終2011-05-13第5章Simulink在系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用

1、 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真1School of Electrical Engineering and Automation合肥工業(yè)大學(xué)合肥工業(yè)大學(xué)電氣與自動化工程學(xué)院電氣與自動化工程學(xué)院 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真2School of Electrical Engineering and Automation第第4章章 控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型及其轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型及其轉(zhuǎn)換 隨著系統(tǒng)規(guī)模的日益龐大，結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，僅僅依靠人的經(jīng)隨著系統(tǒng)規(guī)模的日益龐大，結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，僅僅依靠人的經(jīng)驗(yàn)及傳統(tǒng)技術(shù)難以滿足生產(chǎn)過程越來越高的要求。為避免不合理驗(yàn)及傳統(tǒng)技術(shù)難以滿足生產(chǎn)過程越來越高的

2、要求。為避免不合理方案實(shí)施帶來的風(fēng)險和浪費(fèi)，必須了解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部發(fā)生方案實(shí)施帶來的風(fēng)險和浪費(fèi)，必須了解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部發(fā)生的活動，從而達(dá)到對系統(tǒng)的正確的評價。設(shè)計、控制和優(yōu)化系統(tǒng)，的活動，從而達(dá)到對系統(tǒng)的正確的評價。設(shè)計、控制和優(yōu)化系統(tǒng)，需要進(jìn)行反復(fù)多次試驗(yàn)。需要進(jìn)行反復(fù)多次試驗(yàn)。 試驗(yàn)的方法基本上分為兩大類：一種是試驗(yàn)的方法基本上分為兩大類：一種是直接在真實(shí)系統(tǒng)上進(jìn)直接在真實(shí)系統(tǒng)上進(jìn)行行，另一種是，另一種是先構(gòu)造模型，通過對模型的試驗(yàn)來替代或部分替代先構(gòu)造模型，通過對模型的試驗(yàn)來替代或部分替代對真實(shí)系統(tǒng)的試驗(yàn)對真實(shí)系統(tǒng)的試驗(yàn)。雖然，第一種方法在某些情況下仍然是必不。雖然，第一種方法在

3、某些情況下仍然是必不可少的，但這種方式的弊端在于可能引進(jìn)干擾、很難保證每一次可少的，但這種方式的弊端在于可能引進(jìn)干擾、很難保證每一次操作條件都相同、存在實(shí)驗(yàn)時間太長、費(fèi)用太大或者太危險等原操作條件都相同、存在實(shí)驗(yàn)時間太長、費(fèi)用太大或者太危險等原因；作為一種更安全、更可靠的替代辦法是采用數(shù)學(xué)模型模擬、因；作為一種更安全、更可靠的替代辦法是采用數(shù)學(xué)模型模擬、仿真系統(tǒng)過程靜態(tài)和動態(tài)特性，因此，第二種方法日益為人們所仿真系統(tǒng)過程靜態(tài)和動態(tài)特性，因此，第二種方法日益為人們所青睞，系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的研究隨之發(fā)展起來。青睞，系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的研究隨之發(fā)展起來。 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真3School

4、 of Electrical Engineering and Automation 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型研究系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型研究，可以進(jìn)一步深刻認(rèn)識系統(tǒng)內(nèi)部和，可以進(jìn)一步深刻認(rèn)識系統(tǒng)內(nèi)部和外部發(fā)生的現(xiàn)象，揭示其運(yùn)動規(guī)律。在數(shù)學(xué)模型上做實(shí)驗(yàn)，外部發(fā)生的現(xiàn)象，揭示其運(yùn)動規(guī)律。在數(shù)學(xué)模型上做實(shí)驗(yàn)，可以不必考慮系統(tǒng)的安全性而施加任意外界激勵信號，激發(fā)可以不必考慮系統(tǒng)的安全性而施加任意外界激勵信號，激發(fā)和識別系統(tǒng)的動態(tài)特性，進(jìn)一步辨識其非線性、時變的本質(zhì)。和識別系統(tǒng)的動態(tài)特性，進(jìn)一步辨識其非線性、時變的本質(zhì)。一旦得到描述過程動態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型，基于系統(tǒng)模型實(shí)施一旦得到描述過程動態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型，基于系統(tǒng)模型實(shí)施控制

5、策略，有望改善控制系統(tǒng)的性能，降低能耗，提高系統(tǒng)控制策略，有望改善控制系統(tǒng)的性能，降低能耗，提高系統(tǒng)效率。效率。 本章首先給出控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的分類，介紹控制系統(tǒng)本章首先給出控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的分類，介紹控制系統(tǒng)常用的數(shù)學(xué)模型的描述形式。最后給出各種模型，不同的模常用的數(shù)學(xué)模型的描述形式。最后給出各種模型，不同的模型應(yīng)用于不同的場合。掌握模型間的轉(zhuǎn)換才能靈活應(yīng)用各種型應(yīng)用于不同的場合。掌握模型間的轉(zhuǎn)換才能靈活應(yīng)用各種數(shù)學(xué)模型。如數(shù)學(xué)模型。如連續(xù)系統(tǒng)、離散系統(tǒng)、微分方程、傳遞函數(shù)、連續(xù)系統(tǒng)、離散系統(tǒng)、微分方程、傳遞函數(shù)、狀態(tài)空間表達(dá)式、零極點(diǎn)狀態(tài)空間表達(dá)式、零極點(diǎn)等數(shù)學(xué)模型之間的轉(zhuǎn)換、連接及標(biāo)等數(shù)

6、學(xué)模型之間的轉(zhuǎn)換、連接及標(biāo)準(zhǔn)型準(zhǔn)型MATLABMATLAB實(shí)現(xiàn)等內(nèi)容。實(shí)現(xiàn)等內(nèi)容。 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真4School of Electrical Engineering and Automation SimulinkSimulink是一種用于在是一種用于在MATLABMATLAB下建立模塊化的集成軟件工具下建立模塊化的集成軟件工具包。包。 是控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真領(lǐng)域內(nèi)的一種先進(jìn)、高效、便捷工具。是控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真領(lǐng)域內(nèi)的一種先進(jìn)、高效、便捷工具。 Simulink的產(chǎn)生的產(chǎn)生（1 1）19901990年年MathWorksMathWorks公司為公司為MATLABMATL

