simulink 仿真基础.pdf

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1、Simulink仿真基础0.简介与基本操作SIMULINK是MATLAB软件的扩展，它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包，它与MATLAB语言的主要区别在于，其与用户交互接口是基于Windows的模型化图形输入，其结果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建，而非语言的编程上。所谓模型化图形输入是指SIMULINK提供了一些按功能分类的基本的系统模块，用户只需要知道这些模块的输入输出及模块的功能，而不必考察模块内部是如何实现的，通过对这些基本模块的调用，再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型（以.mdl文件进行存

2、取），进而进行仿真与分析。电子通信系统的仿真就是利用计算机对实际电子通信系统的物理模型或数学模型进行试验，通过这样的模型试验来对一个实际系统的性能和工作状态进行分析和研究。（电子系统的物理模型特指利用电源、电阻、电容、电感和晶体管等电子器件所搭建的电子线路。通过物理模型可以进一步抽象出数学模型。计算机仿真的本质是对系统的数学模型进行数值计算。）由于Simulink是基于MATLAB环境之上的高性能的系统级仿真设计平台，因此启动Simulink之前必须首先运行MATLAB，然后才能启动Simulink并建立系统模型。启动Sim

3、ulink有两种方式：(1)用命令行方式启动Simulink。即在MATLAB的命令窗口中直接键入如下命令：>>simulink(2)使用工具栏按钮启动Simulink。即用鼠标单击MATLAB工具栏中的Simulink按钮。启动Simulink，建立系统模型，其相应的基本操作如图所示：当用户完成Simulink系统模型的编辑之后，需要保存系统模型，然后设置模块参数与系统仿真参数，最后便可以进行系统的仿真。无论采用何种方式，用户都可以在短短几分钟内熟练掌握启动Simulink的方法并开始创建动态系统模型。在系统模型编辑器中，

4、用户可以“拖动”Simulink提供的大量的内置模块建立系统模型。连续系统模块离散系统模块数学运算库子系统模块库系统输出模块库系统输入模块库1.模块选择【例】已知系统的数学描述为系统输入：ut()sin,t≥0t系统输出：y(t)au(t),a0【解】启动Simulink并新建一个系统模型文件。欲建立此简单系统的模型，需要如下的系统模块（均在Simulink公共模块库中）：(1)系统输入模块库Sources中的SineWave模块：产生一个正弦波信号。(2)数学库Math中的Gain模块：将信号乘上一个常数（即信号增益

5、）。(3)系统输出库Sinks中的Scope模块：图形方式显示结果。选择相应的系统模块并将其拷贝（或拖动）到新建的系统模型中。在选择构建系统模型所需的所有模块后，需要按照系统的信号流程将各系统模块正确连接起来。连接系统模块的步骤如下：(1)将光标指向起始块的输出端口，此时光标变成“+”。(2)单击鼠标左键并拖动到目标模块的输入端口，在接近到一定程度时光标变成双十字。这时松开鼠标键，连接完成。完成后在连接点处出现一个箭头，表示系统中信号的流向。连接系统模块还有如下更有效的方式：(1)使用鼠标左键单击起始模块。(2)按下Ctrl

6、键，并用鼠标左键单击目标块。扩展：2.设计Simulink框图的界面3.子系统的建立子系统的建立方法有如下两种：(1)在已有的系统模型中建立子系统：首先框选待封装的区域，即在模型编辑器背景中单击鼠标左键并拖动，选中需要放置到子系统中的模块与信号（或在按下Shift键的同时，用鼠标左键单击所需模块）；然后选择Edit菜单下的CreateSubsystem，即可建立子系统。如图所示：(2)建立空的子系统：使用Subsystems模块库中的模块建立子系统。这样建立的子系统内容为空，然后双击子系统对其进行编辑。建立此系统模型所需要的

7、系统模块如下所述：Subsystems模块库中的Subsystem模块、Sources模块库中的SineWave、Sinks模块库中的Scope模块、Sinks模块库中的Out1模块（Subsystem模块的缺省设置为单输入单输出，使用Out1模块可以产生多个输出）、Math模块库中的Gain模块以及Signals&Systems模块库中的Mux模块等。在系统模型中建立子系统时，Simulink会自动生成Inport模块（Sources模块库中的In1模块）与Outport模块（Sinks模块库中的Out1模块）。Inpor

8、t模块作为子系统的输入端口，Outport作为子系统的输出端口，它们被用来完成子系统和主系统之间的通讯。如果需要建立多输入多输出的子系统，则需要使用多个Inport模块与Outport模块，而且最好使用合适的名称对Inport模块与Outport模块进行命名，如图所示。4.建立复杂系统模型