內(nèi)蒙古工業(yè)大學機電系統(tǒng)仿真matlab第五章simulink

內(nèi)蒙古工業(yè)大學機電系統(tǒng)仿真matlab第五章simulink第一頁，共89頁。2Simulink兩個功能：Simu（仿真）和

Link（連接）Link系統(tǒng)連接，即把一系列模型連接起來，構(gòu)成系統(tǒng)模型。利用鼠標在模型窗口上繪制控制系統(tǒng)模型，然后對系統(tǒng)進行仿真和分析。本章要求了解

Simulink基本模塊和功能，熟練

Simulink的基本操作。第二頁，共89頁。計算機仿真的一般過程仿真問題和仿真目的描述確定仿真方案系統(tǒng)描述建立系統(tǒng)數(shù)學模型建立仿真數(shù)學模型編寫仿真程序驗證模型是否符合要求進行仿真研究修改方案修改模型修改程序是否符合要求是否符合要求是否符合要求第三頁，共89頁。5.1Simulink仿真概述Simulink是MATLAB軟件的擴展，是實現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)建模和仿真的軟件包。模型化圖形輸入：Simulink提供基本功能模塊，通過對基本功能模塊的調(diào)用，再將它們連接起來構(gòu)成系統(tǒng)模型（以

.mdl文件存?。?，進行仿真與分析。用戶只需要知道基本功能模塊的輸入、輸出及功能，而不必知道模塊內(nèi)部是如何實現(xiàn)的。4第四頁，共89頁。5.1.1Simulink的啟動與退出Simulink啟動（兩種方法）：1.啟動MATLAB后，單擊主窗口的快捷按鈕2.在MATLAB命令窗口中輸入“Simulink”

在桌面上出現(xiàn)SimulinkLibraryBrowser窗口Simulink模塊庫瀏覽界面5第五頁，共89頁。標題欄菜單欄第六頁，共89頁。SIMILINK模塊庫簡介：Continuous（連續(xù)模塊）Discrete（離散模塊）Function&Tables（函數(shù)和平臺模塊）Math（數(shù)學模塊）Nonlinear（非線性模塊）Signals&Systems（信號和系統(tǒng)模塊）Sinks（接收器模塊）Sources（輸入源模塊）第七頁，共89頁。1、連續(xù)模塊（Continuous）continuous.mdlIntegrator：輸入信號積分Derivative：輸入信號微分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：以零極點表示的傳遞函數(shù)模型Memory：存儲上一時刻的狀態(tài)值TransportDelay：輸入信號延時一個固定時間再輸出VariableTransportDelay：輸入信號延時一個可變時間再輸出第八頁，共89頁。2、Math（數(shù)學模塊）math.mdlSum：加減運算Product：乘運算DotProduct：點乘運算Gain：比例運算MinMax：最值運算Abs：取絕對值Sign：符號函數(shù)MathFunction：包括指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、求平方、開根號等常用數(shù)學函數(shù)TrigonometricFunction：三角函數(shù)，包括正弦、余弦、正切等第九頁，共89頁。3、Sources（輸入源模塊）sources.mdlConstant：常數(shù)信號。Clock：時鐘信號。FromWorkspace：來自MATLAB的工作空間。From)：來自數(shù)據(jù)文件。PulseGenerator：脈沖發(fā)生器。RepeatingSequence：重復信號。SignalGenerator：信號發(fā)生器，可以產(chǎn)生正弦、方波、鋸齒波及隨意波。SineWave：正弦波信號。Step：階躍波信號。第十頁，共89頁。4、Sinks（接收器模塊）sinks.mdlScope：示波器。XYGraph：顯示二維圖形。Display：數(shù)字顯示器ToWorkspace：將輸出寫入MATLAB的工作空間。To)：將輸出寫入數(shù)據(jù)文件。第十一頁，共89頁。5、Signal&Systems（信號和系統(tǒng)模塊）sigsys.mdlIn1：輸入端。Out1：輸出端。Mux：將多個單一輸入轉(zhuǎn)化為一個復合輸出。Demux：將一個復合輸入轉(zhuǎn)化為多個單一輸出。Ground：連接到?jīng)]有連接到的輸入端。Terminator：連接到?jīng)]有連接到的輸出端。SubSystem：建立新的封裝（Mask）功能模塊第十二頁，共89頁。Mux模塊的基本思想是將多路信號集成一束，這一束信號在模型中傳遞和處理都看作一個整體。（mux實際上代表多路信號）與mux模塊配套的是Demux模塊，它將各路信號相互分離以便能對各信號進行單獨處理。Mux：把幾個向量合并成向量形式第十三頁，共89頁。Mux將三路信號x，y，z集結(jié)為寬為3的單路信號。Demux模塊則從復合的單路信號分離出各基本元素。Mux和Demux都不會將信號改變，它們只是“虛擬”的。當模型運行時，這些模塊就像不存在一樣，只是源和目標的連接保持著，就像這樣：第十四頁，共89頁。6.LogicalOperator：邏輯運算RelationalOperator：關(guān)系運算ComplextoMagnitude-Angle：由復數(shù)輸入轉(zhuǎn)為幅值和相角輸出Magnitude-AngletoComplex：由幅值和相角輸入合成復數(shù)輸出ComplextoReal-Imag：由復數(shù)輸入轉(zhuǎn)為實部和虛部輸出Real-ImagtoComplex：由實部和虛部輸入合成復數(shù)輸出第十五頁，共89頁。SimulinkLibraryBrowser窗口下選擇file→

