【正文】 .......................... 25 封裝子系統(tǒng) ............................................................................................. 27 仿真這個模型 ................................................................................................... 28 3 運行仿真 ................................................................................................. 28 修改仿真參數(shù) .......................................................................................... 29 從 matlab 工作窗口中輸入數(shù)據(jù) ................................................................. 33 輸出數(shù)據(jù)到 matlab 工作區(qū) ........................................................................ 36 4 1 簡介 產(chǎn)品概述 概述 Simulink 軟件可以建模，仿真和分析動態(tài)系統(tǒng)。它能幫你提出一個關(guān)于系統(tǒng)的問題，建立這個系統(tǒng)的模型，然后看到發(fā)生的結(jié)果， 使用 Simulink 軟件，你可以很容易的從頭建立一個模型，或者是修改存在的模型滿足你的要求。 Simulink 軟件在抽樣的次數(shù)持續(xù)的時間里形成模型，支持線性或者非線性的系統(tǒng)，也或者是兩個的混合。系統(tǒng)也支持多速率 —— 以不同比率擁有抽樣或者更新的不同的部分。 世界上成千上萬的科學家和工程師在各種工業(yè)領(lǐng)域使用 Simulink 軟件建模來解決實際的問題，這些領(lǐng)域 包括 航天航空工業(yè)和國防工業(yè) 自動化 通信產(chǎn)業(yè) 電子產(chǎn)業(yè)和信號產(chǎn)生 醫(yī)療器械 基于模型的設(shè)計工具 使用 Simulink 軟件，你可以超越現(xiàn)實的線性模型來擴展現(xiàn)實中更多的非線性模型，在摩擦力因素，空氣阻力，齒輪滑動，緊急制動以及其它事情中來描述真實的世界現(xiàn)象。 Simulink 軟件把你的計算機變成在現(xiàn)實中不可能或不實際的一個建模和分析系統(tǒng)的實驗室。 不論你是否對緊急制動系統(tǒng)、飛機機翼震動、或者是金融供給對經(jīng)濟的影響感興趣， Simulink 軟件幾乎可以提供給你建模和仿真現(xiàn)實真實問題的所有工具。Simulink 軟件也可以提供一系列模擬現(xiàn)實世界現(xiàn)象的演示（閱讀 Simulink Demo Models 在 2— 11 頁） Simulink 軟件還提供給用戶友好的圖形界面用來建立模塊框圖化模型，允許你像使用鉛筆和紙一樣建模。 Simulink 軟件包含很多綜合的模塊庫，像是輸入方式、輸入源、線性環(huán)節(jié)和非線性環(huán)節(jié)以及 連接與接口。如果這些模塊不能滿足你的要求，你可以定義自己的模塊。這交互式的界面環(huán)境簡化了建模的過程，消除了用語言或者程序制定不同方程的需要。 模型是按層次劃分的，因此你可以使用從高到底或者從低到高的方法建立模型。你可以從一個高水平上查看系統(tǒng)，然后通過雙擊模塊來查看下一級中更詳細的內(nèi)容。這種方法可以深入理解模型的組織結(jié)構(gòu)和各部分之間的相互作用。 5 仿真工具 在你定義好了一個模型之后，你可以使用數(shù)字集成化的方法仿真它，例如利用 Simulink 的菜單或者是 matlab 的命令窗口輸入命令。菜單方式對于 交互工作特別方便，而命令行方式對大量重復仿真很有用（例如，你正在使用蒙特卡羅仿真或者是想要對一系列價值提供參數(shù)）。 使用范圍模塊或其他模塊顯示，當仿真運行的時候你可以看到仿真結(jié)果。你也可以修改參數(shù)，觀察探索會發(fā)生什么。仿真結(jié)果可以放在 matlab 內(nèi)便于進一步的分析和觀察。 分析工具 模型分析工具包括線性工具和微調(diào)工具，你可以從 matlab 命令行進入，并且在 matlab 和它的應用工具箱里有很多工具。因為 matlab 和 Simulink 是連接在一起的，你可以在任何環(huán)境任何地點模擬、分析、修改你的模型。 Simulink 軟件是如何和 matlab 環(huán)境交互的 Simulink 軟件緊密的和 matlab 環(huán)境結(jié)合在一起。它需要 matlab 來運行，依靠它來定義和評價模型以及模塊參數(shù)。 Simulink 軟件業(yè)可以利用許多 matlab 特色。例如， Simulink 軟件可以利用 matlab 環(huán)境做： 定義模型輸入 存儲模型輸出用來分析和觀察 通過連接到 matlab 的操作和功能的命令來在模型內(nèi)部表現(xiàn)功能 6 什么是基于模型的設(shè)計 以模型為基礎(chǔ)的設(shè)計 基于模型的開發(fā)是一個使你更快，更有效開發(fā)動態(tài)系統(tǒng)的過程 ，包含控制系統(tǒng)、信號產(chǎn)生過程和交流系統(tǒng)。