Matlab7.x教学课件第7章仿真.ppt
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1、第第7 章章 Simulink仿真环境仿真环境1第第第第7 7 章章章章 SimulinkSimulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境主要内容:主要内容:SimulinkSimulink的工作环境;的工作环境;模型文件的创建和仿真;模型文件的创建和仿真;子系统的封装子系统的封装过过程程 。2第第第第7 7 章章章章 SimulinkSimulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境7.1 7.1 SimulinkSimulink的启动与退出的启动与退出7.1.1 Simulink简介简介SimulinkSimulink是是用用来来对对动动态态系系统统进进行行建建模模、仿仿真真和和分分析析的的
2、面面向向框框图图的的仿仿真真软软件件,是是MATLABMATLAB的的重要组成部分。重要组成部分。SimulinkSimulink提提供供建建立立系系统统模模型型、选选择择仿仿真真参参数数和和数数值值算算法法、启启动动仿仿真真程程序序对对该该系系统统进进行行仿仿真真、设设置置不不同同的的输输出出方方式式来来观观察察仿仿真真结结果果等等功能。功能。3第第第第7 7 章章章章 SimulinkSimulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境7.1.2 Simulink的启动和模型的启动和模型编辑编辑窗口窗口 SimulinkSimulink的启动方法有下列几种:的启动方法有下列几种:1)1)在在M
3、ATLABMATLAB的的命命令令窗窗口口输输入入语语句句simulinksimulink,即即可可 启启 动动 SimulinkSimulink。SimulinkSimulink启启 动动 后后 会会 显显 示示SimulinkSimulink模模 块块 库库 浏浏 览览 器器(Simulink Simulink Library Library Browser)Browser)窗口。窗口。2)单单击击MATLAB主主窗窗口口工工具具栏栏上上的的Simulink命命令按钮。令按钮。3)在)在MATLAB主窗口主窗口File菜单中选择菜单中选择New菜单项菜单项下的下的Model命令,在出现命令
4、,在出现Simulink模块库浏览器模块库浏览器窗口的同时,还会出现一个名字为窗口的同时,还会出现一个名字为untitled的模型的模型编辑窗口。编辑窗口。4第第第第7 7 章章章章 SimulinkSimulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境Simulink的模型编辑窗口由菜单、工具栏、的模型编辑窗口由菜单、工具栏、模型框图窗口和状态栏等组成。模型框图窗口和状态栏等组成。其中菜单提供了模型建立和仿真的几乎全其中菜单提供了模型建立和仿真的几乎全部功能。工具栏是模型建立和仿真过程中部功能。工具栏是模型建立和仿真过程中常用功能的命令按钮,模型框图窗口是模常用功能的命令按钮,模型框图窗口是模型编
5、辑区,状态栏是仿真过程中的状态信型编辑区,状态栏是仿真过程中的状态信息。息。5第第第第7 7 章章章章 SimulinkSimulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境 file file的常用菜单项功能的常用菜单项功能 菜单项菜单项 功能功能Model propertiesModel properties模型属性模型属性PrintPrint 打印模型打印模型PreferencesPreferences SIMULINKSIMULINK界面的默认设置选项界面的默认设置选项CloseClose 关闭当前关闭当前SimulinkSimulink窗口窗口6第第第第7 7 章章章章 SimulinkS
6、imulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境EditEdit的常用菜单项功能的常用菜单项功能 菜单项菜单项 功能功能Create subsystemCreate subsystem创建子系统创建子系统Mask subsystemMask subsystem封装子系统封装子系统Look under mask Look under mask 查看封装子系统的内部结构查看封装子系统的内部结构Update diagramUpdate diagram更新模型框图的外观更新模型框图的外观7第第第第7 7 章章章章 SimulinkSimulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境 ViewView的常用菜
7、单项功能的常用菜单项功能 菜单项菜单项 功能功能Go to parentGo to parent 显示当前系统的父系统显示当前系统的父系统Model browser optionsModel browser options模型浏览器设置模型浏览器设置Block data tips optionsBlock data tips options 鼠标位于模块上方时显鼠标位于模块上方时显示模块内部数据示模块内部数据Library browserLibrary browser 库浏览器库浏览器Model explorerModel explorer 模型浏览器模型浏览器Zoom in/Zoom out
8、Zoom in/Zoom out 放大放大/缩小缩小Fit system to viewFit system to view 自动选择最合适的显示比例自动选择最合适的显示比例NormalNormal 以正常比例以正常比例(100%)(100%)显示模型显示模型8第第第第7 7 章章章章 SimulinkSimulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境SimulationSimulation的常用菜单项功能的常用菜单项功能菜单项菜单项 功能功能Start/StopStart/Stop启动启动/停止仿真停止仿真Configuration ParametersConfiguration Parame