new→

model出現(xiàn)Simulink仿真編輯窗口Simulink的退出：關(guān)閉所有模型窗口和SimulinkLibraryBrowser窗口16第十六頁，共89頁。5.1.2Simulink建模仿真1、Simulink模型的基本結(jié)構(gòu)-------由三種類型的模塊構(gòu)成信號源模塊：是系統(tǒng)的輸入包括常數(shù)信號源、函數(shù)信號發(fā)生器(如正弦波、階躍函數(shù)等)。被模擬的系統(tǒng)模塊：是仿真的中心模塊，是仿真建模要解決的主要部分。輸出顯示模塊:由顯示模塊接受包括圖形顯示、示波器顯示、輸出到文件或MATLAB工作空間構(gòu)成Simulink模型的模塊結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)圖17第十七頁，共89頁。2、Simulink建模仿真的步驟（1）啟動Simulink，打開模塊庫；（2）打開空白模型窗口；（3）建立simulink仿真模型；用鼠標左鍵選中模塊，拖到模型窗口，松開鼠標。再用鼠標在功能模塊間連線。（4）設置仿真參數(shù)，進行仿真；雙擊需要設置參數(shù)的模塊，打開參數(shù)設置對話框設置參數(shù)。（5）輸出仿真結(jié)果。18第十八頁，共89頁。3.模塊文件的保存新創(chuàng)建的模型窗口保存為simulink模塊文件.mdl。具體方法是：選擇模型窗口菜單【file：saveas】后，彈出一個“saveas”對話框，添入模型文件名，按“保存”鍵即可。19第十九頁，共89頁。4.系統(tǒng)仿真運行打開simulink仿真模型窗口，或打開指定的.mdl文件，在模型窗口選擇菜單【simulation：start】，仿真開始。20第二十頁，共89頁。5.系統(tǒng)結(jié)果的輸出利用scope模塊在模型窗口內(nèi)實時顯示信號的動態(tài)過程；利用out模塊將仿真數(shù)據(jù)保存在MATLAB工作空間中，供調(diào)用和分析。21第二十一頁，共89頁?！纠?.1】利用Simulink設計一個模型，將正弦信號輸出到示波器。解：步驟1：新建一個模型窗口

步驟2：為模型添加模塊從源模塊庫（sources）中復制正弦波模塊，輸出顯示模塊庫（sinks）中復制示波器模塊。步驟3：連接模塊，構(gòu)成系統(tǒng)模型。用鼠標先選中正弦波模型，移動鼠標指向示波器模型。步驟4：進行系統(tǒng)仿真，單擊模型窗口菜單中的【simulation>start】, 仿真執(zhí)行。

步驟5：觀察仿真結(jié)果-------雙擊示波器模塊，打開scope窗口。22第二十二頁，共89頁。正弦信號輸出到示波器中的模型示波器中的仿真結(jié)果23第二十三頁，共89頁。Simulink模塊圖形的保存在模型窗口選擇edit→copymodeltoclipboard（復制模型到剪貼板）→粘貼到word等文件中。對于已經(jīng)建立的*.mdl模型，選擇

