要关闭所有模型窗口和Simulink模块库窗口即可。9.1.2Simulink模块的操作1.选取模块2.复制与删除模块3.模块的参数和属性设置4.模块外形的调整5.模块名的处理6.模块的连接7.在连线上反映信息。9.2Simulink的几类基本模块9.3仿真模型参数的设置9.3.1通过菜单命令设置仿真模型参数选择模型窗口Simulation菜单中的Parameter命令,将出现仿真参数对话框。对话框分四个选项卡:So
3、lver(算法)、WorkspaceI/O(工作空间输入输出)、Diagnostics(诊断)和Real-TimeWorkshop(实时工作间)。9.3.2在命令窗口调用函数设置仿真模型参数1.sim函数其调用格式为:[t,x,y]=sim(modname,timespan,options,data);2.simset函数它有如下4种用法:(1)options=simset(property,value,…)(2)options=simset(old_opstruct,property,value,…)(3)options=
4、simset(old_opstruct,new_opstruct)(4)simset例9.1以图9.15所示的仿真模型为例,说明simset函数的用法。(1)在命令窗口输入命令:option=simset('OutputVariables','x','OutputPoints','all','FinalstateName','date');[t,x,y]=sim('mode1',[1,10],option)(2)在命令窗口中输命令:optionl=simset('OutputVariables','xy','OutputPo
5、ints','all');[t,x,y]=sim('Simul',[2,4,6,8],option1);3.simget函数该函数有如下3种用法:(1)struct=simget(model)(2)value=simget(model,property)(3)value=simget(Option,Structure,property)4.set_param函数(1)设置仿真参数调用格式为:set_param(mode,property,value,…)(2)控制仿真进程调用格式为:set_param(mode,'Simul
6、ationCommand','cmd')例9.2假设从实际应用领域(力学、电学、生态或社会)中,抽象出有初始状态为0的二阶微分方程x"+0.2x'+0.4x=0.2u(t),u(t)是单位阶跃函数。用积分器直接构造求解微分方程的模型exm1.mdl。步骤如下:(1)改写微分方程。把原方程改写为:x"=0.2u(t)-0.2x'-0.4x(2)利用Simulink模块库中的标准模块构作模型。(3)仿真操作。(4)保存在MATLAB工作空间中的数据。例9.3利用传递函数模块建模。步骤如下:(1)根据系统传递函数构造系统模型(2)
7、仿真操作。例9.4利用状态方程模块建模。(1)利用构造仿真模型(2)仿真9.4子系统的建立与封装9.4.1子系统的建立1.通过Subsystem模块建立子系统操作步骤为:(1)先打开Simulink模块库浏览器,新建一个仿真模型。(2)打开Simulink模块库中的Signals&Systems模块库,复制Subsystem模块到新的模型窗口中。(3)用鼠标左键双击Subsystem模块打开一个空白的Subsystem窗口,将要组合的模块添加到该窗口中,另外还要根据需要复制一个或多个Input和Output模块,表示子系统的
8、输入和输出端口。这样,一个子系统就建好了。2.通过已有的模块建立子系统操作步骤为:(1)先选择要建立子系统的模块,不包括输入端口和输出端口。(2)选择模型窗口Edit菜单中的CreateSubsystem命令,这样,子系统就建好了。在这种情况下,系统会自动把Input模块和Output模块