第三部分simulink基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)課件

1、第三部分前言前言一、動態(tài)系統(tǒng)的計算機仿真一、動態(tài)系統(tǒng)的計算機仿真1、系統(tǒng)與模型、系統(tǒng)與模型(1)系統(tǒng)系統(tǒng) 系統(tǒng)只指具有某些特定功能、相互聯(lián)系、相互作用的系統(tǒng)只指具有某些特定功能、相互聯(lián)系、相互作用的元素的元素的集合集合。這里的系統(tǒng)是指廣義上的系統(tǒng)，泛指自然界。這里的系統(tǒng)是指廣義上的系統(tǒng)，泛指自然界的一切現(xiàn)象與過程，例如工程系統(tǒng)如控制系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)的一切現(xiàn)象與過程，例如工程系統(tǒng)如控制系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等，非工程系統(tǒng)如股市系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、生物系統(tǒng)等。等，非工程系統(tǒng)如股市系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、生物系統(tǒng)等。(2)系統(tǒng)模型系統(tǒng)模型 系統(tǒng)模型是對實際系統(tǒng)的一種抽象，是對系統(tǒng)本質(zhì)（或系統(tǒng)模型是對實際系統(tǒng)的一種抽象，是

2、對系統(tǒng)本質(zhì)（或是系統(tǒng)的某種特性）的一種描述。模型具有與系統(tǒng)相似的特是系統(tǒng)的某種特性）的一種描述。模型具有與系統(tǒng)相似的特性。好的模型能夠反映實際系統(tǒng)的性。好的模型能夠反映實際系統(tǒng)的主要特征和運動規(guī)律主要特征和運動規(guī)律。模型可以分為模型可以分為實體模型和數(shù)學(xué)模型實體模型和數(shù)學(xué)模型。實體模型又稱物理效應(yīng)模型，是根據(jù)系統(tǒng)之間的相似性而建實體模型又稱物理效應(yīng)模型，是根據(jù)系統(tǒng)之間的相似性而建立起來的物理模型，如建筑模型等。立起來的物理模型，如建筑模型等。數(shù)學(xué)模型包括數(shù)學(xué)模型包括原始系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型原始系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型和和仿真系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型仿真系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。原始原始系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型是對系統(tǒng)的原始數(shù)學(xué)描述。是對

3、系統(tǒng)的原始數(shù)學(xué)描述。仿真系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型仿真系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型是一種適合于在計算機上演算的模型，主要是指根據(jù)計算機是一種適合于在計算機上演算的模型，主要是指根據(jù)計算機的運算特點、仿真方式、計算方法、精度要求將原始系統(tǒng)數(shù)的運算特點、仿真方式、計算方法、精度要求將原始系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換為計算機程序。學(xué)模型轉(zhuǎn)換為計算機程序。靜態(tài)系統(tǒng)模型靜態(tài)系統(tǒng)模型動態(tài)系統(tǒng)模型動態(tài)系統(tǒng)模型代數(shù)方程代數(shù)方程連續(xù)系統(tǒng)模型連續(xù)系統(tǒng)模型離散系統(tǒng)模型離散系統(tǒng)模型集中參數(shù)集中參數(shù)分布參數(shù)分布參數(shù)差分方程差分方程微分方程微分方程偏微分方程偏微分方程2、計算機仿真、計算機仿真(1)仿真的概念仿真的概念 仿真是以相似性原理、控制論、信息技術(shù)及相關(guān)

4、領(lǐng)域的仿真是以相似性原理、控制論、信息技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域的有關(guān)知識為基礎(chǔ)，以計算機和各種專用物理設(shè)備為工具，借有關(guān)知識為基礎(chǔ)，以計算機和各種專用物理設(shè)備為工具，借助助系統(tǒng)模型系統(tǒng)模型對真實系統(tǒng)進行對真實系統(tǒng)進行試驗試驗的一門綜合性技術(shù)。的一門綜合性技術(shù)。(2)仿真分類仿真分類a: 實物仿真：又稱物理仿真。是指研制某些實體模型，使之實物仿真：又稱物理仿真。是指研制某些實體模型，使之能夠重現(xiàn)原系統(tǒng)的各種狀態(tài)。早期的仿真大多屬于這一類能夠重現(xiàn)原系統(tǒng)的各種狀態(tài)。早期的仿真大多屬于這一類優(yōu)點：直觀，形象，至今仍然廣泛應(yīng)用。優(yōu)點：直觀，形象，至今仍然廣泛應(yīng)用。缺點：投資巨大、周期長，難于改變參數(shù)，靈活性差。缺

5、點：投資巨大、周期長，難于改變參數(shù)，靈活性差。b: 數(shù)學(xué)仿真數(shù)學(xué)仿真：是用數(shù)學(xué)語言去描述一個系統(tǒng)，并編制程序是用數(shù)學(xué)語言去描述一個系統(tǒng)，并編制程序 在計算機上對實際系統(tǒng)進行研究的過程。在計算機上對實際系統(tǒng)進行研究的過程。優(yōu)點優(yōu)點: 靈活性高，便于改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)，效率高（可以靈活性高，便于改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)，效率高（可以 在很短時間內(nèi)完成實際系統(tǒng)很長時間的動態(tài)演變過程在很短時間內(nèi)完成實際系統(tǒng)很長時間的動態(tài)演變過程 ) 重復(fù)性好。重復(fù)性好。缺點缺點: 對某些復(fù)雜系統(tǒng)可能很難用數(shù)學(xué)模型來表達，或者難以對某些復(fù)雜系統(tǒng)可能很難用數(shù)學(xué)模型來表達，或者難以 建立其精確模型建立其精確模型,或者由于數(shù)學(xué)模型

6、過于復(fù)雜而難以求解或者由于數(shù)學(xué)模型過于復(fù)雜而難以求解C: 半實物仿真：半實物仿真：又稱又稱數(shù)學(xué)物理仿真數(shù)學(xué)物理仿真或者混合仿真。為了提高或者混合仿真。為了提高仿真的可信度或者針對一些難以建模的實體，在系統(tǒng)研究中仿真的可信度或者針對一些難以建模的實體，在系統(tǒng)研究中往往把數(shù)學(xué)模型、物理模型和實體結(jié)合起來組成一個復(fù)雜的往往把數(shù)學(xué)模型、物理模型和實體結(jié)合起來組成一個復(fù)雜的仿真系統(tǒng)，這種在仿真環(huán)節(jié)中存在實體的仿真稱為半物理仿仿真系統(tǒng)，這種在仿真環(huán)節(jié)中存在實體的仿真稱為半物理仿真或者半物理仿真，如飛機半實物仿真等。真或者半物理仿真，如飛機半實物仿真等。(3) 計算機仿真計算機仿真 計算機仿真是在研究系統(tǒng)過