打印成pdf格式文件，再復制到word中。24第二十四頁，共89頁。scope波形顯示模塊實際上也是一種figure窗口，不過matlab把scope的菜單欄隱藏起來，只提供了幾個有限的參數(shù)設置?？梢栽诖蜷_mdl文件后，在matlab的命令行輸入指令恢復顯示scope的figure菜單欄：>>set(0,'showhiddenhandles','on');>>set(gcf,'menubar','figure');然后點擊菜單欄的edit→copyfigure來保持波形圖，選擇insert

來調(diào)整scope的各種圖形屬性，包括添加xlabel、ylabel、title、更改背景顏色等。25第二十五頁，共89頁。26第二十六頁，共89頁。5.3Simulink功能模塊的處理5.3.1模塊參數(shù)設置1、功能模塊參數(shù)設置設置功能模塊參數(shù)后，才能進行仿真操作。例如:從sources中將sinewave拉到模型窗口，然后用鼠標雙擊sinewave，自動彈出相應的參數(shù)設置對話框。27第二十七頁，共89頁。Simulink模塊庫瀏覽界面28第二十八頁，共89頁?！肮δ苣K參數(shù)設置”對話框29第二十九頁，共89頁。功能對話框由功能模塊說明框和參數(shù)設置框組成。功能模塊說明框：說明該功能模塊使用方法和功能。參數(shù)設置框：設置該功能模塊的參數(shù)。每個對話框下面有“ok”（確認）、“cancel”（取消）、“help”（幫助）3個按鈕。30第三十頁，共89頁。2、示波器參數(shù)設置采用Simulink仿真時，示波器可以接收向量信號，實時顯示信號波形，但該波形不能直接打印或嵌入文件。例如：SimulinkLibraryBrowser窗口→sinks→scope將scope用鼠標拖入模型窗口，在模型窗口雙擊scope自動彈出示波器窗口“scope”。31第三十一頁，共89頁。32第三十二頁，共89頁。設置縱軸下、上限在示波器“坐標框”內(nèi)，單擊鼠標右鍵，彈出一個現(xiàn)場菜單，選中菜單項【Axesproperties】，出現(xiàn)縱坐標設置對話框。設置所希望的縱軸下、上限。第三十三頁，共89頁?！笆静ㄆ鲗傩浴睂υ捒騿螕羰静ㄆ鞴ぞ邫谏系陌粹o，打開“示波器屬性”對話框。Timerange欄：默認為10，即顯示在[0,10]區(qū)間的信號?？筛鶕?jù)實際情況進行設置“示波器屬性”對話窗框第三十四頁，共89頁。5.3.2模塊的基本操作在模型窗口中，選中模塊，其4個角會出現(xiàn)黑色標記，此時可對模塊進行操作。移動：選中模塊，按住鼠標左鍵將其拖曳到所需位置。復制：選中模塊，按住鼠標右鍵進行拖曳即可。刪除：選中模塊，按delete鍵轉(zhuǎn)向：功能模塊有時需要轉(zhuǎn)向。Format→FlipBlock旋轉(zhuǎn)1800，F(xiàn)ormat→RotateBlock順時針旋轉(zhuǎn)900。改變大?。哼x中模塊，對模塊出現(xiàn)的4個黑色標記進行拖曳。35第三十五頁，共89頁。模塊的選?。簡蝹€模塊、多模塊第三十六頁，共89頁。第三十七頁，共89頁。模塊處理：旋轉(zhuǎn)、命名、隱藏名字等操作。在編輯窗口中format菜單下對模塊處理，或單擊模塊右鍵快捷菜單format命令下進行處理。第三十八頁，共89頁。第三十九頁，共89頁。模塊命名：用鼠標在需要更改的名稱上單擊一下，直接更改。Format→FlipName

將名稱在功能模塊上的位置變換180°；

HideName

隱藏模塊名稱；Showname顯示模塊名稱。顏色設定：Format→ForegroundColor改變模塊的線條顏色， Backgroundcolor改變模塊的填充顏色， Screencolor改變模型窗口顏色。參數(shù)設定：用鼠標雙擊模塊進入模塊參數(shù)設置窗口。40第四十頁，共89頁。模塊參數(shù)修正：仿真參數(shù)模塊中默認的傳遞函數(shù)為：第四十一頁，共89頁。5.3.3Simulink模塊間的連線處理Simulink模型的構(gòu)建是通過線將功能模型連接而成的。用鼠標在功能模塊的輸入端和輸出端之間直接連線。（1）設定標簽：在線上雙擊鼠標，即可輸入說明標簽?；蜻x中線，Edit→SignalProperties進行設定，其中

