ch8計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真技術(shù)概述.

1、計(jì)算機(jī)仿真和輔助設(shè)計(jì)概述第一節(jié)計(jì)算機(jī)仿賓和輔助設(shè)計(jì)的基木概念一、初識(shí)控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真和輔助設(shè)計(jì)例 exp1_1 .m 例 exp1_2.m/exp1_3.m/exm1_2-mdl系統(tǒng)廷扌旨具有某些贏功能，互聯(lián)系、和|互作用的元素的集彳 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)彖與過程C 它具冇兩個(gè)基木特征：整體性和和關(guān)性。整體性是指系統(tǒng)作為 個(gè)整休存在而表現(xiàn)出某項(xiàng)特定的功能，它是不可分割的。二、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仍真的概念1、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的概念計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)高速而精確的計(jì)算i 力.大容址存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)的能力，結(jié)合設(shè)計(jì)者的綜介分析、i 輯判斷及創(chuàng)造性思維，川以加

2、快設(shè)計(jì)進(jìn)稈、縮短設(shè)計(jì)周期、提？ 設(shè)計(jì)質(zhì)量的技術(shù)。-說明：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)從廣義上來講它包含了計(jì) 機(jī)仿真的內(nèi)容，從狹義上說它的主要工作是利用 算機(jī)的運(yùn)算能力來處理設(shè)計(jì)者手T-處理所遇到的 便與繁瑣。2、計(jì)算機(jī)仿真的概念。（仿真論壇1 仿真的定義-仿真的基本思想是利用物理的或數(shù)學(xué)的模型來類 模仍現(xiàn)實(shí)的過程，以尋求對(duì)真實(shí)過程的認(rèn)識(shí)。它. 密5裾的基本原則是和似桂晾理。計(jì)算機(jī)仿真的定義-計(jì)算機(jī)仿真是基于所理立的系統(tǒng)仿真模型，利用 算機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析與研究的方法。三、計(jì)算機(jī)仿真模型1、模型的定義-模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)有關(guān)結(jié)構(gòu)信息和行為的某種形 的描述，是對(duì)系統(tǒng)的特征與變化規(guī)律的種定量 象，是人們認(rèn)識(shí)事物的種手

3、段或工具。2、模型的分類（1 ）物理模型-指不以人的意志為轉(zhuǎn)移的客觀存在的實(shí)體，如： 行器研制中的飛行模型；船舶制造中的船舶模型（2）數(shù)學(xué)模型-是從定的功能或結(jié)構(gòu)上進(jìn)行相似，用數(shù)學(xué)的方 來再現(xiàn)原型的功能或結(jié)構(gòu)特征。（3）仿真模型-指根據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，用仿真語言轉(zhuǎn)化為計(jì)上 可以實(shí)施的模型。四、計(jì)算機(jī)仿真的三要素及基木步驟（內(nèi)容1、三要素（1）系統(tǒng)：研究的對(duì)象（2）模型：系統(tǒng)的抽象（3）計(jì)算機(jī)：工具與手段p U 6 & 0 $mfj16 IVii k Si i t2、基本步驟仿真實(shí)驗(yàn)-包括三個(gè)基木的內(nèi)容=建模 來分析I R汀圧A I弘l2C0冷DID胳1第二節(jié)仿真的分類一、按模型分類1、物理仿真

4、：采用物理模型，有實(shí)物介入！-具有效果逼真，梢度高等優(yōu)點(diǎn)，但造價(jià)高或耗時(shí) 人多在一些特殊場(chǎng)合下采用（如導(dǎo)彈、衛(wèi)星一類 行器的動(dòng)態(tài)仿真，發(fā)電站綜合調(diào)度仿真與培訓(xùn)系 等），具有實(shí)時(shí)性、在線的特點(diǎn)。2、數(shù)學(xué)仿真：采用數(shù)學(xué)模型-在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行，具有非實(shí)時(shí)性、離線的特點(diǎn)， 濟(jì)、快速、實(shí)用。二、按計(jì)算機(jī)類型分類1、模擬仿真：釆用數(shù)學(xué)模型，在模擬計(jì)算機(jī)上進(jìn)彳 的實(shí)驗(yàn)研究。50年代-描述連續(xù)物理系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程比較門然、逼真， 具有仿真速度快、失真小、結(jié)果可靠的優(yōu)點(diǎn)，但 受元器件性能影響，仿真精度較低，對(duì)計(jì)算機(jī)控 制系統(tǒng)的仿真較閑難，門動(dòng)化程度低。-模擬計(jì)算機(jī)的核心是運(yùn)算部分，它由我們熟知的 “模擬運(yùn)算放大器”