7、AB增加了用于建立系統(tǒng)框圖和增加了用于建立系統(tǒng)框圖和仿真的環(huán)境仿真的環(huán)境（2 2）19921992年公司將該軟件改名為年公司將該軟件改名為SIMULINK SIMULINK 5.1 Simulink5.1 Simulink建模的基礎(chǔ)知識建模的基礎(chǔ)知識 SimulinkSimulink含含兩層含義兩層含義：“Simu”Simu”表示表示仿真仿真（simulationsimulation）；而）；而linklink表表示它能夠進(jìn)行系統(tǒng)示它能夠進(jìn)行系統(tǒng)連接連接，即：把一系列模塊連接起來，構(gòu)成復(fù)雜的，即：把一系列模塊連接起來，構(gòu)成復(fù)雜的系統(tǒng)模型。正是由于它的這些功能和特色，使得它成為計算機(jī)仿真系統(tǒng)模型

8、。正是由于它的這些功能和特色，使得它成為計算機(jī)仿真領(lǐng)域首選的仿真環(huán)境。領(lǐng)域首選的仿真環(huán)境。 第第5章章 Simulink在系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用在系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真5School of Electrical Engineering and AutomationSimulink1 1）是）是MATLABMATLAB的重要組成部分；的重要組成部分；2 2）面向結(jié)構(gòu)圖方式的仿真環(huán)境；）面向結(jié)構(gòu)圖方式的仿真環(huán)境；3 3）作為系統(tǒng)建模和仿真的工具。）作為系統(tǒng)建模和仿真的工具。Simulink主要功能主要功能1 1）實(shí)現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真與分析；）實(shí)現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真與

9、分析；2 2）預(yù)先對系統(tǒng)進(jìn)行仿真與分析，做適當(dāng)?shù)膶?shí)時修改，達(dá)到仿真的最佳效果；）預(yù)先對系統(tǒng)進(jìn)行仿真與分析，做適當(dāng)?shù)膶?shí)時修改，達(dá)到仿真的最佳效果；3 3）調(diào)試及整定控制系統(tǒng)的參數(shù)，以提高系統(tǒng)的性能；）調(diào)試及整定控制系統(tǒng)的參數(shù)，以提高系統(tǒng)的性能；4 4）提高開發(fā)系統(tǒng)的效率。）提高開發(fā)系統(tǒng)的效率。Simulink可以搭建：可以搭建：（1 1）通信系統(tǒng)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層；）通信系統(tǒng)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層；（2 2）動力學(xué)系統(tǒng)；）動力學(xué)系統(tǒng)；（3 3）控制系統(tǒng)；）控制系統(tǒng)；（4 4）數(shù)字信號處理系統(tǒng)；）數(shù)字信號處理系統(tǒng)；（5 5）電力系統(tǒng)；）電力系統(tǒng)；（6 6）生物系統(tǒng)；）生物系統(tǒng)；（7 7）金融系統(tǒng)等。）

10、金融系統(tǒng)等。 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真6School of Electrical Engineering and AutomationA. Simulink的啟動：打開的啟動：打開Simulink庫瀏覽器庫瀏覽器(1) (1) 用命令行方式啟動用命令行方式啟動SimulinkSimulink。即在。即在MATLABMATLAB的命令窗口中直接鍵入如下命令：的命令窗口中直接鍵入如下命令： simulinksimulink(2) (2) 用工具欄按鈕啟動用工具欄按鈕啟動SimulinkSimulink。用鼠標(biāo)單擊。用鼠標(biāo)單擊MATLABMATLAB工具欄中工具欄中SimulinkS

11、imulink按鈕。按鈕。 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真7School of Electrical Engineering and AutomationA. Simulink的啟動：的啟動：打開打開Simulink的空白模型窗的空白模型窗(1) MATLAB(1) MATLAB命令窗口選擇命令窗口選擇“File”“New”“Model”File”“New”“Model”命令命令(2)(2)單擊單擊“Simulink”Simulink”工具欄中工具欄中“新建模型新建模型”圖標(biāo)。圖標(biāo)。(3)(3)在在SimulinkSimulink命令窗口選擇命令窗口選擇“File”“New”“Mod

12、el”File”“New”“Model”命命B.利用利用Simulink進(jìn)行系統(tǒng)仿真的步驟是：進(jìn)行系統(tǒng)仿真的步驟是：n 啟動啟動SimulinkSimulink，打開，打開SimulinkSimulink模塊庫模塊庫n 打開空白模型窗口；打開空白模型窗口；n 建立建立SmulinkSmulink仿真模型；仿真模型；n 設(shè)置仿真參數(shù)，進(jìn)行仿真；設(shè)置仿真參數(shù)，進(jìn)行仿真；n 輸出仿真結(jié)果。輸出仿真結(jié)果。C. Simulink的退出的退出關(guān)閉所有模型窗口和關(guān)閉所有模型窗口和SimulinkSimulink模塊庫窗口即可模塊庫窗口即可 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真8School of Ele

13、ctrical Engineering and Automation 依次表示新建、打開系統(tǒng)模型文件 依次表示新建、打開與保存系統(tǒng)模型文件 啟動啟動Simulink，建立系統(tǒng)模型的基本操作，建立系統(tǒng)模型的基本操作 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真9School of Electrical Engineering and Automation 模塊搜索 模塊描述 系統(tǒng)模塊 系統(tǒng)模塊庫 圖圖 Simulink的模塊庫瀏覽器的模塊庫瀏覽器 Simulink的模塊庫瀏覽器的模塊庫瀏覽器 SimulinkSimulink的模塊庫能的模塊庫能夠?qū)ο到y(tǒng)模塊進(jìn)行夠?qū)ο到y(tǒng)模塊進(jìn)行有效的管理與組織，有效的

14、管理與組織，使用使用SimulinkSimulink模塊庫模塊庫瀏覽器可按照類型瀏覽器可按照類型選擇合適的系統(tǒng)模選擇合適的系統(tǒng)模塊、獲得系統(tǒng)模塊塊、獲得系統(tǒng)模塊的簡單描述以及查的簡單描述以及查找系統(tǒng)模塊等，并找系統(tǒng)模塊等，并可直接將模塊庫中可直接將模塊庫中的模塊拖動或者拷的模塊拖動或者拷貝到用戶的系統(tǒng)模貝到用戶的系統(tǒng)模型中以構(gòu)建動態(tài)系型中以構(gòu)建動態(tài)系統(tǒng)模型。統(tǒng)模型。 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真10School of Electrical Engineering and AutomationSimulinkSimulink的仿真模型窗口界面由標(biāo)題、功能菜單和用戶模型編輯區(qū)的仿真模型