7、程中根據(jù)相似性原理，利用計算機仿真是在研究系統(tǒng)過程中根據(jù)相似性原理，利用計算機來逼真模擬研究系統(tǒng)。研究對象可以是實際的系統(tǒng)計算機來逼真模擬研究系統(tǒng)。研究對象可以是實際的系統(tǒng)，也可以是設(shè)想中的系統(tǒng)。在沒有計算機以前，仿真都是，也可以是設(shè)想中的系統(tǒng)。在沒有計算機以前，仿真都是利用實物或者它的物理模型來進行研究的，即物理仿真。利用實物或者它的物理模型來進行研究的，即物理仿真。物理仿真的優(yōu)點是直接、形象、可信，缺點是模型受限、物理仿真的優(yōu)點是直接、形象、可信，缺點是模型受限、易破壞、難以重用。易破壞、難以重用。計算機仿真可以用于研制產(chǎn)品或設(shè)計計算機仿真可以用于研制產(chǎn)品或設(shè)計系統(tǒng)的全過程，包括方案論證、

8、技術(shù)指標(biāo)確定、設(shè)計分析系統(tǒng)的全過程，包括方案論證、技術(shù)指標(biāo)確定、設(shè)計分析、故障處理等各個階段。、故障處理等各個階段。如訓(xùn)練飛行員、宇航員的方針工如訓(xùn)練飛行員、宇航員的方針工作臺和仿真機艙等。作臺和仿真機艙等。二、仿真的三要素二、仿真的三要素 計算機仿真的三個基本計算機仿真的三個基本要素要素是是系統(tǒng)、模型和計算機系統(tǒng)、模型和計算機，聯(lián)，聯(lián)系著它們的三項基本系著它們的三項基本活動活動是是模型建立、仿真模型建立（又稱模型建立、仿真模型建立（又稱二次建模）和仿真試驗。二次建模）和仿真試驗。 數(shù)學(xué)仿真采用數(shù)學(xué)模型，用數(shù)學(xué)語言對系統(tǒng)的特性進行數(shù)學(xué)仿真采用數(shù)學(xué)模型，用數(shù)學(xué)語言對系統(tǒng)的特性進行描述，其工作過程

9、是：描述，其工作過程是： 建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型； 建立系統(tǒng)仿真模型，即設(shè)計算法，并轉(zhuǎn)化為計算機程序，建立系統(tǒng)仿真模型，即設(shè)計算法，并轉(zhuǎn)化為計算機程序，使系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型能為計算機所接受并能在計算機上運行使系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型能為計算機所接受并能在計算機上運行 運行仿真模型，進行仿真試驗，再根據(jù)仿真試驗的結(jié)果進運行仿真模型，進行仿真試驗，再根據(jù)仿真試驗的結(jié)果進一步修正系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和仿真模型。一步修正系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和仿真模型。主要內(nèi)容主要內(nèi)容 SIMILINK與建模仿真與建模仿真模塊的基本操作模塊的基本操作運行仿真運行仿真基本模塊介紹基本模塊介紹連續(xù)系統(tǒng)連續(xù)系統(tǒng)子系統(tǒng)及其封裝技術(shù)子系統(tǒng)

10、及其封裝技術(shù)10.1 SIMULINK與建模仿真與建模仿真10.1.1 SIMULINK1. SIMULINKSIMULINK是是MATLABMATLAB軟件的擴展，它是實現(xiàn)動態(tài)系軟件的擴展，它是實現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)建模和仿真的一個軟件包，它與統(tǒng)建模和仿真的一個軟件包，它與MATLABMATLAB語言的語言的主要區(qū)別在于，其與用戶交互接口是基于主要區(qū)別在于，其與用戶交互接口是基于WindowsWindows的模型化圖形輸入，其結(jié)果是使得用戶可以把更的模型化圖形輸入，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，而非語言的編多的精力投入到系統(tǒng)模型的構(gòu)建，而非語言的編程上。程上。2.2.所謂模型化

11、圖形輸入是指所謂模型化圖形輸入是指SIMULINKSIMULINK提供了一些按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)部是如何實現(xiàn)的，通過對這些基本模塊的調(diào)塊內(nèi)部是如何實現(xiàn)的，通過對這些基本模塊的調(diào)用，再將它們連接起來就可以構(gòu)成所需要的系統(tǒng)用，再將它們連接起來就可以構(gòu)成所需要的系統(tǒng)模型（以模型（以.mdl.mdl文件進行存取），進而進行仿真與文件進行存取），進而進行仿真與分析。分析。10.1.2 SIMULNK應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域1 1. . 通訊與衛(wèi)星系

12、統(tǒng)通訊與衛(wèi)星系統(tǒng)；2 2. . 航空航天系統(tǒng)航空航天系統(tǒng)；3 3. . 生物系統(tǒng)；生物系統(tǒng)；4 4. . 船舶系統(tǒng)船舶系統(tǒng)；5 5. . 汽車系統(tǒng)汽車系統(tǒng)；6 6. . 金融系統(tǒng)；金融系統(tǒng)；7 7. . 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)。10.1.3 SIMULINK的基本使用基本使用1. 安裝安裝 隨隨MATLAB安裝或單獨安裝安裝或單獨安裝。2. 啟動啟動 (1) 命令窗口中鍵入命令窗口中鍵入Simulink (2) 工具欄中工具欄中，點擊快捷按鈕來打開點擊快捷按鈕來打開Simulink 窗口窗口。 出現(xiàn)出現(xiàn) Simulink Library Browser的窗口，的窗口，在這個窗口中列在這個窗口中列出了

13、按功能分類出了按功能分類的各種模塊的名的各種模塊的名稱稱。 注注：在在MATLAB命令窗口中輸入命令窗口中輸入Simulink3 出現(xiàn)用圖標(biāo)形式顯示的出現(xiàn)用圖標(biāo)形式顯示的Library :Simulink3的的Simulink模塊庫窗口。模塊庫窗口。 兩種模塊庫窗口界面只是不同的顯示形式，用戶兩種模塊庫窗口界面只是不同的顯示形式，用戶可以根據(jù)各人喜好進行選用，一般說來第二種窗可以根據(jù)各人喜好進行選用，一般說來第二種窗口直觀、形象，易于初學(xué)者，但使用時會打開太口直觀、形象，易于初學(xué)者，但使用時會打開太多的子窗口。多的子窗口。3. 創(chuàng)建模型窗口創(chuàng)建模型窗口(1) 在在Matlab窗口窗口file菜

14、單下選擇菜單下選擇new命令命令 的的model；(2) Simulink窗口窗口file菜單下選擇菜單下選擇new命令命令 的的model；(3) 單擊單擊Simulink 窗口工具欄按窗口工具欄按 鈕。鈕。10.1.4 建模仿真建模仿真1.1.建模仿真的一般過程建模仿真的一般過程: : (1) (1)打開一個空白的編輯窗口；打開一個空白的編輯窗口； (2)(2)將模塊庫中模塊復(fù)制到編輯窗口里，并依照將模塊庫中模塊復(fù)制到編輯窗口里，并依照 給定的框圖修改編輯窗口中模塊的參數(shù)；給定的框圖修改編輯窗口中模塊的參數(shù)； (3)(3)將各個模塊按給定的框圖連接起來；將各個模塊按給定的框圖連接起來； (

