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时间:2017-08-05
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1、毕业论文文献综述通信工程Simulink仿真简介摘要:Simulink是Matlab中的一种可视化仿真工具,广泛应用于线性系统、数字控制、非线性系统以及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink采用模块化建模方式,每个模块都有自己的输入/输出端口,实现一定的功能。关键字:Simulink;仿真;模块;一、引言Simulink是Matlab提供的用于对动态系统进行建模、仿真和分析的工具包。属于一种通用的科学计算和系统仿真语言,而Simulink又是Matlab中的一个建立系统方框图和基于方框图级的系统仿真环境[1],该环境下提供许多专业模块库:如CDMA参考模块库、通
2、信模块快、DSP(数字信号处理器)模块库等等。它是一个对动态系统进行建模、仿真并对仿真结果进行分析的软件包,具有很多特点。另外它无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计[2]。二、Simulink仿真的工作原理Simulink仿真包括两个阶段:初始化阶段和模型执行阶段[3]。在初始化阶段,SIMULINK内部主要完成以下工作:(1)模块参数传给MATLAB进行估值,得到的
3、数值结果将作为模型的实际参数;(2)展开模型的各个层次,每一个非条件执行的子系统被它包含的模块代替;(3)模型中的模块按更新的次序进行排序;(4)决定模型由无显示设定的信号属性;(5)决定所有无显示设定才采样的时间的模块的采样时间;(6)分配和初始化用于存储每个模块的状态和输入当前值的存储空间[4]。完成以上工作后,进行模型执行阶段。一般模型是使用数值积分来进行仿真的,所运用的仿真解法器(仿真算法)依赖于模型提供它的连续积分能力[5]。计算微分可分为以下两个步骤。首先,按照排列所确定的次序计算每个模块的输出;然后,根据当前时刻的输入和状态来决定状态的微分;得到微分向量
4、后再把它返回给解法器;后者用它来计算下一个采样点的状态向量。一旦新的状态向量计算完毕,被采样的数据源模块和接受模块才被更新[6]。3在仿真开始时,模块设定待仿真系统的初始状态和输出。在每个时间步中,Simulink计算系统的输入、状态和输出,并更新模型来反映计算出的值。在仿真结束时,模型得出系统的输入、状态和输出[7]。三、Simulink的常用操作1、安装与启动(1)安装Simulink可以在安装Matlab时一起安装到计算机内。而安装了Matlab却没有安装Simulink的话,也可以继续使用安装程序将Simulink安装到计算机内。两者方法基本一样。(2)启动M
5、atlab软件,在commandwindow窗口的工作区中,建入Simulink后按回车即启动Simulink装[8]。2、基本模块操作基本模块操作包括:打开一个已经存在的模型文件、调整模块的大小、模块的旋转和内部复制已经编辑模块标签增加阴影等等。3、信号线基本操作模块中有模块,还必须有信号线将模块连接起来才能够变成一个有机整体。模块和信号线是模型的骨架,模块和模型的参数设置是模型的灵魂。信号线的一些基本操作包括:绘制信号线、移动信号线、移动节点、分割信号线、信号线标签以及信号线标签的传递等等。4、模型的注释对所创建的模型文件,可以对其中的模型添加注释,这样可以提高模
6、型的可读性,这种做法如同Matlab程序中的注释行一样,在平时操作中养成这种良好的习惯,今后将会受益匪浅。5、子系统及其封装对于简单的系统而言,可以直接建立系统的模型,并分析模块之间的相互关系以及模块的输入输出关系。当模块变得庞大和复杂时,就需要对模型进行归类、封装来简化它,也就是建立子系统。使用子系统可以对模型提供3点好处:l能够减少模型窗口中显示的模块数;l可以把实现某一功能的所有模块封装到一起,形成一个整体的模块;l建立起一个分层次的清晰的模块结构,比如子系统是一层,那么构成这个子系统的模块就是下一层,利于对这个模型的管理和更新[9]。四、子系统及其封装对于简单
7、的系统而言,可以直接建立系统的模型,并分析模块之间的相互之间的相互关系以及模块的输入输出关系[10]3。当模型变得庞大和复杂时,就需要对模型进行归类、封装来简化它,也就是建立子系统。使用子系统可以对模型提供3点好处:能够减少模型窗口中显示的模块数;可以把实现莫伊功能的所有模块封装到一起,形成一个整体的模块;建立起一个分层次的清晰的模块结构,利于对整个模型的管理和更新[11]。创建子系统可以从基本模块库中复制一个空的子系统模块,再把需要封装在一起的模块加入到空的子系统模块中,也可以直接对现有的模块进行子系统封装[12]。五、结论Simulink提供了专
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