9、ters 设置仿真设置仿真参数参数Normal Normal 普通普通SimulinkSimulink模型模型AcceleratorAccelerator 产生加速产生加速SimulinkSimulink模型模型9第第第第7 7 章章章章 SimulinkSimulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境 FormatFormat的常用菜单项功能的常用菜单项功能 菜单项菜单项 功能功能Text alignmentText alignment 标注文字对齐工具标注文字对齐工具Enable tex commands Enable tex commands 使使tex tex 命令有效命令有效Filp
10、 nameFilp name 翻转模块名翻转模块名Filp block/Rotate BlockFilp block/Rotate Block翻转翻转/旋转模块旋转模块Show nameShow name 显示模块的名字显示模块的名字Show port labelsShow port labels 显示端口标签显示端口标签Foreground colorForeground color 前景色前景色Background colorBackground color 背景色背景色Screen colorScreen color 屏幕颜色屏幕颜色Port/signal displays Port/s
11、ignal displays 端口端口/信号显示信号显示Block displaysBlock displays 显示模块显示模块10第第第第7 7 章章章章 SimulinkSimulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境toolstools的常用菜单项功能的常用菜单项功能 菜单项菜单项 功能功能Simulink debugger SimulinkSimulink调试器调试器Fixed_point settings 浮点设置浮点设置Model advisor 模型咨询模型咨询Lookup table editor 查表编辑查表编辑Data class designer 用户定义数据类型设计器
12、用户定义数据类型设计器Bus editor 线路编辑线路编辑Signal&scope manager 信号和示波器管理器信号和示波器管理器Real_time workshop 实时工作平台实时工作平台External mode control panel 外部的模式控制平台外部的模式控制平台Control design 控制设计控制设计Parameter estination 参数估计参数估计Report genetor 报告生成器报告生成器11第第第第7 7 章章章章 SimulinkSimulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境7.1.3 Simulink的文件操作的文件操作Simuli
13、nkSimulink的的文文件件操操作作方方式式非非常常灵灵活活,常常用用的的文文件件操操作有新建文件、打开文件和保存文件三种。作有新建文件、打开文件和保存文件三种。1 新建文件新建文件新建仿真模型文件有以下三种方法:新建仿真模型文件有以下三种方法:1)在在 MATLAB的的 命命 令令 窗窗 口口 选选 择择 菜菜 单单FileNewModel。2)在在 Simulink模模 块块 库库 浏浏 览览 器器 窗窗 口口 选选 择择 菜菜 单单FileNewModel,或者单击工具栏的图标。或者单击工具栏的图标。3)在在 Simulink模模 型型 窗窗 口口 选选 择择 菜菜 单单FileNe
14、wModel,或者单击工具栏的图标。或者单击工具栏的图标。12第第第第7 7 章章章章 SimulinkSimulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境22打开文件打开文件打开仿真模型文件有以下四种方法:打开仿真模型文件有以下四种方法:1)在在MATLAB的的命命令令窗窗口口输输入入不不加加扩扩展展名名的的文文件名,该文件必须在当前搜索路径中。件名,该文件必须在当前搜索路径中。2)在在 MATLAB的的 命命 令令 窗窗 口口 选选 择择 菜菜 单单FileOpen或者单击工具栏的图标打开文件。或者单击工具栏的图标打开文件。3)在在Simulink模模块块库库浏浏览览器器窗窗口口选选择择菜菜单
15、单FileOpen或或者者单单击击工工具具栏栏的的图图标标打打开开.mdl文文件。件。4)在在 Simulink模模 型型 窗窗 口口 中中 选选 择择 菜菜 单单FileOpen或者单击工具栏的图标打开文件。或者单击工具栏的图标打开文件。13第第第第7 7 章章章章 SimulinkSimulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境3 保存文件保存文件模型创建完成后,从模型编辑窗口的模型创建完成后,从模型编辑窗口的File菜菜单项中选择单项中选择Save或或Save As命令,或者单命令,或者单击工具栏的图标,可以将模型以模型文击工具栏的图标,可以将模型以模型文件的格式件的格式(扩展名为扩展名
16、为.mdl)存入磁盘。存入磁盘。14第第第第7 7 章章章章 SimulinkSimulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境7.1.4 Simulink的退出的退出为了退出为了退出Simulink,只要关闭所有模型只要关闭所有模型编辑窗口和编辑窗口和Simulink模块库浏览器窗口模块库浏览器窗口即可。即可。15第第第第7 7 章章章章 SimulinkSimulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境7.2 7.2 SimulinkSimulink的基本模块的基本模块7.2.1 基本模块库基本模块库Simulink 6.0的基本模块库包括的基本模块库包括16个子模块库个子模块库,常用的模块库
17、常用的模块库:常用的模块子库(常用的模块子库(Commonly Used Blocks)连续模块子库(连续模块子库(Continuous)离散模块子库(离散模块子库(Discrete)逻辑和位操作模块子库(逻辑和位操作模块子库(logic and bit operation)查表函数模块子库(查表函数模块子库(lookup Tables)16第第第第7 7 章章章章 SimulinkSimulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境一般数学函数子库(一般数学函数子库(Math)信宿模块子库(信宿模块子库(Sinks)信源模块子库信源模块子库(Sources)用户定义的函数模块子库用户定义的函数模