15、窗口界面由標(biāo)題、功能菜單和用戶模型編輯區(qū)三部分組成。三部分組成。在用戶模型編輯區(qū)中，用戶可以建立、編輯系統(tǒng)仿真模型的結(jié)構(gòu)圖。在用戶模型編輯區(qū)中，用戶可以建立、編輯系統(tǒng)仿真模型的結(jié)構(gòu)圖。結(jié)構(gòu)圖中所需要的模塊可直接從結(jié)構(gòu)圖中所需要的模塊可直接從SimulinkSimulink庫瀏覽器窗口中拖拽復(fù)制。庫瀏覽器窗口中拖拽復(fù)制。當(dāng)用戶完成當(dāng)用戶完成SimulinkSimulink系統(tǒng)模型的編輯之后，需要設(shè)置模塊參數(shù)和系系統(tǒng)模型的編輯之后，需要設(shè)置模塊參數(shù)和系統(tǒng)仿真參數(shù)，最后就可以進(jìn)行系統(tǒng)仿真。統(tǒng)仿真參數(shù)，最后就可以進(jìn)行系統(tǒng)仿真。 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真11School of Elect

16、rical Engineering and Automation通用用戶模塊組通用用戶模塊組連續(xù)系統(tǒng)模塊組連續(xù)系統(tǒng)模塊組非連續(xù)系統(tǒng)模塊組非連續(xù)系統(tǒng)模塊組離散系統(tǒng)模塊組離散系統(tǒng)模塊組邏輯和位操作模塊組邏輯和位操作模塊組查表模塊組查表模塊組數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊組數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊組模型檢測模塊組模型檢測模塊組模塊庫功能說明模塊庫功能說明5.1.1 Simulink 6.05.1.1 Simulink 6.0常用模塊簡介常用模塊簡介 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真12School of Electrical Engineering and Automation模塊庫功能說明模塊庫功能說明模型擴(kuò)充模塊組模

17、型擴(kuò)充模塊組端口和子系統(tǒng)模塊組端口和子系統(tǒng)模塊組信號特征模塊組信號特征模塊組信號線路模塊組信號線路模塊組輸出輸出/接收器模塊組接收器模塊組輸入輸入/信號源模塊組信號源模塊組用戶自定義模塊組用戶自定義模塊組附加數(shù)學(xué)與離散模塊組附加數(shù)學(xué)與離散模塊組 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真13School of Electrical Engineering and Automation信號源模塊組信號源模塊組輸出模塊組輸出模塊組連續(xù)系統(tǒng)模塊組連續(xù)系統(tǒng)模塊組離散系統(tǒng)模塊組離散系統(tǒng)模塊組數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊組數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊組查表模塊組查表模塊組非連續(xù)系統(tǒng)模塊組非連續(xù)系統(tǒng)模塊組信號線路模塊組信號線路模塊組端口與子

18、系統(tǒng)模塊組端口與子系統(tǒng)模塊組邏輯與位操作模塊組邏輯與位操作模塊組模型檢測模塊組模型檢測模塊組模型擴(kuò)充模塊組模型擴(kuò)充模塊組信號屬性模塊組信號屬性模塊組用戶自定義函數(shù)模塊組用戶自定義函數(shù)模塊組分別介紹各類基本模塊的功能分別介紹各類基本模塊的功能 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真14School of Electrical Engineering and Automation連續(xù)系統(tǒng)模塊組連續(xù)系統(tǒng)模塊組輸入信號微分輸入信號微分輸入信號積分輸入信號積分狀態(tài)空間系統(tǒng)模型狀態(tài)空間系統(tǒng)模型傳遞函數(shù)模型傳遞函數(shù)模型輸入信號固定延時輸入信號固定延時輸入信號可變延時輸入信號可變延時零極點(diǎn)模型零極點(diǎn)模型輸入

19、信號定義延遲時間輸入信號定義延遲時間模塊功能說明模塊功能說明1. 1.連續(xù)（連續(xù)（ContinuousContinuous）模塊組）模塊組 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真15School of Electrical Engineering and AutomationDuCxyBuAxx4). 傳遞函數(shù)模塊傳遞函數(shù)模塊(Transfer Fcn)功能：功能：用執(zhí)行一個線性傳遞函數(shù)。用執(zhí)行一個線性傳遞函數(shù)。5). 零極點(diǎn)傳遞函數(shù)模塊零極點(diǎn)傳遞函數(shù)模塊(Zero-Pole)功能：功能：用于建立一個預(yù)先指定的零點(diǎn)、極點(diǎn)，并用延遲算子用于建立一個預(yù)先指定的零點(diǎn)、極點(diǎn)，并用延遲算子s表示的連續(xù)

20、。表示的連續(xù)。6)存儲器模塊存儲器模塊(Memory)功能：功能：保持輸出前一步的輸入值。保持輸出前一步的輸入值。7)傳輸延遲模塊傳輸延遲模塊(Transport Delay)功能：功能：用于將輸入端的信號延遲指定的時間后再傳輸給輸出信號。用于將輸入端的信號延遲指定的時間后再傳輸給輸出信號。8)可變傳輸延遲模塊可變傳輸延遲模塊(Variable Transport Delay)功能：功能：用于將輸入端的信號進(jìn)行可變時間的延遲。用于將輸入端的信號進(jìn)行可變時間的延遲。1). 積分模塊積分模塊(Integrator)：功能：功能：對輸入變量進(jìn)行積分。說明：模塊的輸入可以是標(biāo)量，也可以是矢量；輸入對輸

21、入變量進(jìn)行積分。說明：模塊的輸入可以是標(biāo)量，也可以是矢量；輸入信號的維數(shù)必須與輸入信號保持一致。信號的維數(shù)必須與輸入信號保持一致。2). 微分模塊微分模塊(Derivative)功能：功能：通過計算差分通過計算差分u/ t近似計算輸入變量的微分。近似計算輸入變量的微分。3). 線性狀態(tài)空間模塊線性狀態(tài)空間模塊(State-Space)功能：功能：用于實(shí)現(xiàn)以下數(shù)學(xué)方程描述的系統(tǒng)：用于實(shí)現(xiàn)以下數(shù)學(xué)方程描述的系統(tǒng)： 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真16School of Electrical Engineering and Automation磁滯回環(huán)磁滯回環(huán)庫侖及粘性摩擦庫侖及粘性摩擦死區(qū)