5、為主要部件所構(gòu)成。2、數(shù)字仿真：采用數(shù)學(xué)模型，在數(shù)字計(jì)算機(jī)上借也 于數(shù)值計(jì)算方法所進(jìn)行的仿真實(shí)驗(yàn)。60年代-計(jì)算與仿真的粘度較高Q理論上計(jì)算機(jī)的字長可 以根據(jù)精度要求來“隨意”設(shè)計(jì)，因此其仿真粘 度可以是無限，但是由于受到誤差積累、仿真時(shí) 間等W索影響，其精度也不易定得太高。-対計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的仿真比較方便。仿真實(shí)驗(yàn)的 門動(dòng)化程度較高，可方便地實(shí)現(xiàn)顯示、打印等功 能。*計(jì)算速度比較低，在一定程度上影響到仿真結(jié)杲 的可信度。但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，“速度問 題會(huì)在不同程度上有所改進(jìn)與捉高。-數(shù)字仿真沒有專用的仿真軟件支持，需要設(shè)計(jì)人 員用高級(jí)程序語言編寫求解系統(tǒng)模型及結(jié)果輸出 的稈序。3、混合仿

6、真：結(jié)合了模擬仿真與數(shù)字仿真。4、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)仿真：采用先進(jìn)的微型計(jì)算機(jī)，基寸 專用的仿真軟件、仿真語言來實(shí)現(xiàn)，其數(shù)值計(jì)算 功能強(qiáng)大，使用方便，易學(xué)。80年代以來第三節(jié)仍真技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展一、仿真技術(shù)在工程中的應(yīng)用1、航空與航天工業(yè)-飛行器設(shè)計(jì)中的三級(jí)仿真體系：純數(shù)學(xué)模擬（軟 件）、半實(shí)物模擬、實(shí)物模擬或模擬飛行實(shí)驗(yàn)。-E行員及宇航員訓(xùn)練用E行仿真模擬器。2、電力工業(yè)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型實(shí)驗(yàn)：電力系統(tǒng)負(fù)荷分配、瞬 穩(wěn)定性以及最優(yōu)潮流控制等。電站操作人員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)。3、原子能工業(yè)-模擬核反應(yīng)堆-核電站仿真器用來訓(xùn)練操作人員以及研究異常故 障的排除處理。4、石汕、化工及冶金工業(yè)5、非工程領(lǐng)域-醫(yī)學(xué)-補(bǔ)

7、會(huì)學(xué)-宏觀經(jīng)濟(jì)與商業(yè)策略的研究二、應(yīng)用仿真技術(shù)的意義1、經(jīng)濟(jì)-人型、復(fù)雜系統(tǒng)直接實(shí)驗(yàn)是I-分昂貴的，如：空 間飛行器的一次飛行實(shí)驗(yàn)的成本約在1億美元左才 而采用仿真實(shí)驗(yàn)僅需其成本的1/101/5,而且設(shè)2 町以重復(fù)使用。2、安全-某些系統(tǒng)（如載人0行器、核電裝置等），直接 實(shí)驗(yàn)往往會(huì)有很大的危險(xiǎn)，甚至是不允許的，而 采用仿真實(shí)驗(yàn)可以有效降低危險(xiǎn)程度，對(duì)系統(tǒng)的 研究起到保障作用。3、快捷-提高設(shè)計(jì)效率：比如電路設(shè)計(jì)，服裝設(shè)計(jì)等等。4、具有優(yōu)化設(shè)計(jì)和預(yù)測(cè)的特殊功能.對(duì)一些真實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)和參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是非 常W難的，這時(shí)仿真可以發(fā)揮它特殊的優(yōu)化設(shè)計(jì) 功能。-在井工程系統(tǒng)屮（如社會(huì)、管理、經(jīng)濟(jì)等系

8、統(tǒng)） 由于其規(guī)模及復(fù)朵程度巨人，直接實(shí)驗(yàn)幾乎不可 能，這時(shí)通過仿真技術(shù)的應(yīng)用可以獲得對(duì)系統(tǒng)的 某種超前認(rèn)識(shí)。三、仿真技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)1、硬件方而：基于多CPU并行處理技術(shù)的全數(shù)字仿 真將有效提高仿真系統(tǒng)的速度，大大增強(qiáng)數(shù)字仿項(xiàng) 的實(shí)時(shí)性。2、應(yīng)川軟件方面：直接面向用戶的數(shù)字仿真軟件不 斷推陳出新，各種專家系統(tǒng)與智能化技術(shù)將更深A(yù) 地應(yīng)用于仿真軟件開發(fā)之中，使得在人機(jī)界而、糾 果輸出、綜合評(píng)判等方面達(dá)到更理想的境界。3、分布式數(shù)字仿真：充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，協(xié)調(diào)合作, 投資少，效果好。4、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)：綜合了計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、多媒體 技術(shù)、傳感器技術(shù)、顯示技術(shù)以及仿真技術(shù)等多學(xué) 科，使人置身于真實(shí)環(huán)境之