15、4)(4)用菜單選擇或命令窗口鍵入命令進行仿真分用菜單選擇或命令窗口鍵入命令進行仿真分 析，在仿真的同時，可以觀察仿真結(jié)果，如析，在仿真的同時，可以觀察仿真結(jié)果，如 果發(fā)現(xiàn)有不正確的地方，可以停止仿真，對果發(fā)現(xiàn)有不正確的地方，可以停止仿真，對 參數(shù)進行修正；參數(shù)進行修正； (5)(5)如果對結(jié)果滿意，可以將模型保存。如果對結(jié)果滿意，可以將模型保存。2.2. Simulink模型基本結(jié)構(gòu)模型基本結(jié)構(gòu)(1) (1) 一個典型的一個典型的SimulinkSimulink模型包括如下三種類型模型包括如下三種類型 的元素：的元素： 信號源模塊信號源模塊 被模擬的系統(tǒng)模塊被模擬的系統(tǒng)模塊 輸出顯示模塊輸出

16、顯示模塊(2) (2) Simulink模型元素關(guān)聯(lián)圖模型元素關(guān)聯(lián)圖源模塊源模塊系統(tǒng)模塊系統(tǒng)模塊顯示模塊顯示模塊信號源為系統(tǒng)的輸入，它包括常數(shù)信號源、信號源為系統(tǒng)的輸入，它包括常數(shù)信號源、函數(shù)信號發(fā)生器（如正弦波和階躍函數(shù)波函數(shù)信號發(fā)生器（如正弦波和階躍函數(shù)波等）和用戶自己在等）和用戶自己在MATLAB MATLAB 中創(chuàng)建的自定義中創(chuàng)建的自定義信號。信號。系統(tǒng)模塊作為中心模塊是系統(tǒng)模塊作為中心模塊是SimulinkSimulink仿真建仿真建模所要解決的主要部分。模所要解決的主要部分。系統(tǒng)的輸出由顯示模塊接收。輸出顯示的系統(tǒng)的輸出由顯示模塊接收。輸出顯示的形式包括形式包括圖形顯示圖形顯示、示

17、波器顯示示波器顯示和和輸出到文件輸出到文件或或MATLAB 工作空間工作空間中三種。輸出模塊主要中三種。輸出模塊主要在在Sinks Sinks 庫中。庫中。例例1：10.1.5 仿真簡單模型C=1sin( )(0)0( )txx t( )cos( )x ttC ( )cos( ) 1x tt C為常數(shù)為常數(shù)利用初始條件利用初始條件創(chuàng)建模型步驟創(chuàng)建模型步驟1. 添加模塊添加模塊 從從源模塊庫源模塊庫(Sources)中復(fù)制正弦波模塊中復(fù)制正弦波模塊(Sine Wave)。 連續(xù)模塊庫連續(xù)模塊庫(Continuous)復(fù)制積分模塊復(fù)制積分模塊(Integrator)。 輸出輸出顯示模塊庫顯示模塊庫

18、(Sinks)復(fù)制示波器模塊復(fù)制示波器模塊(Scope)。2. 連接模塊連接模塊3. 運行仿真運行仿真 雙擊示波器模塊雙擊示波器模塊,打開打開Scope窗口。雙擊模窗口。雙擊模型窗口菜單中型窗口菜單中的的SimulationStart,仿真仿真執(zhí)行執(zhí)行,結(jié)果如圖所示結(jié)果如圖所示。sin( )(0)1( )txx tC=0利用初始條件利用初始條件系統(tǒng)的解析解為系統(tǒng)的解析解為( )cos( )x tt Simulink模型：模型： 在仿真時需要在仿真時需要將積分模塊的將積分模塊的初始值設(shè)置為初始值設(shè)置為 -1，最終可以，最終可以得到標(biāo)準(zhǔn)的余得到標(biāo)準(zhǔn)的余弦曲線弦曲線。例例2：利用利用simulink

19、來計算來計算“chirp”信號和正弦函信號和正弦函 數(shù)信號疊加后的信號波數(shù)信號疊加后的信號波(examp10_1_2.mdl)例例3：單自由度系統(tǒng)：單自由度系統(tǒng)：0mx cx kx00(0)1,(0)0 xxxx初始條件：初始條件：要求：采用要求：采用Simulink對系統(tǒng)進行仿真。對系統(tǒng)進行仿真。已知參數(shù)已知參數(shù): m=1, c=1, k=1(examp10_1_3.mdl)0ckxxxmm解：解：注：注：如果系統(tǒng)中沒有阻尼，則動力方程為：如果系統(tǒng)中沒有阻尼，則動力方程為： (examp10_1_3_0.mdl), 0mx kx已知參數(shù)：m=1,k=101,(0)0 xx0初始條件： x(0

20、)=x解：解：0kxxm主要內(nèi)容 SIMILINK與建模仿真與建模仿真模塊的基本操作模塊的基本操作運行仿真運行仿真基本模塊介紹基本模塊介紹連續(xù)系統(tǒng)連續(xù)系統(tǒng)子系統(tǒng)及其封裝技術(shù)子系統(tǒng)及其封裝技術(shù)10.2 模塊的基本操作模塊的基本操作10.2.1 打開模型打開模型 1. 新建模型新建模型 2. 打開一個已存在的模型打開一個已存在的模型 方法方法1：通過：通過FileOpen命令；命令； 方法方法2：在：在MATLAB命令窗口中直接鍵命令窗口中直接鍵 入模型名。入模型名。10.2.2 模塊操作模塊操作 調(diào)整模塊的大小調(diào)整模塊的大小 選中模塊，模塊四角出現(xiàn)小方塊，然后按住鼠選中模塊，模塊四角出現(xiàn)小方塊，

21、然后按住鼠 標(biāo)拖曳。標(biāo)拖曳。2. 旋轉(zhuǎn)模塊旋轉(zhuǎn)模塊 選中模塊，然后選擇菜單命令選中模塊，然后選擇菜單命令FormatRotate 模塊將順時針方向旋轉(zhuǎn)模塊將順時針方向旋轉(zhuǎn)90度。度。3. 模塊內(nèi)部復(fù)制模塊內(nèi)部復(fù)制 方法方法1：先按：先按Ctrl鍵，再單擊模塊鍵，再單擊模塊 方法方法2：右鍵拖曳模塊：右鍵拖曳模塊 方法方法3：EditCopy和和EditPaste 方法方法4：選中模塊，：選中模塊，Ctrl+C復(fù)制，復(fù)制，Ctrl+V粘貼粘貼 方法方法5：右鍵快捷菜單：右鍵快捷菜單4. 刪除模塊刪除模塊 方法方法1：選中模塊，按：選中模塊，按Delete鍵鍵 方法方法2：選中模塊，然后從模型窗口