22、非線性死區(qū)非線性動態(tài)死區(qū)非線性動態(tài)死區(qū)非線性捕獲穿越點(diǎn)捕獲穿越點(diǎn)/沖擊非線性沖擊非線性量化非線性量化非線性速度限制速度限制/信號變化率限制信號變化率限制動態(tài)限速動態(tài)限速/信號變化率動態(tài)限制信號變化率動態(tài)限制繼電器模塊繼電器模塊/滯環(huán)比較器滯環(huán)比較器飽和輸出飽和輸出動態(tài)飽和輸出動態(tài)飽和輸出歸零模塊歸零模塊/閾值過限清零閾值過限清零 非連續(xù)系統(tǒng)模塊組非連續(xù)系統(tǒng)模塊組模塊功能說明模塊功能說明2. 2. 不連續(xù)不連續(xù)（DiscontinuitiesDiscontinuities）模塊組模塊組 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真17School of Electrical Engineering

23、and Automation1. 比率限幅模塊比率限幅模塊(Rate Limiter)功能：功能：用于限制輸入信號的一階導(dǎo)數(shù)，使得信號的變化率不超過規(guī)定的限制值。用于限制輸入信號的一階導(dǎo)數(shù)，使得信號的變化率不超過規(guī)定的限制值。2飽和度模塊飽和度模塊(Saturation)功能：功能：用于設(shè)置輸入信號的上下飽和度，即上下限的值，來約束輸出值。用于設(shè)置輸入信號的上下飽和度，即上下限的值，來約束輸出值。3量化模塊量化模塊(Quantizer)功能：功能：用于把輸入信號由平滑狀態(tài)變成臺階狀態(tài)。用于把輸入信號由平滑狀態(tài)變成臺階狀態(tài)。4死區(qū)輸出模塊死區(qū)輸出模塊(Dead Zone)功能：功能：在規(guī)定的區(qū)內(nèi)

24、沒有輸出值。在規(guī)定的區(qū)內(nèi)沒有輸出值。5繼電模塊繼電模塊(Relay)功能：功能：繼電模塊繼電模塊(Relay)用于實(shí)現(xiàn)在兩個不同常數(shù)值之間進(jìn)行切換。用于實(shí)現(xiàn)在兩個不同常數(shù)值之間進(jìn)行切換。6選擇開關(guān)模塊選擇開關(guān)模塊(Switch)功能：功能：根據(jù)設(shè)置的門限來確定系統(tǒng)的輸出。根據(jù)設(shè)置的門限來確定系統(tǒng)的輸出。 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真18School of Electrical Engineering and Automation差分環(huán)節(jié)差分環(huán)節(jié)離散微分環(huán)節(jié)離散微分環(huán)節(jié)離散濾波器離散濾波器離散狀態(tài)空間離散狀態(tài)空間離散傳遞函數(shù)離散傳遞函數(shù)離散零極點(diǎn)模型離散零極點(diǎn)模型離散時間積分器離散時

25、間積分器一階保持器一階保持器整數(shù)延時整數(shù)延時離散系統(tǒng)模塊組離散系統(tǒng)模塊組 模塊功能說明模塊功能說明3. 3. 離散離散（DiscreteDiscrete）模塊組模塊組 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真19School of Electrical Engineering and Automation輸出上一步的輸出值輸出上一步的輸出值延時延時離散一階傳遞函數(shù)離散一階傳遞函數(shù)離散傳遞函數(shù)離散傳遞函數(shù)離散零點(diǎn)傳遞函數(shù)離散零點(diǎn)傳遞函數(shù)單位采樣周期的延時單位采樣周期的延時權(quán)重移動平均權(quán)重移動平均零階保持器零階保持器 離散系統(tǒng)模塊組離散系統(tǒng)模塊組 模塊功能說明模塊功能說明 2008 HFUT自動控

26、制系統(tǒng)計算機(jī)仿真20School of Electrical Engineering and Automation2單位延遲模塊單位延遲模塊(Unit Delay)功能：功能：將輸入信號作單位延遲，并且保持一個采樣周期相當(dāng)于時間算子將輸入信號作單位延遲，并且保持一個采樣周期相當(dāng)于時間算子z-1 。3離散時間積分模塊離散時間積分模塊(Discrete Time Integrator)功能：功能：在構(gòu)造完全離散的系統(tǒng)時，代替連續(xù)積分的功能。使用的積分方法有：向在構(gòu)造完全離散的系統(tǒng)時，代替連續(xù)積分的功能。使用的積分方法有：向前歐拉法、向后歐拉法、梯形法。前歐拉法、向后歐拉法、梯形法。4離散狀態(tài)空間模

27、塊離散狀態(tài)空間模塊(Discrete State Space)功能：功能：用于實(shí)現(xiàn)如下數(shù)學(xué)方程描述的系統(tǒng)：用于實(shí)現(xiàn)如下數(shù)學(xué)方程描述的系統(tǒng)：)()()()()() 1(nTDunTCxnTynTBunTAxTnx5離散濾波器模塊離散濾波器模塊(Discrete Filter)功能：功能：用于實(shí)現(xiàn)無限脈沖響應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)無限脈沖響應(yīng)(IIR)和有限脈沖響應(yīng)和有限脈沖響應(yīng)(FIR)的數(shù)字濾波器。的數(shù)字濾波器。6離散傳遞函數(shù)模塊離散傳遞函數(shù)模塊(Discrete Transfer Fcn)功能：功能：用于執(zhí)行一個離散傳遞函數(shù)。用于執(zhí)行一個離散傳遞函數(shù)。7離散零極點(diǎn)傳遞函數(shù)模塊離散零極點(diǎn)傳遞函數(shù)模塊(Dis

28、crete Zero-Pole)功能：功能：用于建立一個預(yù)先指定的零點(diǎn)、極點(diǎn)，并用延遲算子用于建立一個預(yù)先指定的零點(diǎn)、極點(diǎn)，并用延遲算子z-1表示的離散系統(tǒng)。表示的離散系統(tǒng)。8一階保持器模塊一階保持器模塊(First Order Hold)功能：功能：在一定時間間隔內(nèi)保持一階采樣。在一定時間間隔內(nèi)保持一階采樣。1零階保持器模塊零階保持器模塊(Zero-Order-Hold)功能：功能：在一個步長內(nèi)將輸出的值保持在同一個值上。在一個步長內(nèi)將輸出的值保持在同一個值上。 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真21School of Electrical Engineering and Automa