9、屮。第四節(jié)計(jì)算機(jī)仿真軟件一、仿真軟件的發(fā)展1、程序編程階段-所有問題（如：微分方程求解、矩陣運(yùn)算、繪圖 都是用高級(jí)算法語言（如C、FORTRAN等）來編 寫。2、程序軟件包階段岀現(xiàn)了 “應(yīng)用子程序庫O3、交互式語言階段（仿真語言）-仿真語言可用一條指令實(shí)現(xiàn)某種功能，如“系統(tǒng)4 征值的求解”，使用人員不必考慮什么算法，以; 如何實(shí)現(xiàn)等低級(jí)問題。4、模型化圖形組態(tài)階段-符合設(shè)計(jì)人員對(duì)基于模型圖形化的描述。二、幾種仿真軟件1、PSPICE、ORCAD：通川的電子電路仿真軟件， 適合于元件級(jí)仿真。2、SYSTEM VIEW：系統(tǒng)級(jí)的電路動(dòng)態(tài)仿真軟件3、MATLAB：具有強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算能力，包含各種匸具

10、箱，其程序不能脫離MATLAB環(huán)境而運(yùn)行 所以嚴(yán)格講，MATLAB不是一種計(jì)算機(jī)語言，而 是一種高級(jí)的科學(xué)分析與計(jì)算軟件。4、SIMULINK：是MATLAB附帶的基于模型化圖丿 組態(tài)的動(dòng)態(tài)仿真環(huán)境。本章小結(jié)-仿真是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行研究的一和實(shí)驗(yàn)方法，它的基; 原則是相似性原理。-數(shù)字仿真具有經(jīng)濟(jì)、安全、快捷的特點(diǎn)。-仿真是在模型上進(jìn)行的，建立系統(tǒng)的模型是仿真f 關(guān)鍵內(nèi)容。-系統(tǒng)模型可以分為物理模型、數(shù)學(xué)模型及仿真模?據(jù)此可將仿真分為物理仿真和數(shù)學(xué)仿真兩大類。-系統(tǒng)、模型、計(jì)算機(jī)是數(shù)字仿真的三個(gè)基本要素, 建模、仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析是三項(xiàng)基木內(nèi)容。 MATLAB與SIMULINK是當(dāng)今廣泛為人們采用的

11、: 制系統(tǒng)數(shù)字仿真與CAD應(yīng)用軟件。SIMULINK仿真基礎(chǔ)在工程實(shí)際中，控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)往往很復(fù)雜，如來不借助專 用的系統(tǒng)建模軟件，則很難準(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)，対其進(jìn)行進(jìn)一步的分析打仿真。1990年，Math Works軟件公司為MATLAB提供了新的控制 系統(tǒng)模型圖輸入與仿真匚具，并命乳為SIMULAB,該工具 很快就在控制工程界獲得了廣泛的認(rèn)町，使得仿真軟件進(jìn)入 了模型化圖形組態(tài)階段。但因其需字與當(dāng)時(shí)比較著的軟件 SIMULA類似，所以1992邙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。顧 名思義，該軟件的名稱表明了

12、該系統(tǒng)的兩個(gè)主耍功能：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。第一節(jié)SIMULINK簡介一、什么是SIMULINKSIMULINK足MATLAB軟件的擴(kuò)展，它足實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模和 仿頁的一個(gè)軟件包，它與MATLAB語U的樓區(qū)別在 幾 其與 用戶交互接口足妹丁 Windows的模型化圖形輸入，其結(jié)呆足使得 用戶叮以把更多的粘: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 呆本的系統(tǒng)模塊，川八貝需耍知道這些模塊的輸入輸

13、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)這些基木 模塊的調(diào)用，再將它們連接起來就町以構(gòu)成所需孌的系統(tǒng)模型（以訛1文件進(jìn)行行?。M(jìn)而進(jìn)行仿真與分析。二、SIMULINK的啟動(dòng)1、在MATLAB命令窗1中輸入sinnilink結(jié)果是在桌面上出現(xiàn)一個(gè)稱為Simulink Library Browser的窗口 在這個(gè)窗I】中列出r按功能分類的各種模塊的名稱。當(dāng)然用戶也可以通過MATLAB主窗口的快捷按鈕來打開Simulink Library Browser窗 口。2、YEMATLAB命令窗 U 中輸入simulinkS結(jié)果是在桌面上出現(xiàn)一個(gè)用圖標(biāo)形式顯示丫卜Library :simu