22、中選擇：選中模塊，然后從模型窗口中選擇 EditDelete 方法方法3：選中模塊，然后選擇菜單：選中模塊，然后選擇菜單EditCut刪刪 至剪貼板至剪貼板5. 選中多個模塊選中多個模塊 方法方法1：按?。喊醋hift鍵，同時用鼠標(biāo)單擊想要選中鍵，同時用鼠標(biāo)單擊想要選中 的模塊的模塊 方法方法2：使用：使用“范圍框范圍框”，在使用，在使用“范圍框范圍框”后，后， 若若 想繼續(xù)選擇模塊，可按住想繼續(xù)選擇模塊，可按住Shift鍵，再鍵，再 單擊要選的模塊即可單擊要選的模塊即可注注:若多個模塊被選中若多個模塊被選中，則這些模塊可以被則這些模塊可以被 當(dāng)作一個整體進行操作，如移動、復(fù)制和當(dāng)作一個整體

23、進行操作，如移動、復(fù)制和刪除等，操作方法和單個模塊的操作方法刪除等，操作方法和單個模塊的操作方法相同。相同。6. 修改模塊名修改模塊名 鼠標(biāo)左鍵雙擊模塊名，則模塊名進行編輯鼠標(biāo)左鍵雙擊模塊名，則模塊名進行編輯狀態(tài)。編輯完標(biāo)簽后，在模塊名外的任意狀態(tài)。編輯完標(biāo)簽后，在模塊名外的任意位置上單擊鼠標(biāo)，則新的模塊名將被承認。位置上單擊鼠標(biāo)，則新的模塊名將被承認。7. 改變模塊名位置改變模塊名位置 選擇菜單命令選擇菜單命令FormatFlip Name,模塊名將發(fā)模塊名將發(fā)生翻轉(zhuǎn)。若原模塊名位置在模塊的左邊，則翻轉(zhuǎn)生翻轉(zhuǎn)。若原模塊名位置在模塊的左邊，則翻轉(zhuǎn)到右邊。若原模塊名位置在模塊的下方，則翻轉(zhuǎn)到右邊

24、。若原模塊名位置在模塊的下方，則翻轉(zhuǎn)到上方。到上方。8. 模塊名顯示與否模塊名顯示與否 選中模塊，然后通過選擇菜單命令選中模塊，然后通過選擇菜單命令FormatHide Name,則模塊的標(biāo)簽從屏幕上消則模塊的標(biāo)簽從屏幕上消失。此時失。此時Hide Name變成為變成為Show Name，選，選中它可以重新顯示標(biāo)簽。中它可以重新顯示標(biāo)簽。9. 增加陰影增加陰影 選擇菜單命令選擇菜單命令FormatShow Drop Shadow 則模塊增加陰影。此時則模塊增加陰影。此時Show Drop Shadow變變成為成為Hide Drop Shadow，選中它可以隱藏陰，選中它可以隱藏陰影。影。10.

25、2.3 信號線操作信號線操作1. 繪制信號線繪制信號線 方法方法1: 由輸出端口拖曳鼠標(biāo)到輸入端口，或拖曳鼠由輸出端口拖曳鼠標(biāo)到輸入端口，或拖曳鼠 標(biāo)由輸入端口到輸出端口。標(biāo)由輸入端口到輸出端口。 方法方法2: 先選中模塊，然后按住先選中模塊，然后按住Ctrl并用鼠標(biāo)左鍵單并用鼠標(biāo)左鍵單 擊目標(biāo)模塊。擊目標(biāo)模塊。2. 斷開模塊間的連線斷開模塊間的連線 方法方法1: 先按下先按下Shift鍵，然后用鼠標(biāo)左鍵拖動模塊到鍵，然后用鼠標(biāo)左鍵拖動模塊到 另一個位置。另一個位置。 方法方法2: 將鼠標(biāo)指向連線的箭頭處，當(dāng)出現(xiàn)一個小圓將鼠標(biāo)指向連線的箭頭處，當(dāng)出現(xiàn)一個小圓 圈圈住箭頭時按下鼠標(biāo)左鍵并移動連線

26、。圈圈住箭頭時按下鼠標(biāo)左鍵并移動連線。3. 在信號線之間插入模塊在信號線之間插入模塊 用鼠標(biāo)拖動模塊到信號線上，使得模塊的輸入用鼠標(biāo)拖動模塊到信號線上，使得模塊的輸入/輸輸出端口對準(zhǔn)信號線。出端口對準(zhǔn)信號線。4. 移動線段移動線段 按下鼠標(biāo)左鍵直接拖動信號線。按下鼠標(biāo)左鍵直接拖動信號線。5. 移動節(jié)點移動節(jié)點 選中信號線某段，單擊選中此段，移動鼠標(biāo)到黑選中信號線某段，單擊選中此段，移動鼠標(biāo)到黑色小方框上，當(dāng)出現(xiàn)一個小圓圈時按下鼠標(biāo)左色小方框上，當(dāng)出現(xiàn)一個小圓圈時按下鼠標(biāo)左鍵移動信號線。鍵移動信號線。6. 刪除信號線刪除信號線 同刪除模塊一樣。同刪除模塊一樣。7. 信號線調(diào)整為斜線段信號線調(diào)整為

27、斜線段 先單擊先單擊Shift按鈕，將鼠標(biāo)指向需要移動的按鈕，將鼠標(biāo)指向需要移動的 直線上的一點并按下鼠標(biāo)左鍵拖動直線。直線上的一點并按下鼠標(biāo)左鍵拖動直線。8. 信號線調(diào)整為折線段信號線調(diào)整為折線段 按住鼠標(biāo)左鍵不放直接拖動直線。按住鼠標(biāo)左鍵不放直接拖動直線。Sine WaveScope1/sIntegrator9. 信號線標(biāo)簽信號線標(biāo)簽 (1) 建立信號標(biāo)簽建立信號標(biāo)簽 在直線上直接用鼠標(biāo)左鍵雙擊，然后輸入。在直線上直接用鼠標(biāo)左鍵雙擊，然后輸入。 (2) 復(fù)制信號標(biāo)簽復(fù)制信號標(biāo)簽 按下按下Ctrl鍵，然后按住鼠標(biāo)左鍵選中標(biāo)簽并拖動鍵，然后按住鼠標(biāo)左鍵選中標(biāo)簽并拖動 。 (3) 移動信號標(biāo)簽移

28、動信號標(biāo)簽 按住鼠標(biāo)左鍵選中標(biāo)簽并拖動按住鼠標(biāo)左鍵選中標(biāo)簽并拖動 (4) 編輯信號標(biāo)簽編輯信號標(biāo)簽 在標(biāo)簽框內(nèi)用鼠標(biāo)左鍵雙擊，然后編輯在標(biāo)簽框內(nèi)用鼠標(biāo)左鍵雙擊，然后編輯 (5) 刪除信號標(biāo)簽刪除信號標(biāo)簽 按下按下 Shift鍵，然后用鼠標(biāo)左鍵單擊選中標(biāo)簽鍵，然后用鼠標(biāo)左鍵單擊選中標(biāo)簽,再再 按按Delete鍵鍵 10.2.4 模型注釋模型注釋 使用模型注釋可以使模型更易讀懂，其效果如使用模型注釋可以使模型更易讀懂，其效果如同同MATLAB 程序中的注釋行一樣。對于經(jīng)常使程序中的注釋行一樣。對于經(jīng)常使用用Simulink的用戶，養(yǎng)成經(jīng)常使用注釋的習(xí)慣的用戶，養(yǎng)成經(jīng)常使用注釋的習(xí)慣是非常重要的。是

