第五章 SIMULINK仿真基础.ppt

CH5、SIMULINK仿真基础
在工程实际中,控制系统的结构往往很复杂,如果不借助专用的系统建模软件,则很难准确地把一个控制系统的复杂模型输入计算机,对其进行进一步的分析与仿真。
1990年,Math Works软件公司为MATLAB提供了新的控制系统模型图输入与仿真工具,并命名为SIMULAB,该工具很快就在控制工程界获得了广泛的认可,使得仿真软件进入了模型化图形组态阶段。但因其名字与当时比较著名的软件SIMULA类似,所以1992年正式将该软件更名为SIMULINK。
SIMULINK的出现,给控制系统分析与设计带来了福音。顾名思义,该软件的名称表明了该系统的两个主要功能:Simu(仿真)和Link(连接),即该软件可以利用鼠标在模型窗口上绘制出所需要的控制系统模型,然后利用SIMULINK提供的功能来对系统进行仿真和分析。
第一节 SIMULINK简介
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(),进而进行仿真与分析。
(),,它们的变化不大。
一、什么是SIMULINK
2、在MATLAB命令窗口中输入simulink3
结果是在桌面上出现一个用图标形式显示的Library :simulink3的Simulink模块库窗口。
二、SIMULINK的启动
1、在MATLAB命令窗口中输入simulink
结果是在桌面上出现一个称为Simulink Library Browser的窗口,在这个窗口中列出了按功能分类的各种模块的名称。
当然用户也可以通过MATLAB主窗口的快捷按钮来打开Simulink Library Browser窗口。
两种模块库窗口界面只是不同的显示形式,用户可以根据各人喜好进行选用,一般说来第二种窗口直观、形象,易于初学者,但使用时会打开太多的子窗口。
三、SIMULINK的模块库介绍
SIMILINK模块库按功能进行分类,包括以下8类子库:
Continuous(连续模块)
Discrete(离散模块)
Function&Tables(函数和平台模块)
Math(数学模块)
Nonlinear(非线性模块)
Signals&Systems(信号和系统模块)
Sinks(接收器模块)
Sources(输入源模块)
1、连续模块(Continuous)
Integrator:输入信号积分
Derivative:输入信号微分
State-Space:线性状态空间系统模型
Transfer-Fcn:线性传递函数模型
Zero-Pole:以零极点表示的传递函数模型
Memory:存储上一时刻的状态值
Transport Delay:输入信号延时一个固定时间再输出
Variable Transport Delay:输入信号延时一个可变时间再输出
2、离散模块(Discrete)
Discrete-time Integrator:离散时间积分器
Discrete Filter:IIR与FIR滤波器
Discrete State-Space:离散状态空间系统模型
Discrete Transfer-Fcn:离散传递函数模型
Discrete Zero-Pole:以零极点表示的离散传递函数模型
First-Order Hold:一阶采样和保持器
Zero-Order Hold:零阶采样和保持器
Unit Delay:一个采样周期的延时
3、 Function&Tables(函数和平台模块)
Fcn:用自定义的函数(表达式)进行运算
MATLAB Fcn:利用matlab的现有函数进行运算
S-Function:调用自编的S函数的程序进行运算
Look-Up Table:建立输入信号的查询表(线性峰值匹配)
Look-Up Table(2-D):建立两个输入信号的查询表(线性峰值匹配)
4、 Math(数学模块)
Sum:加减运算
Product:乘运算
Dot Product:点乘运算
Gain:比例运算
Math Function:包