14、linkSCK Simulink模塊庫窗口。兩種模塊庫窗【I界面只是不同的顯示形式，用戶可以根 據(jù)個(gè)人喜好進(jìn)行選用，一般說來第二種窗口直觀.形象， 易于初學(xué)者，但便川時(shí)會(huì)打開太多的了窗口。三、SIMULINK的模塊庫介紹SIMILINK模塊序按功能進(jìn)行分類，包扌舌以下8類了庫:Continuous （連續(xù)模塊）Discrete （離散模塊）Function&Tables （函數(shù)和平臺(tái)模塊）Math （數(shù)學(xué)模塊）Nonlinear （非線性模塊）Signals&Systerns （信號(hào)和系統(tǒng)模塊）Sinks （接收器模塊）Sources （輸入源模塊）1、連續(xù)模塊（Contimious） con

15、tinuous.mdlIntegrator：輸入倍號(hào)積分Derivative：輸入信號(hào)微分State-Space：線性狀態(tài)空間系統(tǒng)模型Transfer-Fcn：線性傳遞函數(shù)模型Zero-Pole：以零極點(diǎn)表示的傳遞函數(shù)模型Memory:存儲(chǔ)上一時(shí)刻的狀態(tài)值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)個(gè)可變時(shí)間再輸出2、離散模塊（Discrete） discrete.mdlDiscrete-time InlegnUoi:離散時(shí)間積分器Discrete Filter： HR 與FIR濾波器Discrete State-

16、Space：離散狀態(tài)空間系統(tǒng)模型Discrete Transfer-Fcn：離散傳遞函數(shù)模型Discrete Zero-Pole：以零極點(diǎn)表示的離散傳遞函數(shù)模型First-Order Hold： 一階采樣和保持器Zera-OrderHold：零階采樣和保持器Unit Delay：個(gè)采樣周期的延時(shí)3、Function&Tables （函數(shù)和平臺(tái)模塊）funclion.mdlFen：用自定義的函數(shù)（衣達(dá)式）進(jìn)行運(yùn)算MATLAB Fen：利用matlab的現(xiàn)有函數(shù)進(jìn)行運(yùn)算S-Functiom調(diào)用自編的S函數(shù)的程序進(jìn)行運(yùn)算Look-Up Table：建立輸入信號(hào)的查詢表（線性峰值匹配）Look-Up

17、Table（2-D）：建立兩個(gè)輸入信號(hào)的查詢表（線性峰值匹配4、Math （數(shù)學(xué)模塊） math.mdlSum：加減運(yùn)算Product：乘運(yùn)算Dot Product：點(diǎn)乘運(yùn)算Gain：比例運(yùn)算Math Function：包括指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、求平方、開根號(hào)等常丿 數(shù)學(xué)函數(shù)Trigonometric Function：三角函數(shù)，包括正弦、余弦、正切等MinMax：最值運(yùn)算Abs：取絕對(duì)值Sign：符號(hào)函數(shù)Logical Operator：邏輯運(yùn)算Relational Operator：關(guān)系運(yùn)算Complex to Magnitude-Angle： th復(fù)數(shù)輸入轉(zhuǎn)為幅值和相角輸出 Magnitu

18、de-Angle to Complex：山幅值和相角輸入合成復(fù)數(shù)輸出Complex to Real-lmag:由復(fù)數(shù)輸入轉(zhuǎn)為實(shí)部和虛部輸出Real-lmag to Complex：由實(shí)部和虛部輸入合成復(fù)數(shù)輸出5、Nonlinear （ IE線性模塊） nonlinear.mdlSaturation:飽和輸出，讓輸1超過某值時(shí)能夠飽和。Relay：滯環(huán)比較器，限制輸出值在某一范|貝內(nèi)變化。Switch：開關(guān)選樣，當(dāng)笫二個(gè)輸入端大于臨界值時(shí)，輸出由第一 輸入端而來，否則輸出山第三個(gè)輸入端而來。Manual Switch：手動(dòng)選擇開關(guān)6、Signal&Systems （信號(hào)和系統(tǒng)模塊）sigsys.