29、非常重要的。1. 建立注釋建立注釋 在模型圖標(biāo)中用鼠標(biāo)左鍵雙擊，然后輸入文字。在模型圖標(biāo)中用鼠標(biāo)左鍵雙擊，然后輸入文字。2. 復(fù)制注釋復(fù)制注釋 按下按下Ctrl鍵，然后按下鼠標(biāo)左鍵選中注釋文字并鍵，然后按下鼠標(biāo)左鍵選中注釋文字并 拖動。拖動。3. 移動注釋移動注釋 按下鼠標(biāo)左鍵選中注釋并拖動。按下鼠標(biāo)左鍵選中注釋并拖動。4. 編輯注釋編輯注釋 單擊注釋文字，然后編輯。單擊注釋文字，然后編輯。5. 刪除注釋刪除注釋 按下按下Shift鍵，然后用鼠標(biāo)選中注釋文字，再按鍵，然后用鼠標(biāo)選中注釋文字，再按Delete鍵。鍵。6. 改變注釋字體改變注釋字體 要改變注釋內(nèi)容的字體，先選中注釋，選擇模型要改變

30、注釋內(nèi)容的字體，先選中注釋，選擇模型窗口菜單中的窗口菜單中的【Format Font】選項，就會出現(xiàn)選項，就會出現(xiàn)一個字體選擇的對話框，選中認為合適的字體，一個字體選擇的對話框，選中認為合適的字體，然后按然后按【OK】。10.2.5 創(chuàng)建復(fù)雜模型創(chuàng)建復(fù)雜模型 通過兩個算例來說明建模中的其他一些技巧。通過兩個算例來說明建模中的其他一些技巧。例例1: 一個生長在罐中的細菌的簡單模型。假定細一個生長在罐中的細菌的簡單模型。假定細菌的出生率和當(dāng)前細菌的總數(shù)成正比，死亡率菌的出生率和當(dāng)前細菌的總數(shù)成正比，死亡率和當(dāng)前的總數(shù)的平方成正比。若以和當(dāng)前的總數(shù)的平方成正比。若以x 代表當(dāng)前代表當(dāng)前細菌的總數(shù)，則

31、細菌的出生率可表示為細菌的總數(shù)，則細菌的出生率可表示為: 細菌的死亡率可表示為細菌的死亡率可表示為: 細菌總數(shù)的總變化率可表示為出生率與死亡率細菌總數(shù)的總變化率可表示為出生率與死亡率之差。因此系統(tǒng)可表示為如下的微分方程形式之差。因此系統(tǒng)可表示為如下的微分方程形式：_birthratebx2_deathratepx2xbxpx 假定假定b=1/h，p=0.5/h，當(dāng)前細菌的總數(shù)為，當(dāng)前細菌的總數(shù)為100，計，計算一個小時后罐中的細菌總數(shù)。算一個小時后罐中的細菌總數(shù)。 步驟一：添加模塊步驟一：添加模塊 這是一個一階系統(tǒng)，因此一個用來解微分方程的這是一個一階系統(tǒng)，因此一個用來解微分方程的積分模塊是必

32、要的。積分模塊的輸入為積分模塊是必要的。積分模塊的輸入為 ，輸出，輸出為為 。2xbxpxxx 模型的起始時間默認為模型的起始時間默認為0，終止時間默認為，終止時間默認為10.0。需要改變終止時間時，。需要改變終止時間時，【SimulationConfiguration Parameters】，打開模型參數(shù)對話框，設(shè)置打開模型參數(shù)對話框，設(shè)置【Stop time】為為10.0。 現(xiàn)在模型就全部完成了，選擇現(xiàn)在模型就全部完成了，選擇【FileSave】命令保存模型為命令保存模型為bio_example，Simulink將以將以bio_example.mdl為文件名保存到指定的位置。為文件名保存到

33、指定的位置。步驟四：運行模型步驟四：運行模型 雙擊示波器模塊，并選擇雙擊示波器模塊，并選擇【SimulinkStart】命令運行模型，示波器將繪制出仿真結(jié)果。命令運行模型，示波器將繪制出仿真結(jié)果。例例2: 三自由度結(jié)構(gòu)強迫振動三自由度結(jié)構(gòu)強迫振動(examp10_2_2.mdl) 已知參數(shù)：已知參數(shù)：m=1，k=1，p0=1，w=0.5 要求：采用要求：采用Simulink對系統(tǒng)進行動態(tài)仿真，對系統(tǒng)進行動態(tài)仿真， 計算時間計算時間050 解：解：1-1( )XKXP tMM 10.2.6 模型拷貝到模型拷貝到Word文檔中文檔中1. 模型拷貝到模型拷貝到Word文檔文檔 使用使用【EditCo

34、py Model】命令，然后在命令，然后在Word 中粘貼中粘貼.2. 模型在模型在Word文檔中編輯文檔中編輯 使用取消組合命令。使用取消組合命令。主要內(nèi)容 SIMILINK與建模仿真與建模仿真模塊的基本操作模塊的基本操作運行仿真運行仿真基本模塊介紹基本模塊介紹連續(xù)系統(tǒng)連續(xù)系統(tǒng)子系統(tǒng)及其封裝技術(shù)子系統(tǒng)及其封裝技術(shù)10.3 運行仿真運行仿真 使用窗口仿真使用窗口仿真 使用使用MATLAB命令運行仿真命令運行仿真10.3.1 使用窗口運行仿真使用窗口運行仿真 優(yōu)點：人機交互性強，不必記住繁瑣的命優(yōu)點：人機交互性強，不必記住繁瑣的命 令語句即可進行操作。令語句即可進行操作。 設(shè)置仿真參數(shù)設(shè)置仿真參

35、數(shù) 選擇菜單選項選擇菜單選項【SimulationConfiguration Parameters】,可以對仿真參數(shù)及算法進行可以對仿真參數(shù)及算法進行 設(shè)置。設(shè)置。1. 解法設(shè)置頁（解法設(shè)置頁（Solver） 當(dāng)選中菜單選項當(dāng)選中菜單選項 【SimulationConfiguration Parameters】 后，出現(xiàn)參數(shù)及算法等設(shè)置頁，再點擊后，出現(xiàn)參數(shù)及算法等設(shè)置頁，再點擊 【Solver】,則出現(xiàn)解法設(shè)置頁則出現(xiàn)解法設(shè)置頁,如圖所示。如圖所示。各種ode命令地說明2. Data Import/Export面板面板 該面板主要用于向該面板主要用于向Matlab7.0工作空間輸出工作空間輸