在基于模型的開發(fā)中，從需求分析、到開發(fā)、安裝、測試，一個系統(tǒng)模型位于開發(fā)過程的中間。這個模型是在不斷修改開發(fā)的過程中的一個執(zhí)行規(guī)格。在建模開發(fā)之后，仿真現(xiàn)實這個模型是否正確。 當軟件和硬件的安裝需要包括固定點和定時行為的時候，你可以為系統(tǒng)認證自動的生成代碼來深入發(fā)展和創(chuàng)建測試臺，以此來節(jié)約時間和避免手動代碼錯誤的引進。 基于模型的開發(fā)能使你有效的提高： 在項目團隊中使用一個普通的開發(fā)環(huán)境 直接輸入開發(fā)要求 在開發(fā)測試中不斷的識別和改正錯誤 在多元仿真中定義算法 自動生 產(chǎn)嵌入式軟件代碼 開發(fā)和重復使用測試組件 自動生成文件 通過增加處理器和硬件目標來重復開發(fā)部署系統(tǒng) 建模過程 建立任何一個系統(tǒng)需要六步： 定義一個系統(tǒng)→辨別系統(tǒng)組成→通過方程建立這個系統(tǒng)的模型→創(chuàng)建Simulink 模塊→運行仿真→使仿真結(jié)果生效 在你使用 Simulink 軟件建立模型之前你必須提前做好這個過程的前三步。 （ 1）定義系統(tǒng) 在建立一個動態(tài)系統(tǒng)模型的第一步是完整的定義一個系統(tǒng)。如果你是要建立一個可以分成幾塊的大型系統(tǒng)的模型，你必須建立子模塊自己的模型。然后，在建立好每一部分后，你可以把他 們結(jié)合成一個完成的系統(tǒng)模型。 例如，在指示中稍后提到的演示模型是建立一個房間供熱系統(tǒng)的模型。這個系統(tǒng)可以分成主要的三部分： 加熱子系統(tǒng) 恒溫子系統(tǒng) 熱力模型系統(tǒng) 建立這個系統(tǒng)最有效的方式是單獨考慮它的每一個子系統(tǒng) （ 2）辨別系統(tǒng)的組成部分 在模型建立過程的第二步是辨別系統(tǒng)的組成。三種組成部分來定義一個系統(tǒng) 參數(shù) —— 系統(tǒng)價值里一直保留除非你改變它們 狀態(tài) —— 系統(tǒng)里跟隨時間改變的變量 信號 —— 通過輸入輸出可以在仿真過程中進行動態(tài)的改變 7 在 Simulink 軟件中，參數(shù)和狀態(tài)在模塊中有表現(xiàn)，而信號則在連接模塊中有所 體現(xiàn)。 對于你辨別的任何一個子系統(tǒng)，問問你自己以下的問題： 這個子系統(tǒng)有多少輸入信號 這個子系統(tǒng)有多少輸出信號 這個子系統(tǒng)有多少狀態(tài) 這個子系統(tǒng)的參數(shù)是什么 在這個子系統(tǒng)里有很多中間信號么 一旦你回答了這些問題，你應該對這個系統(tǒng)組成由一個綜合的清單，也已經(jīng)做好準備來建立這個系統(tǒng)的模型。 （ 3）用方程來建立這個系統(tǒng)的模型 建立系統(tǒng)模型的第三步是建立一個數(shù)學方程來描述這個系統(tǒng) 對于每一個子系統(tǒng)，使用你辨認出的系統(tǒng)組成的清單數(shù)學性的描述這個系統(tǒng)。你的模型應該包括以下： 代數(shù)方程 邏輯方程 對于一個連續(xù)系統(tǒng)的微分方 程 對于一個離散系統(tǒng)的差分方程 你使用這些方程在 Simulink 軟件中創(chuàng)立一個模塊庫 （ 4）建立 Simulink 模塊庫 在你定義好描述每個子系統(tǒng)的數(shù)學方程后，你可以開始在 Simulink 中建立你的模型的模塊庫。 對你的每個分離的子系統(tǒng)建立模塊庫。在你建立完每個子系統(tǒng)的模塊后，你可以把它們結(jié)合成一個系統(tǒng)的完整模型。 在建立模塊庫中你可以通過閱讀第 33頁的 Creating a Simple Model 來獲得更多信息 （ 5）運行這個仿真 在你建立好 Simulink 模塊庫之后，你可以仿真這個模型并且分析它的結(jié)果。 Simulink 允許你交互式的根據(jù)自己的行為定義系統(tǒng)輸入、仿真模型和觀察改變。這可以讓你快速的評價你的模型。 關(guān)于運行一個仿真，你可以通過閱讀在第 314 頁 Simulating the Model 來獲得更多的信息。 （ 6）驗證仿真結(jié)果 最后，你必須驗證這個模型準確的描述了這個系統(tǒng)的物質(zhì)特性。 你可以使用 matlab 命令行中可利用的線性和微調(diào)工具，在 matlab 中添加很多工具而且它的應用工具箱也可以來分析和驗證你的模型。 相關(guān)產(chǎn)品 Mathwork 公司提供了很多附加產(chǎn)品來增加 Simulink 軟件的功能。 Product description Aerospace blocksetTM 建模和仿真飛機、宇宙飛船以及動力系統(tǒng) 8 Communications blocksetTM 設(shè)計和仿真交流系統(tǒng)的物理層和組成部分 Gauges blocksetTM 用圖象儀器檢測信號 Realtime workshop174。 從 simulink 模型中生成 C 和 C++代碼 Realtime workshop174。 Embedded coderTM 為嵌入式系統(tǒng)生成 C 和 C++D 最優(yōu)化代碼 RF blocksetTM 在無線系統(tǒng)中產(chǎn)生模擬 RF 系統(tǒng)和組成的行為 Signal processing blocksetTM 分析和模擬信號產(chǎn)生系統(tǒng)和設(shè)備 simmechanicsTM 建