19、indl In I:輸入端oOutl:輸出端。Mux：將多個(gè)單輸入轉(zhuǎn)化為一個(gè)復(fù)合輸出。Demux：將個(gè)復(fù)合輸入轉(zhuǎn)化為多個(gè)單一輸出。Ground：連接到?jīng)]冇連接到的輸入端。Terminator：連接到?jīng)]有連接到的輸出端。SubSystem：建立新的封裝（Mask）功能模塊7、Sinks (接收器模塊)sinks.mdlScope：示波器。XYGraph：顯示二維圖形。To Workspace：將輸出寫入MATLAB的工作空間。ToFile(.mat)：將輸出寫入數(shù)抑文件。8、Sources (輸入源模塊)sources.mdl Constant：常數(shù)信號(hào)。Clock：時(shí)鐘信號(hào)。From Work

20、space：來自MATLAB的 I：作空間。From File(.inal):來 口數(shù)據(jù)文件。Pulse Generator：脈沖發(fā)生器。Repeating Sequence：重復(fù)信號(hào) oSignal Generator：信號(hào)發(fā)生器，kT以產(chǎn)牛正弦、方波、鋸齒波及除 意波。Sine Wave：正眩波信號(hào)。Step：階躍波信號(hào)。四、SIMULINK簡單模型的建立及模型特點(diǎn)1、簡單模型的建立 exp5_l.mdl(1)建立模型窗LI (2)將功能模塊由模塊咋窗口復(fù)制到模型窗口 (3)對(duì)模塊進(jìn)行連接，從而構(gòu)成需要的系統(tǒng)模型2、模型的特點(diǎn)口在SIMULINK里提供了許多如Scope的接收器模塊，這便得

21、用 SIMULNK進(jìn)行仿真貝有像做實(shí)驗(yàn)一般的圖形化顯示效果。SIMULINK的模熨具有層次性，通過底層子系統(tǒng)可以構(gòu)建上層 母系統(tǒng)。SIMULINK捉供了對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行封裝的功能，用戶可以門迅義 子系統(tǒng)的圖標(biāo)和設(shè)H參數(shù)對(duì)話框。第二節(jié)SIMULINK功能模塊的處理功能模塊的基本操作，也捕模塊的移動(dòng)、復(fù)制、刪除、轉(zhuǎn)向、改變?nèi)诵　⒛K命名、顏色設(shè)眾、參數(shù)設(shè)立、屬件設(shè)建、模塊輸入輸出信號(hào)模塊庫中的模塊町以玄接川鼠標(biāo)進(jìn)行拖曳選中模塊，按住鼠標(biāo)左 鍵不放)而放到模型窗口中進(jìn)行處理。在模型窗口中，選中模塊，則其4個(gè)角會(huì)出現(xiàn)黑色標(biāo)記。此時(shí)町以乂 模塊進(jìn)行以下的基本操作。I)2)移動(dòng)：選+模塊，按住鼠標(biāo)左鍵將英拖曳

22、到所需的位置即町。若要 脫離線而移動(dòng)，對(duì)按住Shih鍵，再進(jìn)彳了拖曳。復(fù)制：選中模塊.然后按住駁標(biāo)右鍵進(jìn)行拖叟即町復(fù)制同樣的一個(gè) 功能模塊。刪除：選中模塊，按Delete鍵即可。若要?jiǎng)h除寒個(gè)模塊，可以同時(shí) 按住Shift鍵，再用鼠標(biāo)選中多個(gè)模塊，按Delete鍵即可。也對(duì)以用& 標(biāo)選取某區(qū)域再按Delete鍵就町以把該區(qū)域中的所有模塊和線等 全部刪除。3)4)5)6)7)轉(zhuǎn)向：為了能夠順序連接功能模塊的輸入和輸出端，功能模塊仃時(shí) 需要轉(zhuǎn)向。在菜單Formal中選Flip Block旋轉(zhuǎn)180度,選樣Rouue Block順時(shí)鴿璧轉(zhuǎn)90度。或者直接按Cirl+F鍵執(zhí)行Flip Block,按 C

23、trl+R鍵執(zhí)行Rotate Block改變大小：選中模塊，對(duì)模塊出現(xiàn)的4個(gè)黑色標(biāo)記進(jìn)行拖曳UlJuJo模塊命名：先川鼠標(biāo)在需耍更改的名稱上單擊卜.然后直接更改 即叭 名稱在功能模塊1：的位S也町以變換180度，對(duì)以丿IjFormat菜 胞中的Flip Name來實(shí)現(xiàn)，也町以直接通過鼠標(biāo)進(jìn)行拖曳。Hide Name町以隱藏模塊名稱。顏色設(shè)定J Format 單中的Foreground Color nJ以改變模塊的前景顏 色，Background Color nJ以改變模塊的背景顏色；而模型窗口的顏色 町以通過Screen Color來改變。8)9)參數(shù)設(shè)定：用鼠標(biāo)雙擊模塊就町以進(jìn)入模塊的參數(shù)設(shè)

