Simulink自定义模块的建立
Matlab-Simulink基本模块操作
第2章 Simulink模块操作
表 2-2 控制模块方块图的参数
参数
定义
ScreenColor BackgroundColor
模型方块 图的背景色 模块和标 注的背景色
Fore groun dColor
模块和标 注的前景色
第2章 Simulink模块操作
用户可以把这些参数设置为如下任一值： 'black'，'white'，'red'，'green'，'blue'，'cyan'，'magenta'，
第2章 Simulink模块操作
Simulink模块操作
2.1 模块操作 2.2 改变模块外观 2.3 设置模块参数 2.4 标注方块图 2.5 模块属性对话框 2.6 显示模块输出 2.7 控制和显示模块的执行顺序 2.8 查表编辑器 2.9 鼠标和键盘操作概述
第2章 Simulink模块操作
2.1 模 块 操 作
2.1.1 Simulink模块类型 用户在创建模型时必须知道，Simulink把模块分为两种
类型：非虚拟模块和虚拟模块。非虚拟模块在仿真过程中起 作用，如果用户在模型中添加或删除了一个非虚拟模块，那 么Simulink会改变模型的动作方式；相比而言，虚拟模块在 仿真过程中不起作用，它只是帮助以图形方式管理模型。此 外，有些Simulink模块在某些条件下是虚拟模块，而在其他 条件下则是非虚拟模块，这样的模块称为条件虚拟模块。表 2-1列出了Simulink中的虚拟模块和条件虚拟模块。
第2章 Simulink模块操作 图2-10
第2章 Simulink模块操作
2.2.3 指定方块图颜色 Simulink允许用户在方块图中指定任何模块或标注的前景色
simulink建模实例
simulink建模实例Simulink是一种功能强大的工具，用于建立和模拟各种系统的动态行为。
它可以帮助工程师和科学家更好地理解和分析系统的行为，并进行系统设计和优化。
下面我将通过一个实例来展示Simulink的应用。
假设我们要建立一个控制系统，用于控制一个小型机器人的移动。
该机器人有两个驱动轮，我们希望能够通过Simulink来设计一个控制器，使机器人能够按照预定的路径移动。
我们需要建立一个系统模型，包括机器人本身、传感器和执行器。
在Simulink中，我们可以使用各种模块来表示这些组件，并使用连线连接它们。
例如，我们可以使用“转向模块”来表示机器人的转向系统，使用“速度模块”来表示机器人的速度控制系统。
接下来，我们需要定义机器人的运动路径。
在Simulink中，我们可以使用“路径生成器”模块来定义路径。
通过调整路径生成器的参数，我们可以创建各种形状的路径，例如直线、曲线等。
然后，我们需要设计一个控制器，将路径信息转换为机器人的运动指令。
在Simulink中，我们可以使用“控制器模块”来实现这一功能。
该模块可以根据路径信息和机器人的当前位置，计算出机器人应该采取的行动，例如转向角度和速度。
我们需要将控制指令发送给机器人的执行器，以实现机器人的移动。
在Simulink中，我们可以使用“执行器模块”来模拟执行器的行为。
该模块可以将控制指令转换为实际的电压或力矩信号，驱动机器人的驱动轮进行运动。
通过上述步骤，我们就建立了一个完整的机器人控制系统模型。
我们可以在Simulink中进行仿真，观察机器人在不同路径和控制策略下的运动行为。
通过调整模型中各个组件的参数，我们可以进行系统性能的优化和改进。
Simulink是一个强大的工具，可以帮助我们建立和模拟各种系统的动态行为。
通过Simulink，我们可以更好地理解和分析系统的行为，并进行系统设计和优化。
在实际工程中，Simulink的应用广泛，并在控制系统、信号处理等领域发挥着重要作用。
Simulink中的自定义模块
目录Fcn 模块 (1)MATLAB Fcn 模块 (2)S Function (System Function) (2)1. 函数的函数头 (3)2. 函数分析 (3)3.带参数的S函数 (5)4.S函数格式及说明 (6)simulink中子模块的封装 (11)Fcn 模块Fcn模块对它的输入进行指定的表达式运算。
使用的表达式可由下面的一个或多个部分组成。
u --- 模块的输入。
如果u是一个向量，u(i)表示此向量的第i个元素；u(1)或者u表示第一个元素数值常数(例如表达式5.2*u)算术运算符(+ - * / ^ 例如表达式u^2+5.2)关系运算符(== != > < >= <=) --表达式返回1,如果关系为真; 否则返回0逻辑运算符(&& || !) 表达式返回1,如果关系为真; 否则返回0括号数学函数(abs, acos, asin, atan, atan2, ceil, cos, cosh, exp, fabs, floor, hypot, ln, log, log10, pow, power, rem, sgn, sin, sinh, sqrt, tan, tanh.)Workspace中定义的变量–如果变量名字不是Matlab 保留字符(比如sin)，变量名字会被传递给Matab，从而在Maltab Workspace中获取相应给定的值。