29、tion絕對值絕對值加法加法代數(shù)約束代數(shù)約束賦值賦值偏重偏重復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)化為幅值和相角形式復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)化為幅值和相角形式復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)部和虛部形式復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)部和虛部形式除法除法點(diǎn)乘點(diǎn)乘增益運(yùn)算增益運(yùn)算輸入幅值和相角形式合成復(fù)數(shù)輸入幅值和相角形式合成復(fù)數(shù)數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊組數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊組模塊功能說明模塊功能說明4. 4.數(shù)學(xué)運(yùn)算數(shù)學(xué)運(yùn)算(Math Operations)(Math Operations)模塊組模塊組 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真22School of Electrical Engineering and Automation常用數(shù)學(xué)函數(shù)常用數(shù)學(xué)函數(shù)矩陣串聯(lián)矩陣串聯(lián)最值運(yùn)算函數(shù)最值運(yùn)算函

30、數(shù)最大最小值運(yùn)算函數(shù)最大最小值運(yùn)算函數(shù)按指定順序改變數(shù)組維數(shù)按指定順序改變數(shù)組維數(shù)多項式函數(shù)多項式函數(shù)乘法運(yùn)算乘法運(yùn)算元素乘法運(yùn)算元素乘法運(yùn)算輸入實(shí)部和虛部形式合成復(fù)數(shù)輸入實(shí)部和虛部形式合成復(fù)數(shù)信號維數(shù)改變信號維數(shù)改變?nèi)≌\(yùn)算取整運(yùn)算 數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊組數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊組模塊功能說明模塊功能說明 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真23School of Electrical Engineering and Automation符號函數(shù)符號函數(shù)正弦波函數(shù)正弦波函數(shù)增益可變函數(shù)增益可變函數(shù)若多維數(shù)組中某一維元素只有一則移出該維若多維數(shù)組中某一維元素只有一則移出該維減法函數(shù)減法函數(shù)求和求和元素求和函數(shù)

31、元素求和函數(shù)三角函數(shù)三角函數(shù)一元減法函數(shù)一元減法函數(shù)矩陣連接矩陣連接權(quán)重采樣時間計算權(quán)重采樣時間計算 數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊組數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊組模塊功能說明模塊功能說明 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真24School of Electrical Engineering and Automation3. 矢量的點(diǎn)乘模塊矢量的點(diǎn)乘模塊(Dot Product)功能：功能：矢量的點(diǎn)乘模塊矢量的點(diǎn)乘模塊(Dot Product)用于實(shí)現(xiàn)輸入信號的點(diǎn)積運(yùn)算。用于實(shí)現(xiàn)輸入信號的點(diǎn)積運(yùn)算。4. 增益模塊增益模塊(Gain)功能：功能：增益模塊增益模塊(Gain)的作用是把輸入信號乘以一個指定的增益因子，使輸入產(chǎn)

32、生的作用是把輸入信號乘以一個指定的增益因子，使輸入產(chǎn)生增益。增益。1. 求和模塊求和模塊(Sum)功能：功能：求和模塊求和模塊(Sum)用于對多路輸入信號進(jìn)行求和運(yùn)算，并輸出結(jié)果。用于對多路輸入信號進(jìn)行求和運(yùn)算，并輸出結(jié)果。2. 乘法模塊乘法模塊(Product)功能：功能：乘法模塊乘法模塊(Product)用于實(shí)現(xiàn)對多路輸入的乘積、商、矩陣乘法或者模塊的轉(zhuǎn)用于實(shí)現(xiàn)對多路輸入的乘積、商、矩陣乘法或者模塊的轉(zhuǎn)置等。置等。5. 常用數(shù)學(xué)函數(shù)模塊常用數(shù)學(xué)函數(shù)模塊(Math Function)功能：功能：用于執(zhí)行多個通用數(shù)學(xué)函數(shù)，其中包含用于執(zhí)行多個通用數(shù)學(xué)函數(shù)，其中包含exp、log、log10、s

33、quare、sqrt、pow、reciprocal、hypot、rem、mod等。等。 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真25School of Electrical Engineering and Automation6. 三角函數(shù)模塊三角函數(shù)模塊(Trigonometric Function)功能：功能：用于對輸入信號進(jìn)行三角函數(shù)運(yùn)算，共有用于對輸入信號進(jìn)行三角函數(shù)運(yùn)算，共有10種三角函數(shù)供選擇。種三角函數(shù)供選擇。7. 特殊數(shù)學(xué)模塊特殊數(shù)學(xué)模塊 特殊數(shù)學(xué)模塊中包括求最大最小值模塊特殊數(shù)學(xué)模塊中包括求最大最小值模塊(MinMax)、取絕對值模塊、取絕對值模塊(Abs)、符號、符號函數(shù)模

34、塊函數(shù)模塊(Sign)、取整數(shù)函數(shù)模塊、取整數(shù)函數(shù)模塊(Rounding Function)等。等。8. 數(shù)字邏輯函數(shù)模塊數(shù)字邏輯函數(shù)模塊 數(shù)字邏輯函數(shù)模塊包括復(fù)合邏輯模塊數(shù)字邏輯函數(shù)模塊包括復(fù)合邏輯模塊(Combinational Logic)、邏輯運(yùn)算符模塊、邏輯運(yùn)算符模塊(Logical Operator)、位邏輯運(yùn)算符模塊、位邏輯運(yùn)算符模塊(Bitwise Logical Operator)等。等。9. 關(guān)系運(yùn)算模塊關(guān)系運(yùn)算模塊(Relational Operator) 關(guān)系符號包括：關(guān)系符號包括：=(等于等于)、(不等于不等于)、(小于小于)、(大于大于)、=(大于等于大于等于)等。

35、等。10. 復(fù)數(shù)運(yùn)算模塊復(fù)數(shù)運(yùn)算模塊 復(fù)數(shù)運(yùn)算模塊包括計算復(fù)數(shù)的模與幅角復(fù)數(shù)運(yùn)算模塊包括計算復(fù)數(shù)的模與幅角(Complex to Magnitude-Angle)、由模和幅、由模和幅角計算復(fù)數(shù)角計算復(fù)數(shù)(Magnitude-Angle to Complex)、提取復(fù)數(shù)實(shí)部與虛部模塊、提取復(fù)數(shù)實(shí)部與虛部模塊(Complex to Real and Image)、由復(fù)數(shù)實(shí)部和虛部計算復(fù)數(shù)、由復(fù)數(shù)實(shí)部和虛部計算復(fù)數(shù)(Real and Image to Complex)。 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真26School of Electrical Engineering and Automa

