[工學(xué)]第七章-simulink基礎(chǔ)(已修改)
2025-01-31 12:09 本頁面
【正文】 2022/2/16 同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 1 第七章 SIMULINK基礎(chǔ) 2022/2/16 同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 2 概述 在工程實(shí)際中，控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)往往很復(fù)雜，如果不借助專用的系統(tǒng)建模軟件，很難準(zhǔn)確地把一個(gè)控制系統(tǒng)的復(fù)雜模型輸入計(jì)算機(jī)，對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的分析與仿真。 1990年， Math Works軟件公司為 MATLAB提供了新的控制系統(tǒng)模型圖輸入與仿真工具，并命名為 SIMULAB，該工具很快就在控制工程界獲得了廣泛的認(rèn)可，使得仿真軟件進(jìn)入了模型化圖形組態(tài)階段。但因其名字與當(dāng)時(shí)比較著名的軟件 SIMULA類似，所以 1992年正式將該軟件更名為 SIMULINK。 SIMULINK的出現(xiàn)，給控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)帶來了福音。該軟件的名稱表明了該系統(tǒng)的兩個(gè)主要功能： Simu(仿真 )和 Link(連接 )，即該軟件可以利用鼠標(biāo)在模型窗口上繪制出所需要的控制系統(tǒng)模型，然后利用 SIMULINK提供的功能來對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真和分析。 2022/2/16 同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 3 SIMULINK簡(jiǎn)介 一、什么是 SIMULINK ? SIMULINK是 MATLAB軟件的擴(kuò)展，它是 實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模和仿真的一個(gè)軟件包 ，它與 MATLAB語言的主要區(qū)別在于，其與用戶交互接口是 基于 Windows的模型化圖形輸入 ，其結(jié)果是使得用戶可以把更多的精力投入到系統(tǒng)模型的構(gòu)建，而非語言的編程上。 ? 所謂模型化圖形輸入是指 SIMULINK提供了一些按功能分類的基本的系統(tǒng)模塊，用戶只需要知道這些模塊的輸入輸出及模塊的功能，而不必考察模塊內(nèi)部是如何實(shí)現(xiàn)的，通過對(duì)這些基本模塊的調(diào)用，再將它們連接起來就可以構(gòu)成所需要的系統(tǒng)模型（以 .mdl文件進(jìn)行存?。?，進(jìn)而進(jìn)行仿真與分析。 2022/2/16 同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 4 主要內(nèi)容 Simulink 建模的基礎(chǔ)知識(shí) Simulink 建模與仿真 線性 /非線性系統(tǒng)分析與仿真 子系統(tǒng)與模塊封裝技術(shù) 2022/2/16 同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 5 SIMULINK簡(jiǎn)介 二、 SIMULINK的啟動(dòng) 1. 在 MATLAB的命令窗口直接鍵入“ Simulink”并回車； 2. 單擊 MATLAB工具條上的 Simulink 圖標(biāo)； 3. 在 MATLAB菜單上選 File→New→Model 。 三、 SIMULINK的模塊庫介紹 ? 常用的 SIMILINK模塊庫按功能可分為以下 8大類： – Continuous（連續(xù)模塊） — Discrete（離散模塊） – Functionamp。Tables（函數(shù)和表模塊） — Nonlinear（非線性模塊） – Signal amp。System（信號(hào)與系統(tǒng)模塊） — Math（數(shù)學(xué)模塊） – Sinks（接收器模塊） — Sources（輸入源模塊） 2022/2/16 同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 6 連續(xù)模塊（ Continuous） – Integrator：輸入信號(hào)積分 – Derivative：輸入信號(hào)微分 – StateSpace：線性狀態(tài)空間系統(tǒng)模型 – TransferF：線性傳遞函數(shù)模型 – ZeroPole：以零極點(diǎn)表示的傳遞函數(shù)模型 – Transport Delay：輸入信號(hào)延時(shí)一個(gè)固定時(shí)間再輸出 – Variable Transport Delay：輸入信號(hào)延時(shí)一個(gè)可變時(shí)間再輸出 – Memory: 一個(gè)積分步驟的延遲 2022/2/16 同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 7 離散模塊（ Discrete） – Discretetime Integrator：離散時(shí)間積分器 – Discrete Filter：離散濾波器 – Discrete StateSpace：離散狀態(tài)空間系統(tǒng)模型 – Discrete TransferF：離散傳遞函數(shù)模型 – Discrete ZeroPole：以零極點(diǎn)表示的離散傳遞函數(shù)模型 – FirstOrder Hold：一階采樣和保持器 – ZeroOrder Hold：零階采樣和保持器 – Unit Delay：一個(gè)采樣周期的延時(shí) 2022/2/16 同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 8 Functionamp。Tables（函數(shù)和表模塊） – F：用自定義的函數(shù)（表達(dá)式）進(jìn)行運(yùn)算 – MATLAB F：利用 matlab的現(xiàn)有函數(shù)進(jìn)行運(yùn)算 – SFunction：調(diào)用自編的 S函數(shù)的程序進(jìn)行運(yùn)算 – LookUp Table：建立輸入信號(hào)的查詢表 – LookUp Table(2D)：建立兩個(gè)輸入信號(hào)的查詢表 2022/2/16 同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 9
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