Signalname屬性的作用是標明信號的名稱。42第四十二頁，共89頁。（2）線的折彎：選中線，按住

Shift鍵，再用鼠標選中折點處，移動鼠標就可以改變線的形狀。（3）線的分支：按住鼠標右鍵，在需要分支的地方拉出即可?；虬醋?/p>

Ctrl鍵并在要建立分支的地方用鼠標拉出即可。43第四十三頁，共89頁。SIMULINK中信號線的基本操作方法第四十四頁，共89頁。5.4Simulink仿真的運行構(gòu)建好一個系統(tǒng)的模型之后，接下來的事情就是運行模型，得出仿真結(jié)果。5.4.1運行仿真過程SIMULINK一般使用窗口菜單命令進行仿真，方便且人機交互性強，用戶可容易地進行仿真解法及仿真參數(shù)的選擇、定義和修改等操作。

使用窗口菜單命令進行仿真主要可以完成以下一些操作過程。第四十五頁，共89頁。編輯好仿真程序后，應設置仿真操作參數(shù)，以便進行仿真。單擊菜單simulation→configurationparameters，彈出設置窗口。包括仿真器參數(shù)（solver）設置、工作空間數(shù)據(jù)導入/導出（DataImport/Export）設置、Diagnostics頁，允許用戶選擇Simulink在仿真中顯示的警告信息的等級。1設置仿真參數(shù)第四十六頁，共89頁。Simulink仿真參數(shù)設置窗口第四十七頁，共89頁。

此對話框包含的主要屬性頁的內(nèi)容及功能如下：

(1)

Solver：設置仿真的起始和終止時間，設置積分解法以及步長等參數(shù)；

(2)

DataImport/Export：SIMULINK和MATLAB工作間數(shù)據(jù)的輸入和輸出設定，以及數(shù)據(jù)存儲時的格式、長度等參數(shù)設置；

(3)

Diagnostics：允許用戶選擇在仿真過程中警告信息顯示等級。

選擇適當?shù)乃惴ú⒃O置好其它仿真參數(shù)后，選擇對話框中的“OK”或“Apply”命令，修改的設置生效。第四十八頁，共89頁。2啟動仿真

完成仿真參數(shù)的設置后，就可以開始仿真。確認待仿真的仿真平臺窗口為當前窗口，選擇菜單選項[Simulation>Start]或點擊工具欄中的圖標啟動仿真。

3顯示仿真結(jié)果

如果建立的模型沒有錯誤，選擇的參數(shù)合適，則仿真過程將順利進行。這時，雙擊模型中用來顯示輸出的模塊(如Scope模塊)，就可以觀察到仿真的結(jié)果。當然，也可以在仿真開始前先雙擊打開顯示輸出模塊，再開始仿真。第四十九頁，共89頁。4.停止仿真

對于仿真時間較長的模型，如果在仿真過程結(jié)束之前，用戶想停止此次仿真過程，可以選擇菜單選項[Simulation＞Stop]停止仿真。

5.仿真診斷

在仿真過程中若出現(xiàn)錯誤，SIMULINK將會終止仿真并彈出一個標題為“ErrorDialog”的帶有明顯出錯圖標的錯誤提示框。點擊提示框中的“OK”按鍵，將顯示如圖3-34的錯誤信息對話框。該對話框分為如下三部分：

(1)出錯信息列表。顯示所有出錯信息，包含四個列項如下：第五十頁，共89頁。①Message：信息類型，如模塊錯誤，連線警告等；

②Source：模型中出錯的模塊名；

③Reportedby：出錯信息來源，如SIMULINK、Stateflow、Workshop等；

④Summary：出錯信息概括。

(2)當前錯誤詳細信息顯示。用戶可以在出錯信息列表中選擇任意一條錯誤，當前所選錯誤的詳細信息將顯示在本區(qū)域。

(3)命令按鍵部分。點擊“Open”按鍵可用來打開出錯模型并以黃色突出顯示。第五十一頁，共89頁。仿真中異常情況的診斷（Diagnostics）允許用戶選擇在仿真過程中警告信息顯示等級。錯誤信息對話框第五十二頁，共89頁。2、選擇仿真算法