36、tion數(shù)字顯示數(shù)字顯示浮動示波器浮動示波器輸出端口輸出端口示波器示波器仿真停止仿真停止信號終結(jié)端信號終結(jié)端將數(shù)據(jù)寫入文件保存將數(shù)據(jù)寫入文件保存將數(shù)據(jù)寫入工作空間將數(shù)據(jù)寫入工作空間顯示二維圖形顯示二維圖形 輸出模塊組輸出模塊組 模塊功能說明模塊功能說明5. 5.輸出輸出/ /接收器（接收器（SinksSinks）模塊組）模塊組 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真27School of Electrical Engineering and Automation1. 示波器模塊示波器模塊(Scope)功能：功能：顯示在仿真過程中產(chǎn)生的輸出信號，用于在示波器中顯示輸入信號與仿真時顯示在仿真過程

37、中產(chǎn)生的輸出信號，用于在示波器中顯示輸入信號與仿真時間的關(guān)系曲線，仿真時間為間的關(guān)系曲線，仿真時間為x軸。軸。2. 二維信號顯示模塊二維信號顯示模塊(XY Graph)功能：功能：在在MATLAB的圖形窗口中顯示一個二維信號圖，并將兩路信號分別作為示的圖形窗口中顯示一個二維信號圖，并將兩路信號分別作為示波器坐標(biāo)的波器坐標(biāo)的x軸與軸與y 軸，同時把它們之間的關(guān)系圖形顯示出來。軸，同時把它們之間的關(guān)系圖形顯示出來。3. 顯示模塊顯示模塊(Display)功能：功能：按照一定的格式顯示輸入信號的值?？晒┻x擇的輸出格式包括：按照一定的格式顯示輸入信號的值?？晒┻x擇的輸出格式包括：short、long、

38、short_e、long_e、bank等。等。4. 輸出到文件模塊輸出到文件模塊(To File)功能：功能：按照矩陣的形式把輸入信號保存到一個指定的按照矩陣的形式把輸入信號保存到一個指定的MAT文件。第一行為仿真時文件。第一行為仿真時間，余下的行則是輸入數(shù)據(jù)，一個數(shù)據(jù)點(diǎn)是輸入矢量的一個分量。間，余下的行則是輸入數(shù)據(jù)，一個數(shù)據(jù)點(diǎn)是輸入矢量的一個分量。5. 輸出到工作空間模塊輸出到工作空間模塊(To Workspace)功能：功能：把信號保存到把信號保存到MATLAB的當(dāng)前工作空間，是另一種輸出方式。的當(dāng)前工作空間，是另一種輸出方式。6. 終止信號模塊終止信號模塊(Terminator)功能：功

39、能：中斷一個未連接的信號輸出端口。中斷一個未連接的信號輸出端口。7. 結(jié)束仿真模塊結(jié)束仿真模塊(Stop simulation)功能：功能：停止仿真過程。當(dāng)輸入為非零時，停止系統(tǒng)仿真。停止仿真過程。當(dāng)輸入為非零時，停止系統(tǒng)仿真。 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真28School of Electrical Engineering and Automation帶寬限幅白噪聲帶寬限幅白噪聲頻率遞增正弦波頻率遞增正弦波仿真時間仿真時間常數(shù)常數(shù)無限計數(shù)器無限計數(shù)器有限計數(shù)器有限計數(shù)器在規(guī)定的采樣間隔產(chǎn)生仿真時間在規(guī)定的采樣間隔產(chǎn)生仿真時間來源為數(shù)據(jù)文件來源為數(shù)據(jù)文件來源為來源為MATLAB的工

40、作空間的工作空間接地端口接地端口輸入信號端口輸入信號端口 信號源模塊組信號源模塊組模塊功能說明模塊功能說明6. 6.輸入輸入/ /信號源信號源（SourcesSources）模塊組模塊組 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真29School of Electrical Engineering and Automation脈沖發(fā)生器脈沖發(fā)生器斜坡信號斜坡信號 產(chǎn)生正態(tài)分布的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生正態(tài)分布的隨機(jī)數(shù)生產(chǎn)規(guī)律性重復(fù)信號生產(chǎn)規(guī)律性重復(fù)信號重復(fù)序列內(nèi)插值重復(fù)序列內(nèi)插值重復(fù)階梯序列重復(fù)階梯序列創(chuàng)建信號創(chuàng)建信號普通信號源發(fā)生器普通信號源發(fā)生器正弦信號正弦信號階躍信號階躍信號均勻分布隨機(jī)數(shù)均勻分布隨機(jī)數(shù)

41、信號源模塊組信號源模塊組模塊功能說明模塊功能說明 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真30School of Electrical Engineering and Automation1輸入常數(shù)模塊輸入常數(shù)模塊(Constant)功能：功能：產(chǎn)生一個常數(shù)。該常數(shù)可以是實(shí)數(shù)，也可以是復(fù)數(shù)。2信號源發(fā)生器模塊信號源發(fā)生器模塊(Signal Generator)功能：功能：產(chǎn)生不同的信號，其中包括：正弦波、方波、鋸齒波信號。3從文件讀取信號模塊從文件讀取信號模塊(From File)功能：功能：從一個MAT文件中讀取信號，讀取的信號為一個矩陣，其矩陣的格式與To File模塊中介紹的矩陣格式相同

42、。如果矩陣在同一采樣時間有兩個或者更多的列，則數(shù)據(jù)點(diǎn)的輸出應(yīng)該是首次出現(xiàn)的列。4從工作空間讀取信號模塊從工作空間讀取信號模塊(From Workspace)功能：功能：從MATLAB工作空間讀取信號作為當(dāng)前的輸入信號。5隨機(jī)數(shù)模塊隨機(jī)數(shù)模塊(Random Number)功能：功能：產(chǎn)生正態(tài)分布的隨機(jī)數(shù)，默認(rèn)的隨機(jī)數(shù)是期望為0，方差為1的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布量。6帶寬限制白噪聲模塊帶寬限制白噪聲模塊(Band Limited White Noise)功能：功能：實(shí)現(xiàn)對連續(xù)或者混雜系統(tǒng)的白噪聲輸入。 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真31School of Electrical Engineerin