36、出模型仿真結(jié)果數(shù)據(jù)，或從模型仿真結(jié)果數(shù)據(jù)，或從Matlab7.0工作空工作空間讀入數(shù)據(jù)到模型，如圖所示間讀入數(shù)據(jù)到模型，如圖所示。(1) 從從MATLAB工作空間加載工作空間加載 (Load from workspace) 雖然雖然Simulink提供了多種系統(tǒng)輸入信號，但提供了多種系統(tǒng)輸入信號，但并不能完全滿足需要。并不能完全滿足需要。Simulink允許使用用允許使用用戶自定義的信號作為系統(tǒng)輸入信號。在戶自定義的信號作為系統(tǒng)輸入信號。在Load from workspace框中，用戶可以設(shè)置框中，用戶可以設(shè)置MATLAB中的變量作為系統(tǒng)輸入信號或系統(tǒng)中的變量作為系統(tǒng)輸入信號或系統(tǒng)狀態(tài)初值，

37、如下所述狀態(tài)初值，如下所述. Input：用來設(shè)置系統(tǒng)輸入信號，其格式為用來設(shè)置系統(tǒng)輸入信號，其格式為t, u，其中，其中t、u 均為均為列向量列向量，t 為輸入信為輸入信號的時間向量，號的時間向量，u 為相應(yīng)時刻的信號取值。為相應(yīng)時刻的信號取值?？梢允褂枚鄠€信號輸入，如可以使用多個信號輸入，如t, u1, u2。輸。輸入信號與入信號與Simulink的接口由的接口由Inport模塊模塊（In1模塊）實現(xiàn)。模塊）實現(xiàn)。 Initial state：用來設(shè)置系統(tǒng)狀態(tài)變量的初用來設(shè)置系統(tǒng)狀態(tài)變量的初始值。初始值始值。初始值可為列向量可為列向量。(2) 仿真結(jié)果輸出到仿真結(jié)果輸出到MATLAB的工作

38、空間的工作空間 (Save to workspace) 可以將系統(tǒng)的仿真結(jié)果、系統(tǒng)仿真時刻、系統(tǒng)中可以將系統(tǒng)的仿真結(jié)果、系統(tǒng)仿真時刻、系統(tǒng)中的狀態(tài)或指定的信號輸出到的狀態(tài)或指定的信號輸出到MATLAB的工作空間的工作空間中，以便用戶對其進行定量分析，如下所述。中，以便用戶對其進行定量分析，如下所述。 Time：輸出系統(tǒng)仿真時刻。：輸出系統(tǒng)仿真時刻。 States：輸出系統(tǒng)模型中的所有狀態(tài)變量。：輸出系統(tǒng)模型中的所有狀態(tài)變量。 Output：輸出系統(tǒng)模型中的所有由：輸出系統(tǒng)模型中的所有由Output 模塊模塊（即（即Out1 模塊）表示的信號。模塊）表示的信號。 Final state：輸出系統(tǒng)

39、模型中的最終狀態(tài)變量取：輸出系統(tǒng)模型中的最終狀態(tài)變量取值，即最后仿真時刻處的狀態(tài)值。值，即最后仿真時刻處的狀態(tài)值。(3) 輸出選項（輸出選項（Save options） Limit data points to last：表示輸出數(shù)據(jù)：表示輸出數(shù)據(jù)的長度（從信號的最后數(shù)據(jù)點記起）。的長度（從信號的最后數(shù)據(jù)點記起）。 Format：表示輸出數(shù)據(jù)類型。共有三種形：表示輸出數(shù)據(jù)類型。共有三種形式：式：Structure with Time(帶有仿真時間變帶有仿真時間變量的結(jié)構(gòu)體量的結(jié)構(gòu)體)、Structure(不帶仿真時間變不帶仿真時間變量的結(jié)構(gòu)體量的結(jié)構(gòu)體)、Array(信號數(shù)組信號數(shù)組)。例：例

40、：假定兩個輸入信號都為正弦信號假定兩個輸入信號都為正弦信號sin(t), 并且假定初始值為并且假定初始值為0，1(examp10_3_1)y= sin(t)=-cos(t)+Cy1=-cos(t)+1y2=-cos(t)+2則(1)將將Load from workspace欄的兩項全部選上，并欄的兩項全部選上，并且將且將Input欄改寫為欄改寫為t, u, u; Initial state欄改寫為欄改寫為0,1(2)將將Save to workspace欄的四項全部選上。欄的四項全部選上。(3)Save option欄的三項分別為：欄的三項分別為：1000，1，Array(4)運行仿真前，首先

41、需要生成系統(tǒng)輸入信號，在運行仿真前，首先需要生成系統(tǒng)輸入信號，在MATLAB命令窗口命令窗口中鍵入如下命令：中鍵入如下命令： t=0:0.1:10;t=t; u=sin(t);示波器顯示圖形示波器顯示圖形01234567891000.511.522.53MATLAB命令窗口使用命令窗口使用Plot畫出圖形畫出圖形運行運行whos的結(jié)果：的結(jié)果： Name Size Bytes Class t 101x1 808 double array tout 51x1 408 double array u 101x1 808 double array xFinal 1x2 16 double array

42、xout 51x2 816 double array yout 51x2 816 double array 上面上面t和和tout的維數(shù)不相同，這是因為在的維數(shù)不相同，這是因為在Solver中中采用了變步長解法，若采用定步長法（步長取采用了變步長解法，若采用定步長法（步長取0.1）則維數(shù)相同。則維數(shù)相同。10.3.2 使用使用MATLAB命令運行仿真命令運行仿真 MATLAB提供了提供了sim命令，用戶可以在命令，用戶可以在MATLAB 的環(huán)境下以的環(huán)境下以命令行命令行或或M 文件文件的形式的形式運行運行Simulink模型。模型。 使用命令行方式，用戶可以在腳本文件中重復(fù)使用命令行方式，用戶

43、可以在腳本文件中重復(fù)地對同一系統(tǒng)在不同的仿真參數(shù)或不同的系統(tǒng)地對同一系統(tǒng)在不同的仿真參數(shù)或不同的系統(tǒng)模塊參數(shù)下進行仿真，而無需一次又一次啟動模塊參數(shù)下進行仿真，而無需一次又一次啟動Simulink圖形窗口中的圖形窗口中的Start Simulink。注：注：下面對進行動態(tài)系統(tǒng)仿真的命令逐一介紹。下面對進行動態(tài)系統(tǒng)仿真的命令逐一介紹。 首先看一個例子。首先看一個例子。 例：建立一個簡單的動態(tài)系統(tǒng)，其功能如下：例：建立一個簡單的動態(tài)系統(tǒng)，其功能如下： （1）系統(tǒng)的輸入為一單位幅值、單位頻率的正）系統(tǒng)的輸入為一單位幅值、單位頻率的正 弦信號；弦信號； （2）系統(tǒng)的輸出信號為輸入信號的積分。）系統(tǒng)的輸