18、块子库(User_defined Functions)端口与子系统端口与子系统(Ports&Subsystems)17第第第第7 7 章章章章 SimulinkSimulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境7.2.2 常用模块的参数设置常用模块的参数设置1 信号信号发生器生器信号发生器信号发生器(signal generator)是信源模块是信源模块子库子库SourcesSources中的模块,双击信号发生器模中的模块,双击信号发生器模块,会出现参数设置对话框。块,会出现参数设置对话框。对话框的上半部分为参数说明对话框的上半部分为参数说明;下半部分设下半部分设置参数,置参数,Wave for
19、m为信号类型,为信号类型,Time(t)为仿真时间或外部时间,为仿真时间或外部时间,Amplitude为信号为信号幅值,幅值,Frequency为频率。为频率。18第第第第7 7 章章章章 SimulinkSimulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境2 三角函数三角函数三三角角函函数数(Trigonometric Trigonometric Function)Function)是是数数学学函函数数子子库库MathMath中中的的一一个个模模块块,双双击击三三角角函函数数模模块块,会会出出现现参参数数设设置置对对话话框框。对对话话框框的的上上半半部部分分为为参参数数说说明明,下下半半部部为为
20、参参数数设设置置,其其中中FunctionFunction为为可可供供选选择择的的三三角角函函数数,Output Output signal signal typetype为为自自动动、实数和复数。实数和复数。19第第第第7 7 章章章章 SimulinkSimulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境3 数学函数数学函数数数学学函函数数(Math function)是是数数学学函函数数子子 库库 MathMath中中 的的 一一 个个 模模 块块,双双 击击 Math function模模块块,会会出出现现参参数数设设置置对对话话框框。上上半半部部分分为为参参数数说说明明,下下半半部部分分为
21、为参参数数设设置置,其其中中FunctionFunction为为可可供供选选择择的的数数学学函函数数,Output Output signal signal typetype为为自自动动、实实数数和和复数。复数。20第第第第7 7 章章章章 SimulinkSimulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境4 示波器示波器示示波波器器(Scope)是是常常用用的的模模块块子子库库中中的的模模块块,用用来来接接收收输输入入信信号号并并实实时时显显示示信信号号波波形形的的曲曲线。线。示示波波器器的的参参数数设设置置对对话话框框有有两两页页,其其中中General 页页可可设设置置坐坐标标轴轴数数目目
22、Number of axes,浮浮点点显显示示floating scope,时时间间范范围围Time range,采采样样增增益益Sampling;History 页页可可设设置置数数据据点点数数Limit data points to last,是是否否保保存到工作空间存到工作空间Save data to workspace。21第第第第7 7 章章章章 SimulinkSimulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境7.3 7.3 模型文件的创建模型文件的创建7.3.1模块的操作模块的操作 1 模模块的的选定定模块的选定有三种方式:模块的选定有三种方式:1)选定单个模块选定单个模块选选定定
23、对对象象只只要要在在模模块块上上单单击击鼠鼠标标,被被选选定定的的对对象象的的四四角处会出现小黑块编辑框。角处会出现小黑块编辑框。2)选定多个模块选定多个模块如如果果选选定定多多个个模模块块,可可以以按按下下Shift键键,然然后后再再单单击击所所需需选选定定的的模模块块;或或者者用用鼠鼠标标拉拉出出矩矩形形虚虚线线框框,将将所所有有待待选选模模块块框框在在其其中中,则则矩矩形形框框中中所所有有的的模模块块均均被被选中。选中。3)选定所有模块)选定所有模块如果要选定所有模块,可以选择菜单如果要选定所有模块,可以选择菜单EditSelect all。22第第第第7 7 章章章章 Simulink
24、Simulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境22模模块的复制的复制模块的复制有两种方式:模块的复制有两种方式:1)不不同同模模型型窗窗口口(包包括括模模型型库库窗窗口口)之之间间的的模模块块复复制制 选定模块,用鼠标将其拖到另一模型窗口。选定模块,用鼠标将其拖到另一模型窗口。选选定定模模块块,使使用用菜菜单单和和工工具具栏栏中中的的Copy和和Paste命命令。令。2)在同一模型窗口内的复制模块在同一模型窗口内的复制模块选选定定模模块块,按按下下鼠鼠标标右右键键,拖拖动动模模块块到到合合适适的的地地方方,释放鼠标。释放鼠标。选选定定模模块块,按按住住Ctrl键键,再再用用鼠鼠标标拖拖动动对
25、对象象到到合合适适的地方,释放鼠标。的地方,释放鼠标。使用菜单和工具栏中的使用菜单和工具栏中的Copy和和Paste命令。命令。23第第第第7 7 章章章章 SimulinkSimulink仿真环境仿真环境仿真环境仿真环境33模模块的移的移动模块的移动有两种方式:模块的移动有两种方式:1)在同一模型窗口移动模块在同一模型窗口移动模块选选定定需需要要移移动动模模块块,用用鼠鼠标标将将模模块块拖拖到到合合适适的地方。的地方。2)在不同模型窗之间移动模块在不同模型窗之间移动模块在在不不同同模模型型窗窗之之间间移移动动模模块块,在在用用鼠鼠标标移移动动的的同同时时按按下下Shift键键。当当模模块块移
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- Matlab7 教学 课件 仿真
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