43、g and Automation余弦函數(shù)查詢表余弦函數(shù)查詢表直接直接n n維信號查表維信號查表n n維插值維插值一維查表一維查表二維查表二維查表n n維信號查表維信號查表動態(tài)查詢表動態(tài)查詢表預(yù)查詢索引搜尋預(yù)查詢索引搜尋正弦函數(shù)查詢表正弦函數(shù)查詢表查表模塊組查表模塊組 模塊功能說明模塊功能說明 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真32School of Electrical Engineering and Automation1. 一維查表模塊一維查表模塊(Look-Up Table) 一維查表模塊(Look-Up Table)實(shí)現(xiàn)對單路輸入信號的查表和線性插值。2二維查表模塊二維查表模塊(

44、Look-Up Table 2-D)功能：功能：根據(jù)給定的二維平面網(wǎng)格上的高度值，把輸入的兩個變量經(jīng)過查表、插值，計算出模塊的輸出值，并返回這個值。說明：對二維輸入信號進(jìn)行分段線性變換。3自定義函數(shù)模塊自定義函數(shù)模塊(Fcn)功能：功能：用于將輸入信號進(jìn)行指定的函數(shù)運(yùn)算，最后計算出模塊的輸出值。說明：輸入的數(shù)學(xué)表達(dá)式應(yīng)符合C語言編程規(guī)范；與MATLAB中的表達(dá)式有所不同，不能完成矩陣運(yùn)算。4MATLAB函數(shù)模塊函數(shù)模塊(MATLAB Fcn)功能：功能：對輸入信號進(jìn)行MATLAB函數(shù)及表達(dá)式的處理。說明：模塊為單輸入模塊；能夠完成矩陣運(yùn)算。注意：從運(yùn)算速度角度，Math function模塊要

45、比Fcn模塊慢。當(dāng)需要提高速度時，可以考慮采用Fcn 或者S函數(shù)模塊。5S-函數(shù)模塊函數(shù)模塊(S-Function)功能：功能：按照Simulink標(biāo)準(zhǔn)，編寫用戶自己的Simulink函數(shù)。它能夠?qū)ATLAB語句、C語言等編寫的函數(shù)放在Simulink模塊中運(yùn)行，最后計算模塊的輸出值。 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真33School of Electrical Engineering and Automation信號總線分配器信號總線分配器信號總線生成器信號總線生成器信號總線選擇器信號總線選擇器數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存儲讀取數(shù)據(jù)存儲讀取數(shù)據(jù)存儲寫入數(shù)據(jù)存儲寫入分路器分路器環(huán)境控制器環(huán)

46、境控制器讀矩陣讀矩陣 信號線路模塊組信號線路模塊組 模塊功能說明模塊功能說明 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真34School of Electrical Engineering and Automation寫矩陣寫矩陣標(biāo)簽可視化標(biāo)簽可視化索引向量索引向量手動選擇開關(guān)手動選擇開關(guān)信號合并信號合并在多輸入中選擇一輸出的開關(guān)在多輸入中選擇一輸出的開關(guān)混路器混路器選路器選路器多路開關(guān)多路開關(guān) 信號線路模塊組信號線路模塊組模塊功能說明模塊功能說明 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真35School of Electrical Engineering and Automation結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)

47、結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)單元子系統(tǒng)單元子系統(tǒng)代碼重用子系統(tǒng)代碼重用子系統(tǒng)使能使能使能和觸發(fā)子系統(tǒng)使能和觸發(fā)子系統(tǒng)使能子系統(tǒng)使能子系統(tǒng)ForFor循環(huán)控制子系統(tǒng)循環(huán)控制子系統(tǒng)函數(shù)響應(yīng)生成函數(shù)響應(yīng)生成函數(shù)響應(yīng)子系統(tǒng)函數(shù)響應(yīng)子系統(tǒng)條件操作條件操作IfIf語句作用子系統(tǒng)語句作用子系統(tǒng) 端口與子系統(tǒng)模塊組端口與子系統(tǒng)模塊組模塊功能說明模塊功能說明 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真36School of Electrical Engineering and Automation輸入端口輸入端口模型模型輸出端口輸出端口子系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)樣例子系統(tǒng)樣例條件選擇條件選擇SwitchSwitch語句作用子系統(tǒng)語句作用子

48、系統(tǒng)觸發(fā)操作觸發(fā)操作觸發(fā)子系統(tǒng)觸發(fā)子系統(tǒng)WhileWhile循環(huán)控制系統(tǒng)循環(huán)控制系統(tǒng) 模塊功能說明模塊功能說明端口與子系統(tǒng)模塊組端口與子系統(tǒng)模塊組 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真37School of Electrical Engineering and Automation位清零位清零置位置位逐位操作逐位操作組合邏輯組合邏輯與常量比較與常量比較與零比較與零比較檢測突變檢測突變檢測遞減檢測遞減檢測負(fù)下降沿檢測負(fù)下降沿檢測非負(fù)下降沿檢測非負(fù)下降沿邏輯與位操作模塊組邏輯與位操作模塊組模塊功能說明模塊功能說明 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真38School of Electric

49、al Engineering and Automation檢測遞增檢測遞增檢測非負(fù)上升沿檢測非負(fù)上升沿檢測正上升沿檢測正上升沿提取位提取位檢測開區(qū)間檢測開區(qū)間動態(tài)檢測開區(qū)間動態(tài)檢測開區(qū)間邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算關(guān)系運(yùn)算關(guān)系運(yùn)算算術(shù)平移算術(shù)平移邏輯與位操作模塊組邏輯與位操作模塊組模塊功能說明模塊功能說明 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真39School of Electrical Engineering and Automation參數(shù)確定參數(shù)確定檢測離散的斜率檢測離散的斜率檢測動態(tài)區(qū)間范圍檢測動態(tài)區(qū)間范圍檢測動態(tài)下限檢測動態(tài)下限檢測動態(tài)變化范圍檢測動態(tài)變化范圍檢測動態(tài)上限檢測動態(tài)上限檢測分辨率

50、檢測分辨率檢測靜態(tài)區(qū)間范圍檢測靜態(tài)區(qū)間范圍檢測靜態(tài)下限檢測靜態(tài)下限檢測靜態(tài)變化范圍檢測靜態(tài)變化范圍檢測靜態(tài)上限檢測靜態(tài)上限模型檢測模塊組模型檢測模塊組模塊功能說明模塊功能說明 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真40School of Electrical Engineering and Automation模塊支持表模塊支持表文檔模塊文檔模塊模型信息模型信息基于時間的線性分析基于時間的線性分析觸發(fā)線性分析觸發(fā)線性分析 模型擴(kuò)充模塊組模型擴(kuò)充模塊組 模塊功能說明模塊功能說明 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真41School of Electrical Engineering and