44、出信號為輸入信號的積分。 要求如下：要求如下： （1）系統(tǒng)的輸入信號由）系統(tǒng)的輸入信號由MATLAB 工作空間中的工作空間中的 變量提供，時間變量提供，時間010s； （2）使用）使用MATLAB繪制原始輸入信號與系統(tǒng)運繪制原始輸入信號與系統(tǒng)運 算結(jié)果的曲線。算結(jié)果的曲線。問題描述：問題描述：原函數(shù)：原函數(shù)：sin(t) 時間區(qū)域：時間區(qū)域：t=010s原函數(shù)的積分為：原函數(shù)的積分為：若取零初始條件，則有：若取零初始條件，則有：C=1因此得到因此得到：x(t)= sin(t)dt=-cos(t)+Cx(t)=-cos(t)+1Simulink模型模型(保存文件名為保存文件名為：command_

45、in_out)1Out11/sIntegrator1In1 對對Data Impot/Export進行如下設(shè)置：進行如下設(shè)置： （1）Load from workspace 欄：欄：Input 打勾，打勾， 并填入并填入sim_input（由（由MATLAB 工作空間工作空間 輸入的輸入名）。輸入的輸入名）。Initial state 不選。不選。 （2）Save to workspace 欄：欄：Time 和和Output 項勾上，項勾上，State 和和Final state 項不勾。項不勾。 （3）Save options 欄依次為：欄依次為：1000, 1, Array 在在MATLA

46、B工作空間中定義輸入變量工作空間中定義輸入變量sim_input如下：如下： t = 0: 0.1: 10; t = t; % 表示輸入信號的時表示輸入信號的時 間范圍間范圍 u = sin( t ); % 產(chǎn)生輸入正弦信號產(chǎn)生輸入正弦信號 sim_input= t, u ; % 傳遞給傳遞給Simulink系系 統(tǒng)模型的變量統(tǒng)模型的變量 然后運行然后運行Simulink仿真。最后在仿真。最后在MATLAB工作空工作空間運行以下命令：間運行以下命令： plot(t,u,tout,yout,-);grid012345678910-1-0.500.511.52sin( )cos() 1utyout

47、tout10.3.2.1 使用使用sim命令進行動態(tài)系統(tǒng)仿真命令進行動態(tài)系統(tǒng)仿真1. 使用語法使用語法 sim命令的格式為：命令的格式為： t, x, y = sim( model, timespan, options, ut) t, x, y1, y2, , yn = sim( model, timespan, options, ut) 以上是完整的語法格式，實際使用時可以省略其中以上是完整的語法格式，實際使用時可以省略其中的某些參數(shù)設(shè)置而采用默認參數(shù)。除了參數(shù)的某些參數(shù)設(shè)置而采用默認參數(shù)。除了參數(shù)“model”外，其它的仿真參數(shù)設(shè)置均可以取值為外，其它的仿真參數(shù)設(shè)置均可以取值為空空矩陣矩陣

48、，此時，此時sim命令對沒有設(shè)置的仿真參數(shù)使用默命令對沒有設(shè)置的仿真參數(shù)使用默認的參數(shù)值進行仿真，默認的參數(shù)值由系統(tǒng)模型框認的參數(shù)值進行仿真，默認的參數(shù)值由系統(tǒng)模型框圖決定。用戶可以使用圖決定。用戶可以使用sim命令的命令的options 參數(shù)對可參數(shù)對可選參數(shù)進行設(shè)置，這樣設(shè)置的仿真參數(shù)將覆蓋模型選參數(shù)進行設(shè)置，這樣設(shè)置的仿真參數(shù)將覆蓋模型默認的參數(shù)。默認的參數(shù)。2. 參數(shù)說明參數(shù)說明(1) model：需要進行仿真的系統(tǒng)模型框圖名稱；：需要進行仿真的系統(tǒng)模型框圖名稱；(2) timespan：系統(tǒng)仿真的時間范圍（起始至終止系統(tǒng)仿真的時間范圍（起始至終止時間），可有如下形式：時間），可有如下

49、形式： tFinal：設(shè)置仿真終止時間。仿真起始時間默認設(shè)置仿真終止時間。仿真起始時間默認為為0； tStart tFinal：設(shè)置起始時間設(shè)置起始時間(tStart)與終止時與終止時間（間（tFinal）；）； tStart OutputTimes tFinal：設(shè)置起始時間：設(shè)置起始時間（tStart）與終止時間（）與終止時間（tFinal），并且設(shè)置仿真），并且設(shè)置仿真返回的時間向量返回的時間向量tStart OutputTimes tFinal，其中其中tStart、OutputTimes、tFinal必須按照升序必須按照升序排列。排列。(3) options：由由simset命令所設(shè)

50、置的除仿真時間外命令所設(shè)置的除仿真時間外的的 仿真參數(shù)；仿真參數(shù)；(4) ut：表示系統(tǒng)模型頂層的外部可選輸入。表示系統(tǒng)模型頂層的外部可選輸入。ut可以可以是是MATLAB 函數(shù)?？梢允褂枚鄠€外部輸入函數(shù)?？梢允褂枚鄠€外部輸入ut1、ut2、。(5) t：返回系統(tǒng)仿真的時間向量。返回系統(tǒng)仿真的時間向量。(6) x：返回系統(tǒng)仿真的狀態(tài)變量矩陣。返回系統(tǒng)仿真的狀態(tài)變量矩陣。(7) y：返回系統(tǒng)仿真的輸出矩陣。按照頂層輸出返回系統(tǒng)仿真的輸出矩陣。按照頂層輸出Outport模塊的順序輸出。如果輸出信號為向量模塊的順序輸出。如果輸出信號為向量輸出，則輸出信號具有與此向量相同的維數(shù)。輸出，則輸出信號具有與

51、此向量相同的維數(shù)。(8) y1，yn：返回多個系統(tǒng)仿真的輸出。返回多個系統(tǒng)仿真的輸出。3 . 舉例說明舉例說明例例1：簡單仿真簡單仿真(examp10_3_3.m) 輸入輸入sin(t) 對于前面的動態(tài)系統(tǒng)對于前面的動態(tài)系統(tǒng) command_in_out，在，在前面進行仿真時沒有使用命令行方式，在此采用命前面進行仿真時沒有使用命令行方式，在此采用命令行語句進行仿真。在仿真之前，首先使用仿真參令行語句進行仿真。在仿真之前，首先使用仿真參數(shù)設(shè)置對話框設(shè)置參數(shù)，然后在數(shù)設(shè)置對話框設(shè)置參數(shù)，然后在MATLAB命令窗口命令窗口中鍵入如下命令：中鍵入如下命令：( )cos( ) 1x ttclear, t