在SIMULINK的仿真過程中選擇合適的算法是很重要的。仿真算法是求常微分方程、傳遞函數(shù)、狀態(tài)方程解的數(shù)值計算方法，主要有歐拉法(Eular)、阿達姆斯法(Adams)和龍格－庫塔法(Runge-Kutta)。由于動態(tài)系統(tǒng)的差異性，使得某種算法對某類問題比較有效，而另外算法對另一類問題更有效。因此，對不同的問題，可以選擇不同的適應算法和相應的參數(shù)，以得到更準確、快速的解。1、仿真時間設置仿真開始時間（starttime）、仿真結(jié)束時間（stoptime）一般仿真開始時間設為0，結(jié)束時間視情況而定。默認值分別為0.0和10.0。5.4.2仿真參數(shù)的設置第五十三頁，共89頁。

根據(jù)仿真步長，SIMULINK中提供的常微分方程數(shù)值計算的算法大致可以分兩類：

(1)

VariableStep：可變步長類算法，在仿真過程中可以自動調(diào)整步長，并通過減小步長來提高計算的精度。

(2)

FixedStep：固定步長類算法，在仿真過程中采取基準采樣時間作為固定步長。

一般而言，使用變步長的自適應算法是比較好的選擇。這類算法會按照設定的精確度在各積分段內(nèi)自適應地尋找最大步長進行積分，從而使得效率最高。

SIMULINK中的各種仿真算法及其說明參見表3-5。第五十四頁，共89頁。第五十五頁，共89頁。5.4.3示波器的使用

示波器(Scope)模塊是SIMULINK仿真中非常重要的一個模塊，不僅可以實現(xiàn)仿真結(jié)果波形的顯示，而且可以同時保存波形數(shù)據(jù)，是人機交互的重要手段。

雙擊示波器模塊圖標，即可彈出示波器的窗口界面。示波器模塊屬性的設置對用戶觀察和分析仿真結(jié)果影響很大，必須進行合適的屬性設置才能得到滿意的顯示效果。第五十六頁，共89頁。示波器窗口界面第五十七頁，共89頁。1.示波器參數(shù)

點擊“示波器參數(shù)”按鍵，彈出示波器參數(shù)對話框，該對話框中含有兩個標簽頁，分別是“常規(guī)”(General)和“數(shù)據(jù)”(Data

history)標簽頁。

示波器參數(shù)對話框(a)常規(guī)標簽頁；(b)數(shù)據(jù)標簽頁

第五十八頁，共89頁。1、“常規(guī)”(General)標簽頁

(1)“坐標個數(shù)”(NumberofAxes)文本框：用于設定示波器的y軸數(shù)量，即示波器的輸入信號端口的個數(shù)，默認值為1，即該示波器用以觀察一路信號。若將其設為2，則可以同時觀察兩路信號，示波器的圖標也自動變?yōu)閮蓚€輸入端口。依此類推，一個示波器可設置為同時觀察多路信號。將該項參數(shù)設定為2后的示波器模塊圖標及示波器窗口如圖所示。設置示波器參數(shù)以觀察兩路數(shù)據(jù)(a)模塊圖標(b)窗口界面

第五十九頁，共89頁。(2)“時間范圍”(Timerange)文本框：用于設定示波器時間軸的最大值，一般可選“自動”(auto)，這樣x軸可自動以系統(tǒng)的仿真起始和終止時間作為示波器的時間顯示范圍。

(3)“單位標簽”(Ticklabels)下拉框：用于選擇標簽的貼放位置。(4)“采樣”(Sampling)下拉框：用于選擇數(shù)據(jù)取樣方式，包括“抽取”(decimation)和“采樣時間”(sampletime)兩種方式?！俺槿　狈绞奖硎井敳蓸酉吕蛴覀?cè)文本框輸入數(shù)據(jù)N時，從每N個輸入數(shù)據(jù)中抽取一個用來顯示。可見，設定的數(shù)字N越大，顯示的波形就越粗糙，但數(shù)據(jù)存儲的空間可以減少，一般該文本框保持默認值1，表示所有輸入數(shù)據(jù)均顯示。若采用“采樣時間”方式，則需要在采樣下拉框右側(cè)文本框中輸入采樣的時間間隔，并按采樣間隔提取數(shù)據(jù)顯示。第六十頁，共89頁。2、“數(shù)據(jù)”(Datahistory)標簽頁