24、疋窗口，從I 對(duì)模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。參數(shù)設(shè)窗U包含了該模塊的基木功能滯助, 為獲得史詳盡的幫助，町以點(diǎn)擊英上的help按鈕。通過對(duì)模塊的參婁 設(shè)定，就可以獲得需要的功能模塊。屬性設(shè)疋：選中模塊，打開Edit菜單的Block Properties可以對(duì)模塊進(jìn) 行屈件設(shè)立。包括Description屈竹 Priority優(yōu)先級(jí)屈件.Tag屬性等模塊的輸入輸出信號(hào)：模塊處理的信號(hào)包扌占標(biāo)盤信號(hào)和向雖信號(hào)；1 最信號(hào)是種單倍號(hào)，而向屋信號(hào)為種復(fù)合信號(hào)，是多個(gè)倍號(hào)f 集合，它對(duì)應(yīng)著系統(tǒng)中兒條連線的合成。缺省情況廠人多數(shù)模塊F 輸出都為標(biāo)彊佶號(hào)，對(duì)于輸入俏號(hào)，模塊都具有一種“智能的識(shí)） 功能，能自動(dòng)進(jìn)行匹配

25、。某些模塊通過對(duì)參數(shù)的設(shè)定，町以使模塊（ 出向疑信號(hào)。第三節(jié) SIMULINK線的處理exp5_4,mdlSIMULINK模空的構(gòu)建是通過用線將備種功能模塊進(jìn)行連接而構(gòu)成的。 用鼠標(biāo)可以在功能模塊的輸入與輸出端Z間直接連線Q所畫的線可以 改變ffl細(xì)、設(shè)1標(biāo)簽，也可以把線折彎.分支。改變粗細(xì)：線所以冇粗細(xì)是因?yàn)榫€引出的依號(hào)可以是標(biāo)量信號(hào)或向呈信 號(hào)，當(dāng)選中Format菜單卜的Wide Vector Lines時(shí)，線的粗細(xì)會(huì)根擁線所 引出的信號(hào)是標(biāo)雖還是向晁而改變，如果信號(hào)為標(biāo)就則為細(xì)線，杵為向 量則為靶線。選中Vector Line Widths則町以顯示出向雖引出線的寬度， 即向量侑號(hào)山多少

26、個(gè)單信號(hào)介成。設(shè)泄標(biāo)簽：只耍在線I：雙擊敵標(biāo)，即町輸入該線的說明標(biāo)簽。也町以通 過選中線然后打開Edil菜單下的Signal Properties進(jìn)行設(shè)定 其中signal name屈件的作用是標(biāo)明信號(hào)的名稱，設(shè)置這個(gè)名稱反映在模型上的左 接效果就是打該佶號(hào)冇關(guān)的端U和連的所仃直線附近都會(huì)出現(xiàn)寫有佶號(hào) 名稱的標(biāo)簽。線的折彎：按住Shift鍵，再用鼠標(biāo)在耍折彎的線處單擊一卜，就會(huì)出現(xiàn) 圜圈，衣示折點(diǎn)，利用折點(diǎn)就可以改變線的形狀。線的分支：按住馭標(biāo)右鍵，在需耍分支的地方拉出即町以。或者按住 Ctrl鍵，并在耍建立分支的地方用鼠標(biāo)拉出即町。第三節(jié)SIMULINK建模的技巧11.27 建-所清更好，A

27、是更廣泛運(yùn)的黃存虛一個(gè) 暫制公塊.用Mt血有的棋 r開帳型岸的次戟 有好的可址性酣nrir充性淀塔轉(zhuǎn)ft用戶所立的堂是否可級(jí)41 以2赴蛙粵建立橫8H9用的示I 內(nèi)存勺題F夾詭.內(nèi)巾tt大SIMULINK的麥妣好 便用分尼樓式刈于S雜的模熱 好采用分尼衣的了建犢.成胡的檢燒町* tnc*用戶息事理141舉-模測(cè)豈黑蛉竟親的模世iB供了大 使 鬼Z弼楚組瑕良好并有ttxeoiffixwn好的可渓性和可理解性，材f 額蟆塊的桂祥可以幅型用戶掲連4模屮到廉發(fā)主了什么如果號(hào)戶的一些輪侵廟一出相同的模決，那么ft好 中博么自用戶新H一個(gè)橫的時(shí)快，裁切以打卄這個(gè)摸冊(cè)從K瑁 戶坯可W創(chuàng)*1小離塊肌It析靜的