52、=0:0.1:10; t=t; %表示輸入信號的表示輸入信號的時間范圍時間范圍u=sin(t);sim_input=t,u; %傳遞給傳遞給Simulin系統(tǒng)模系統(tǒng)模 型的變量型的變量tout,x,yout=sim(command_in_out); %使用使用sim進行系統(tǒng)仿真，仿真參數(shù)取與前面進行系統(tǒng)仿真，仿真參數(shù)取與前面相同相同plot(t,u,tout,yout,-); grid0246810-1-0.500.511.52例例2：仿真時間設(shè)置仿真時間設(shè)置 在前面已經(jīng)對在前面已經(jīng)對sim命令中的仿真時間參數(shù)命令中的仿真時間參數(shù)timespan設(shè)置做了介紹。設(shè)置做了介紹。timespan具有

53、三種使具有三種使用形式，根據(jù)不同動態(tài)系統(tǒng)的不同要求，用戶可用形式，根據(jù)不同動態(tài)系統(tǒng)的不同要求，用戶可以選擇使用如下所示的三種形式進行系統(tǒng)仿真：以選擇使用如下所示的三種形式進行系統(tǒng)仿真： t, x, y =sim(model, tFinal) t, x, y = sim(model, tStart, tFinal) t, x, y =sim( model, tStart outputTimes tFinal) 此外在默認情況下，系統(tǒng)仿真的輸出結(jié)果此外在默認情況下，系統(tǒng)仿真的輸出結(jié)果（輸出時間、狀態(tài)和運算結(jié)果）受到（輸出時間、狀態(tài)和運算結(jié)果）受到Simulink求求解器仿真步長的控制，因而系統(tǒng)仿真

54、輸出結(jié)果也受解器仿真步長的控制，因而系統(tǒng)仿真輸出結(jié)果也受到求解器步長的控制。到求解器步長的控制。 如果需要在指定的時刻輸出系統(tǒng)仿真結(jié)果，如果需要在指定的時刻輸出系統(tǒng)仿真結(jié)果，則需要使用仿真時間設(shè)置的第三種方式，其中則需要使用仿真時間設(shè)置的第三種方式，其中tStart outputTimes tFinal表示輸出時間向量，表示輸出時間向量，此向量為一遞增行向量。在此向量為一遞增行向量。在sim命令中使用命令中使用timespan設(shè)置系統(tǒng)仿真時間范圍，會覆蓋設(shè)置系統(tǒng)仿真時間范圍，會覆蓋Simulink原來的仿真時間設(shè)置，但是并不會影響原來的仿真時間設(shè)置，但是并不會影響到系統(tǒng)模型。到系統(tǒng)模型。 以前

55、面以前面command_in_out為例進行說明。為例進行說明。仿真參數(shù)設(shè)置對話框內(nèi)的設(shè)置與前面相同。使仿真參數(shù)設(shè)置對話框內(nèi)的設(shè)置與前面相同。使用四組不同的仿真時間對此系統(tǒng)進行仿真。用四組不同的仿真時間對此系統(tǒng)進行仿真。 為了與系統(tǒng)模型文件為了與系統(tǒng)模型文件command_in_out.mdl區(qū)別，所編制的區(qū)別，所編制的M文件名取為文件名取為command_in_out_m.m。若。若M文件名取為文件名取為command_in_out.m，則在，則在MATLAB工作空間工作空間運行時，將返回系統(tǒng)模型文件框圖。程序如下：運行時，將返回系統(tǒng)模型文件框圖。程序如下：t=0:0.1:10; t=t;

56、u=sin(t); sim_input=t,u;tout1,x1,yout1=sim(command_in_out,5); 仿真時間范圍仿真時間范圍05s，輸出時間向量，輸出時間向量tout1 由由Simulimk的求解的求解器步長決定器步長決定tout2,x2,yout2=sim(command_in_out,1 8); 仿真時間范圍仿真時間范圍18s，輸出時間向量，輸出時間向量tout2 由由Simulimk的求解的求解器步長決定器步長決定tout3,x3,yout3=sim(command_in_out,1:8); 仿真時間范圍仿真時間范圍18s，并且每隔，并且每隔1s 輸出一次，即輸出

57、時間變量輸出一次，即輸出時間變量為為1 2 3 4 5 6 7 8tout4,x4,yout4=sim(command_in_out,1:0.2:8); 仿真時間范圍仿真時間范圍18s，并且每隔，并且每隔0.2s 輸出一次，即輸出時間變輸出一次，即輸出時間變量為量為1 1.2 1.4 7.6 7.8 8subplot(2,2,1); plot(t,u,tout1,yout1,*);subplot(2,2,2); plot(t,u,tout2,yout2,*);subplot(2,2,3); plot(t,u,tout3,yout3,*); subplot(2,2,4); plot(t,u,to

58、ut4,yout4,*)10120510-10120510-1012 sin( )( )cos( ) 1tx tt輸入 ：例例3：外部輸入變量設(shè)置外部輸入變量設(shè)置 前面對動態(tài)系統(tǒng)前面對動態(tài)系統(tǒng)command_in_out進行仿真進行仿真時，通過設(shè)置時，通過設(shè)置Simulink仿真參數(shù)設(shè)置對話框中仿真參數(shù)設(shè)置對話框中Data Import/Export面板中的外部變量輸入，以使系統(tǒng)面板中的外部變量輸入，以使系統(tǒng)在仿真過程中獲取輸入信號在仿真過程中獲取輸入信號sim_input。除了使用。除了使用這種方法從這種方法從MATLAB工作空間中獲得系統(tǒng)輸入信號工作空間中獲得

59、系統(tǒng)輸入信號之外，用戶還可以通過使用之外，用戶還可以通過使用sim命令中的命令中的ut參數(shù)來參數(shù)來設(shè)置系統(tǒng)的外部輸入信號。下面介紹如何使用設(shè)置系統(tǒng)的外部輸入信號。下面介紹如何使用ut參參數(shù)設(shè)置外部輸入信號。數(shù)設(shè)置外部輸入信號。 以以command_in_out為例進行說明。使用如為例進行說明。使用如下命令：下命令： t, x, y=sim(model, timespan, options, ut) ut為一個具有兩列的矩陣，第一列表示外部輸入信為一個具有兩列的矩陣，第一列表示外部輸入信號的時間，第二列代表與時間列相對應(yīng)的外部輸入號的時間，第二列代表與時間列相對應(yīng)的外部輸入信號。信號。MATLA

60、B程序程序(command_in_out_m2.m)t=0:0.1:10; t=t; u=sin(t); sim_input=t, u;tout1, x1, yout1=sim(command_in_out, 10); 使用使用Simulink仿真參數(shù)對話框中的仿真參數(shù)對話框中的workspace I/O 從從MATLAB 工作空間中獲得輸入信號工作空間中獲得輸入信號u=cos(t);ut=t, u; 改變系統(tǒng)輸入信號改變系統(tǒng)輸入信號tout2, x2, yout2=sim(command_in_out, 10, , ut); 使用使用Sim中的中的ut參數(shù)獲得系統(tǒng)輸入信號，參數(shù)獲得系統(tǒng)輸入信