第8讲SIMULINK建模与仿真案例.ppt

第6章 Simulink建模与仿真 6.1 Simulink模块库简介与使用 6.2 构建Simulink框图 6.3 设计Simulink框图的界面 6.4 Simulink与MATLAB的接口设计 6.5 简单系统的仿真分析 6.6 Simulink的调试技术 6.1 Simulink模块库简介与使用 　 6.1.1 Simulink的启动 　　　Simulink是基于MATLAB环境之上的高性能的系统级仿真设计平台，因此启动Simulink之前必须首先运行MATLAB，然后才能启动Simulink并建立系统模型。启动Simulink有两种方式： (1) 用命令行方式启动Simulink。即在MATLAB的命令窗口中直接键入如下命令： simulink (2) 使用工具栏按钮启动Simulink。即用鼠标单击MATLAB工具栏中的Simulink按钮。启动Simulink，建立系统模型，其相应的基本操作如图6.1所示。 　　　为便于用户能够快速构建自己所需的动态系统，Simulink提供了大量以图形方式给出的内置系统模块，使用这些内置模块可以快速方便地设计出特定的动态系统。为了便于用户对Simulink内置模块库的认识与使用，本节简单介绍Simulink中的模块库以及模块库中具有代表意义的系统模块。图6.2所示Simulink的模块库浏览器。 6.1.2 Simulink公共模块库 　Simulink公共模块库是Simulink中最为基础、最为通用的模块库，它可以被应用到不同的专业领域中。Simulink公共模块库主要包含9个模块库，如图6.3所示。下面分别介绍各个模块的功能： 1. Continuous（连续系统模块库） 连续系统模块库以及其中各模块的功能如图6.4所示。 2. Discrete（离散系统模块库） 离散系统模块库以及其中各模块的功能如图6.5所示。 3. Functions Tables（函数与表库） 函数与表库以及其中各模块的功能如图6.6所示。 4. Math（数学运算库） 数学运算库以及其中各模块的功能如图6.7所示。 5. Nonlinear（非线性系统模块库） 非线性系统模块库以及其中各模块的功能如图6.8所示。 6. Signals Systems（信号与系统模块库） 信号与系统模块库以及其中各模块的功能如图6.9所示。 7. Sinks（系统输出模块库） 系统输出模块库以及其中各模块的功能如图6.10所示。 8. Sources（系统输入模块库） 系统输入模块库以及其中各模块的功能如图6.11所示。 9. Subsystems（子系统模块库） 子系统模块库以及其中各模块功能如图6.12所示。 6.1.3 Simulink专业模块库 Simulink集成了许多面向各专业领域的系统模块库， 不同领域的系统设计者可以使用这些系统模块快速构建自 己的系统模型，然后在此基础上进行系统的仿真与分析， 从而完成系统设计的任务。这里仅简单介绍部分专业模块 库的主要功能。 (1) Control System Toolbox模块库：面向控制系统的设 计与分析，主要提供线性时不变系统的模块。 (2) DSP Blockset模块库：面向数字信号处理系统的设计与分析，主要提供DSP输入模块、DSP输出模块、信号预测与估计模块、滤波器模块、DSP数学函数库、量化器模块、信号管理模块、信号操作模块、统计模块以及信号变换模块等。 (3) Simulink Extras模块库：主要补充Simulink公共模块库，提供附加连续模块库、附加线性系统模块库、附加输出模块库、触发器模块库、线性化模块库、系统转换模块库以及航空航天系统模块库等。 (4) S-function demos模块库：主要提供C++、C、FORTRAN以及M文件下S-函数的模块库的演示模块。 (5) Real-Time Workshop与Real-Time Windows Target模块库：主要提供各种用来进行独立可执行代码或嵌入式代码生成，以实现高效实时仿真的模块。它们和RTW、TLC有着密切的联系。 (6) Stateflow库：对使用状态图所表达的有限状态机模型进行建模仿真和代码生成。有限状态机用来描述基于事件的控制逻辑，也可用于描述