28、橫負(fù)ttJte遴缸煞啟禪fit存垃個(gè)d 以徉MATLAB令trWl4象驟的名除獅入供袂IM. JS立一個(gè)棧命，莒先心上謨計(jì).后用計(jì)算龍念 塊郃放覽麹|=中稷用怡號(hào)戰(zhàn)連農(nóng)它這樣焰戶款可以神SIMULINK建模實(shí)例11.2.8模擬方程對(duì)于一個(gè)SIMULINK的新用戶來悅，ShW的何az-是如何來模擬方程.F而. 登例子將助用戶理#If這個(gè)問a。I 把損渾那憐修閃;遇宅E+32。LioevLibnuy.Id*于 Source LibraryLibrary-口丿S 彳50 I vKx比 FR,砂0小*匕：Soapa上面眩模塊；91各自相應(yīng)的庫中aw到ff!戶的模盤安口屮ttffl H34所示。CmvI

29、bM9 11 3* ttie方 *權(quán)83分別打開0m模塊和Cgtfsm模塊(方法是用R標(biāo)左它們丄iM雙擊，東魏洋出射情 箱.用尸可以在對(duì)話椎中設(shè)棋塊的厲性值，這更分別把Gain樸塊曲増益值設(shè)為9/5和 將Constant塊釣常載值設(shè)為32.儘后，單擊0監(jiān)按翹.打開Rmnp 塊，把其初始*出 #tt(lnitial outptM)設(shè)置為 OeFixed-ste pSIMULINK建模實(shí)例Rimp按上呻所示的方法，把各4*模塊逹接起采.得到所承的柩U.RimpGjrtnSM32Cvewtant ll察魁方SS2度.Gain議塊出為9. 這個(gè)譽(yù)3 樓塊中和械塊中的*1& 32相加啟*出，這個(gè)it出就

30、是華氏込處 打幵Scope模塊就可以培小輸 出值的交化曲線.其4 Scope鎮(zhèn)塊的緬設(shè)為比較小的用iHRteiaeh it）把y抽設(shè)S得比 細(xì)出值略微大些-以便能君？）個(gè)曲錢.在此可選為60. 在用戶9口的菜集中選擇杞用戶口的Simulation菓單中選擇Panuactcn 單0令定.義SSp time為1% Maximuitt nep $iw為OJs*然后在Simulation榮單中選UStan奩令.仿JMt開蛉迸薦了. 這時(shí)在Scope中就可以到出的曲線圈.第四節(jié)SIMULINK自定義功能模塊門定義功能模塊有兩種方法，一種方法是采用Signul&Sys【ems模塊庫 中的Subsyslem

31、功能模塊，利用苴編輯區(qū)設(shè)計(jì)組合新的功能模塊；另一 種方法是將現(xiàn)有的多個(gè)功能模塊紐合起來，形成新的功能模塊。對(duì)丁 很人的SIMULINK模型，通過自遲義功能模塊可以簡化圖形，減少功 能模塊的個(gè)數(shù)，有利于模型的分層構(gòu)建。、方法 1 exp5_5.mdl1）將Ports&Subsystems模塊庫中的Subsystem功能模塊復(fù)制到打丿F的模 型窗口中。2）雙擊Subsystem功能模塊，進(jìn)入自定義功能模塊Wlb從而對(duì)以利開 C令的本功能模塊設(shè)計(jì)出新的功能模塊。二、方法2 exp5_6mdl1）在模型窗I中建立所定義功能模塊的子模塊。2）標(biāo)將這些需要組合的功能模塊框住，然厲選抒Edit菜單卜0J C

32、reate Subsystem即可 q三、0定義功能模塊的封裝exp5-7mdl exj55 _8mdl exp5_9.mdl exp5_10.mdl1)2)3)a)b)c)d)上面捉到的w種方法都只是創(chuàng)建個(gè)功能模塊而已，如果要命名該 自泄義功能模塊.對(duì)功能模塊進(jìn)行說明、選)iz模塊外觀、設(shè)圮輸入 數(shù)抑;窗U.則需要對(duì)共進(jìn)行封裝處理。首先選中Subsyste m功能模塊，再打開Edit菜單中fill Mask Subsystem 進(jìn)入mask的編輯窗口，對(duì)以看出冇3個(gè)標(biāo)簽頁。Icon：設(shè)定功能模塊的外觀。Initialization：設(shè)定輸入數(shù)據(jù)窗口(Prompt List)。Document

33、ation：設(shè)訃該功能模塊的文了說明。Icon標(biāo)簽頁此頁最重耍的部分DrawingCommands,在該區(qū)域內(nèi)iij以川disp指 令設(shè)邇功能模塊的文7名稱，fflplot指令価線，丿ISpoly指令畫轉(zhuǎn)換I 數(shù)。注意，盡管這些命令在名了上和以前講的MATLAB函數(shù)相同，但它 們?cè)诠δ苌蠀s不完金相同，因此不能隨便套用以前所講的格式。disp(texf)可以在功能模坦上顯示設(shè)逗的文字內(nèi)容。dispCtextlntext2 9)分行顯 示文字 textl 和 text2plot(xl x2xn，ty l y2yn)指令會(huì)在功能模塊上畫出由xl yl經(jīng) x2y2經(jīng)x3y3直到xmyn為止的直線。功能