(1)“僅顯示最新的數(shù)據(jù)”(Limitdatapointstolast)復選框：用于數(shù)據(jù)點數(shù)設置。選中后，其后的文本框被激活，默認值為5000，表示示波器顯示5000個數(shù)據(jù)，若超過5000個數(shù)據(jù)，也僅顯示最后的5000個數(shù)據(jù)。若不選該項，所有數(shù)據(jù)都顯示，但對計算機內(nèi)存要求較高。(2)“保存數(shù)據(jù)至工作間”(Savedatatoworkspace)復選框：數(shù)據(jù)在顯示的同時被保存到MATLAB工作空間中。若選中該項，將激活該復選框下的另兩個參數(shù)設置項：“變量名”文本框用于設置保存數(shù)據(jù)的名稱，以便在MATLAB工作空間中識別和調(diào)用該數(shù)據(jù)；“格式”文本框用于設置數(shù)據(jù)的保存格式。數(shù)據(jù)的保存格式有三種：“數(shù)組”(Array)格式，用于只有一個輸入變量的數(shù)據(jù)保存格式；“帶時間變量的結(jié)構(gòu)”(Structurewithtime)格式，用于同時保存波形數(shù)據(jù)和時間；“結(jié)構(gòu)”(Structure)格式，用于僅保存波形數(shù)據(jù)。第六十一頁，共89頁。2、圖形縮放

仿真波形在示波器中顯示，有時用戶需要對波形顯示區(qū)域和大小進行適當調(diào)整，達到最佳觀察效果。示波器窗口的工具欄提供了四個工具按鍵用以圖形縮放操作。

(1)區(qū)域放大按鍵：首先在工具欄中點擊區(qū)域放大按鍵，然后在窗口中需要放大的區(qū)域上按住鼠標左鍵并拖曳一個矩形框，用矩形框框住需要放大的圖形區(qū)域，松開鼠標左鍵，該區(qū)域被放大顯示。

(2)

x軸放大按鍵：首先在工具欄中點擊x軸放大按鍵，然后在窗口中需要放大的區(qū)域按住鼠標左鍵，并沿x軸方向拖拉即可。

(3)

y軸放大按鍵：首先在工具欄中點擊y軸放大按鍵，然后在窗口中需要放大的區(qū)域上按住鼠標左鍵，并沿y軸方向拖拉即可。

(4)自動尺寸按鍵：能自動地調(diào)整示波器的橫軸和縱軸，既可完全顯示用戶設置的仿真時間域以及對應的結(jié)果數(shù)值域，又能取得合理的顯示效果，應用非常方便。第六十二頁，共89頁。3、坐標軸范圍

示波器的x軸和y軸的最大取值范圍一般是自動設定的，利用圖形縮放中的放大鏡功能可以在x軸和y軸的范圍內(nèi)選取其中一部分顯示。當需要進一步放大y軸的范圍或更精確地標定y軸的坐標范圍時，可以利用軸參數(shù)設置頁進行設置。

在示波器窗口的圖形區(qū)域內(nèi)單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“Axesparameters”選項，出現(xiàn)一個名為“scopeproperties:axis1”的軸屬性對話框，如圖所示。其中的Y-min與Y-max用來設置縱軸顯示數(shù)值范圍；Title項用來給顯示信號命名。第六十三頁，共89頁。示波器y軸范圍設定第六十四頁，共89頁。5.4.4工作空間數(shù)據(jù)導入/導出設置在simulink與MATLAB工作空間交換數(shù)據(jù)時進行選項設置。（1）Loadfromworkspace：選中前面的復選框即可從MATLAB工作空間獲取時間和輸入變量。一般時間變量定義為t，輸入變量定義為u。（2）Savetoworkspace：用來設置存在MATLAB工作空間的變量類型和變量名。可以選擇保存的選項有：時間、端口輸出、狀態(tài)和最終狀態(tài)。選中選項前面的復選框并在選項后面的編輯框輸入變量名，就會把相應數(shù)據(jù)保存到指定的變量中。常用輸出模塊為Out1模塊和Sinks中的ToWorkspace模塊。