51、 Automation多路信號轉(zhuǎn)化向量多路信號轉(zhuǎn)化向量數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換繼承數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換繼承數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型復(fù)制數(shù)據(jù)類型復(fù)制數(shù)據(jù)類型傳送數(shù)據(jù)類型傳送數(shù)據(jù)類型傳送樣例數(shù)據(jù)類型傳送樣例數(shù)據(jù)類型縮放數(shù)據(jù)類型縮放信號屬性模塊組信號屬性模塊組 模塊功能說明模塊功能說明 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真42School of Electrical Engineering and Automation顯示信號初始狀態(tài)顯示信號初始狀態(tài)信號探測信號探測比率變換比率變換信號轉(zhuǎn)換信號轉(zhuǎn)換信號特性檢測信號特性檢測權(quán)重采樣時間權(quán)重采樣時間信號帶寬檢測信號帶寬檢測 信號屬性模塊組信號屬性模塊組 模塊功能

52、說明模塊功能說明 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真43School of Electrical Engineering and Automation嵌入嵌入MATLABMATLAB函數(shù)函數(shù)用戶自定義函數(shù)用戶自定義函數(shù)M M文件的文件的S S函數(shù)函數(shù)現(xiàn)有函數(shù)現(xiàn)有函數(shù)調(diào)用調(diào)用S S函數(shù)函數(shù)建立建立S S函數(shù)函數(shù)S S函數(shù)樣例函數(shù)樣例 用戶自定義函數(shù)模塊組用戶自定義函數(shù)模塊組 模塊功能說明模塊功能說明 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真44School of Electrical Engineering and Automation5.1.2 Simulink5.1.2 Simulin

53、k其他工具箱模塊組其他工具箱模塊組 除了基本的模塊組以外，還有許多其他工具箱模塊組。包括：除了基本的模塊組以外，還有許多其他工具箱模塊組。包括：Aerospace BlocksetAerospace Blockset航空航天模塊庫、航空航天模塊庫、CDMA Reference Blockset CDMA Reference Blockset 碼分碼分多址參考模塊庫、多址參考模塊庫、Comunications BlocksetComunications Blockset通訊模塊庫、通訊模塊庫、Control Control System ToolboxSystem Toolbox控制系統(tǒng)工具箱、

54、控制系統(tǒng)工具箱、Dials & Gauges BlocksetDials & Gauges Blockset刻度盤及量刻度盤及量表模塊庫、表模塊庫、Fuzzy Logic ToolboxFuzzy Logic Toolbox模糊邏輯工具箱、模糊邏輯工具箱、Model Predictive Model Predictive Control ToolboxControl Toolbox模型預(yù)測控制工具箱、模型預(yù)測控制工具箱、Neural Network BlocksetNeural Network Blockset神經(jīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊庫、網(wǎng)絡(luò)模塊庫、RF BlocksetRF Bloc

55、kset射頻模塊庫、射頻模塊庫、Signal Processing BlocksetSignal Processing Blockset信號信號處理模塊、處理模塊、SimMechanicsSimMechanics、SimPowerSystemsSimPowerSystems、Simulink Control Simulink Control DesignDesign、Simulink Parameter EstimationSimulink Parameter Estimation參數(shù)估計、參數(shù)估計、Simulink Response Simulink Response Optimizatio

56、nOptimization響應(yīng)優(yōu)化、響應(yīng)優(yōu)化、Virture RealityVirture Reality等等。等等。這些模塊組或工具箱都是針對各領(lǐng)域的專用工具模塊。這些模塊組或工具箱都是針對各領(lǐng)域的專用工具模塊。 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真45School of Electrical Engineering and Automation 對于自動控制系統(tǒng)仿真，最常用的是以下幾個：對于自動控制系統(tǒng)仿真，最常用的是以下幾個：Control System Control System ToolboxToolbox控制系統(tǒng)工具箱、控制系統(tǒng)工具箱、Fuzzy Logic ToolboxF

57、uzzy Logic Toolbox模糊邏輯工具箱、模糊邏輯工具箱、Model Predictive Control ToolboxModel Predictive Control Toolbox模型預(yù)測控制工具箱、模型預(yù)測控制工具箱、Neural Neural Network BlocksetNetwork Blockset神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊庫、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊庫、Signal Processing BlocksetSignal Processing Blockset信號處信號處理模塊、理模塊、SimMechanicsSimMechanics仿真機(jī)理、仿真機(jī)理、SimPowerSystemsSimPo

58、werSystems仿真動力系統(tǒng)仿真動力系統(tǒng) 、Simulink Control Design “SimulinkSimulink Control Design “Simulink的控制設(shè)計的控制設(shè)計”、Simulink Parameter Simulink Parameter Estimation“SimulinkEstimation“Simulink的參數(shù)估計的參數(shù)估計”等。等。 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真46School of Electrical Engineering and AutomationSimulink模塊庫模塊庫 通信模塊集通信模塊集 控制系統(tǒng)工具箱控制系統(tǒng)

59、工具箱 DSP(數(shù)字信號處理數(shù)字信號處理)模塊集模塊集 定點(diǎn)模塊集定點(diǎn)模塊集 模糊邏輯工具箱模糊邏輯工具箱 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊集神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊集 功率系統(tǒng)模塊集功率系統(tǒng)模塊集 實(shí)時工作空間庫實(shí)時工作空間庫 S-函數(shù)示例函數(shù)示例Simulink附加庫附加庫 系統(tǒng)辨識模塊集系統(tǒng)辨識模塊集虛擬現(xiàn)實(shí)工具箱虛擬現(xiàn)實(shí)工具箱 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真47School of Electrical Engineering and Automation5.2 Simulink建模與仿真建模與仿真5.2.1 Simulink5.2.1 Simulink建模方法簡介建模方法簡介在在Simulink Libra

60、ry BrowserSimulink Library Browser的庫中選擇了所需要的模塊以后，可以將的庫中選擇了所需要的模塊以后，可以將模塊拖拽到模型窗口中，這樣就建立了一個模塊拖拽到模型窗口中，這樣就建立了一個SimulinkSimulink模型。例如：模型。例如： 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真48School of Electrical Engineering and Automation控制系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖模型建立控制系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖模型建立1 1模型窗口的建立模型窗口的建立 2008 HFUT自動控制系統(tǒng)計算機(jī)仿真49School of Electrical Engineering and