34、模塊的左下角會(huì)根 擁丨I前的坐標(biāo)刻度被正規(guī)化為0.0,右上角則會(huì)依據(jù)冃前的坐標(biāo)刻 度被正規(guī)化為1.1。clpoly(nuni,den)：按s次數(shù)的降幕按序，在功能模塊上顯示連續(xù)的傳j 函數(shù)。dpolv(num,den?z)：按z次數(shù)的降幕排序，在功能模塊上顯示離散Hl 傳遞函數(shù)。a)b)c)d)2、a)b)用戶還町以設(shè)賈一些參數(shù)來控制圖標(biāo)的屈件，這些屈件在Icon頁右 端的下拉式列表屮進(jìn)行選樣。Icon frame： Visible 示外框線；Invisible：隱藏夕卜框線。Icon Transparency： Opaque 隱藏輸入輸山的標(biāo)簽；Transparent：顯力 輸入輸出的標(biāo)簽。

35、Icon Rotation:旋轉(zhuǎn)模塊。Drawing coordinate：畫圖時(shí)的坐標(biāo)系。Initialization 標(biāo)簽頁此頁上要用來設(shè)汁輸入提示(prompt)以及對(duì)應(yīng)的變名稱(variable)。在prompt欄上輸入變就的仟義，其內(nèi)容會(huì)顯示在輸入 示中。而variable是仿真要用到的變帛s該變量的值一直存于mask workspace屮，因此可以與其他程序村叵傳遞。如果配合在initialization commands內(nèi)編借稈序，川以發(fā)揮功能模塊|1 功能來執(zhí)行特定的操作。在Prompt編車財(cái)中輸入文字，富些文字就會(huì);11現(xiàn)在prompt列衣|I； i variable列衣中輸

36、入變呈名稱，則prompt中的文字對(duì)應(yīng)該變3的說叨 如*耍增加新的項(xiàng)冃，町以點(diǎn)擊邊上的Add鍵。Up和Down按鈕用J 行項(xiàng)H間的位置調(diào)整。Control type列表給用戶提供選擇設(shè)計(jì)的編輯區(qū)，選擇Edit會(huì)出現(xiàn)供彳 入的空白區(qū)域，所輸入的值代表對(duì)應(yīng)的variable： Popup則為用戶捉1 訶選樣的列液框所選的值代表vnridble,此時(shí)在下面會(huì)出現(xiàn)Popup strings輸入框，用來設(shè)汁選抒的內(nèi)容，齊值之間用邏或符號(hào)“r嘛 如選樣Checkbox則用丁“on Joff的選抒設(shè)定c) Assignment屬件丿II J：配介Comrol lype的不同選樣來提供不同的變星 變hi值冇E

37、valuate和Literal兩種，K會(huì)義如卜：Control typeAssignmentEvaluateLiteralEdit輸入的文字是程序執(zhí)行時(shí)所用的變顯;值；輸入內(nèi)容作字符串處理Popup為選擇的序號(hào)，選第一項(xiàng)輸岀值為1, 往卜類推：選擇內(nèi)容作字符串處理Checkbox 輸出為1或0；輸出為血或otr的芍Documentation 標(biāo)簽頁a)b)c)此頁主耍用來針對(duì)完成的功能模塊來編寫相應(yīng)的說明文字和Help。 在Block description入的文字，會(huì)出現(xiàn)在參數(shù)窗口的說明部分。 在Block help中輸入的文字則會(huì)顯示在單擊參數(shù)窗口中的help按鈕肩扌 覽器所加戟的H TML文件中。Mask type：在此處輸入的文了作為封裝模烘的標(biāo)注件說明，在模型1 口下，將鼠標(biāo)指向模塊，則會(huì)顯示該文乍。當(dāng)然必須先/KView菜單匚 選擇Block Data Tips Show Block Data Tipso第五節(jié)SIMULINK仿真的運(yùn)行構(gòu)建好一個(gè)系統(tǒng)的模型之肩，接下來的事情就是運(yùn)行模型，得小仿真 結(jié)果。運(yùn)行個(gè)仿貞的完整過程分成三個(gè)步驟：設(shè)置仿真參數(shù)，啟動(dòng) 仿真和仿其結(jié)果分析。-、設(shè)置仿真參數(shù)和選擇解法器設(shè)置仿真參數(shù)和選擇解法器，選擇Simulation菜單F fill Parameters! 令，就會(huì)彈出個(gè)仿真參數(shù)對(duì)話框，它主要川三個(gè)頁血來