第六十五頁，共89頁。仿真數(shù)據(jù)的輸入輸出設置（WorkspaceI/O）第六十六頁，共89頁。5.5Simulink仿真舉例解：從數(shù)學角度看，由t求得u的數(shù)值解。先對sint求余弦運算，然后再積分。需要正弦信號、余弦函數(shù)、積分模型、觀測結(jié)果的模塊。分別將SimulinkLibraryBrowser中的相關(guān)模塊依次拖到untitled窗口中。【例5.1】67第六十七頁，共89頁。解：步驟1：新建一個模型窗口

步驟2：為模型添加所需模塊正弦信號：sources→sinewave余弦函數(shù)：mathoperations→trigonometicfunction

先拖到untitled，再選擇余弦函數(shù)cos積分模型：continuous→intergrator示波器模塊：sinks→scope步驟3：連接模塊，構(gòu)成系統(tǒng)模型。步驟4：系統(tǒng)仿真：單擊模型窗口菜單simulation→start，仿真執(zhí)行。

步驟5：觀察仿真結(jié)果：雙擊示波器模塊，打開scope窗口。68第六十八頁，共89頁。設置y軸最小值0默認y軸最小值-5微分方程求解的結(jié)果圖微分方程求解的simulink模型69第六十九頁，共89頁。【例5.2】

產(chǎn)生一個5sin(2t)和sin(5t)疊加的信號，而且還疊加了功率譜為0.5的限帶寬白噪聲。解：需要產(chǎn)生5sin(2t)、sin(5t)和限帶寬白噪聲信號，然后將這3個信號疊加起來。需要正弦信號、限帶寬白噪聲、加法模塊、觀測結(jié)果的模塊。分別將SimulinkLibraryBrowser中的相關(guān)模塊依次拖到untitled窗口中。70第七十頁，共89頁。正弦信號：sources→signalgenerator(信號發(fā)生器)拖到untitled，雙擊該模塊選定sin波形，幅值5、頻率2，將產(chǎn)生5sin(2t)信號。同樣設置sin(5t)，模塊沒改變。71第七十一頁，共89頁。限帶寬白噪聲模塊：sources→Band-Limitedwhitenoise拖到untitled，雙擊該模塊，設置noisepower(功率譜)為0.5加法模塊：mathoperations→Add默認兩個輸入相加，拖到untitled，雙擊該模塊，將“Listofsigns”框中的兩個加號(++)改為三個(+++)示波器模塊：sinks→scope模型命名：用鼠標在需要改的名稱上單擊一下，直接更改即可。72第七十二頁，共89頁。

信號疊加的Simulink模型信號疊加的結(jié)果圖設置y軸最小值-10，最大值1573第七十三頁，共89頁。【例5.3】已知單位負反饋二階系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，利用simulink求取其單位階躍響應。解：步驟1：新建一個模型窗口

步驟2：為模型添加所需模塊階躍信號發(fā)生器：sources→step傳遞函數(shù)：continuous

→transferFcn相加器：mathoperations

→intergrator示波器模塊：sinks→scope步驟3：將前向通道連接好，把相加器的另一個端口與傳遞函數(shù)和示波器之間的線段相連，形成閉環(huán)反饋。74第七十四頁，共89頁。步驟4：雙擊相加器，打開參數(shù)設置對話框，設置為“+-”。步驟5：雙擊傳遞函數(shù)，打開參數(shù)設置對話框，將分子numerator設置為“[10]”，分母denominator設置為“[130]”步驟6：系統(tǒng)仿真，單擊菜單simulation→start，仿真執(zhí)行。

步驟7：觀察仿真結(jié)果，雙擊示波器模塊，打開scope窗口。75第七十五頁，共89頁。二階系統(tǒng)Simulink結(jié)構(gòu)圖示波器輸出結(jié)果圖設置y軸最小值0，最大值1.476第七十六頁，共89頁。【例5.4】控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)，其中，利用simulink求它的階躍輸出響應，并將響應曲線導入到MATLAB的工作空間中，在工作空間中繪制響應曲線。77第七十七頁，共89頁。解：模型所需模塊階躍信號發(fā)生器：sources→step傳遞函數(shù)：continuous

→transferFcn雙擊該模塊，設置分子多項式為[150]，分母多項式為[230]加法模塊：mathoperations

→Add默認兩個輸入相加，雙擊該模塊，將“Listofsigns”框中的兩個加號（++）改為（+-）,減號用來進行負反饋連接。示波器模塊：sinks→scopesim