矩阵或者向量必须具体到其对应的元素。
(比如A(1,1))注意：Fcn模块中使用的表达式不支持矩阵运算，同样不支持(:) 符。
模块输入可以是标量或者向量，但输出总是标量数值。
MATLAB Fcn 模块MATLAB Fcn模块对它的输入进行指定的Matlab函数或者表达式运算。
输出尺寸必须和模块中定义的尺寸相符，否则报错。
下面是MATLAB Fcn模块中可以使用的有效表达式sin atan2(u(1),u(2)) u(1)^u(2)注意：同Fcn模块相比，在仿真中MATLAB Fcn模块速度要慢，因为它需要在每个积分步骤中调用Maltab编译器。
自定义Simulink模块方法
S-函数
• 实验时，有时发现一些过程用普通的Simu-link模块不易搭建，或者找不到相 应的模块。我们可以使用Simulink支持的S-函数格式，用Matlab语言或者C语言 写出描述过程的程序，构成S-函数模块，直接调用。 用Matlab语言编写S-函数
引导语句为：
S-函数
• 用C语言编写S-函数 可以用Matlab6.1中提供的S-函数编辑程序来设计C语言的S-函数模板 也可以用 sfundemos 命令打开S-function demos模块组进行设计
相关S-函数的详细内容可参考《S-函数编写指导》等相关资料
自定义Simulink模块库的添加
自定义Simulink模块库的添加
• 命令 which('slbloБайду номын сангаасks.m','-all') 找到slblocks.m 文件，复制到自定义模块库所在文件夹，编辑如下
保存，刷新Simulink Library Browser,就可以看到自己的模块库
•
Function[sys,x0,str,ts] = f(t,x,u,flag,p1,p2,· · · )
其中，p1,p2,· · · 是用户自定义的参数，t,x,u,flag等是固定参数。具体细节可参考《系统仿真 技术与应用》的6.3节 Simulink中提供了一个sfuntmpl.m的模板文件，可以从这个模板出发构建自己的S-函数，命 令 which('sfuntmpl.m','-all') 可以显示模板所在位置。
simulink中sub封装模块添加参数
simulink中sub封装模块添加参数
在Simulink中，可以使用Subsystem模块来封装其他模块，并在Subsystem模块中添加参数。
以下是在Simulink中创建Subsystem模块并添加参数的步骤：
1. 在Simulink编辑器中，将需要封装的模块拖拽到模型中。
2. 在需要添加参数的Subsystem模块上单击右键，选择“Mask Subsystem”选项。
3. 在弹出的“Mask Editor”窗口中，可以看到该Subsystem模块的参数设置界面。
4. 在参数设置界面中，可以添加需要的参数。
可以使用Simulink提供的参数类型，如数值型、字符串型、布尔型等，也可以自定义参数类型。
5. 在添加参数时，可以在“Parameter”文本框中输入参数的名称，在“Value”文本框中输入参数的值或表达式。
6. 如果需要添加多个参数，可以单击“Add Parameter”按钮，并在弹出的对话框中输入参数的名称和值或表达式。
7. 完成参数设置后，单击“OK”按钮保存Subsystem模块的配置。
在完成Subsystem模块的创建和参数设置后，可以在模型中使用该Subsystem模块，并使用设置的参数来控制模块的行为。
Simulink中的自定义模块
目录Fcn 模块 (1)MATLAB Fcn 模块 (2)S Function (System Function) (2)1. 函数的函数头 (4)2. 函数分析 (4)3.带参数的S函数 (8)4.S函数格式及说明 (9)simulink中子模块的封装 (16)Fcn 模块Fcn模块对它的输入进行指定的表达式运算。
使用的表达式可由下面的一个或多个部分组成。
u --- 模块的输入。
如果u是一个向量，u(i)表示此向量的第i个元素；u(1)或者u表示第一个元素数值常数(例如表达式5.2*u)算术运算符(+ - * / ^ 例如表达式u^2+5.2)关系运算符(== != > < >= <=) --表达式返回1,如果关系为真; 否则返回0逻辑运算符(&& || !) 表达式返回1,如果关系为真; 否则返回0括号数学函数(abs, acos, asin, atan, atan2, ceil, cos, cosh, exp, fabs, floor, hypot, ln, log, log10, pow, power, rem, sgn, sin, sinh, sqrt, tan, tanh.) Workspace中定义的变量–如果变量名字不是Matlab 保留字符(比如sin)，变量名字会被传递给Matab，从而在Maltab Workspace中获取相应给定的值。
矩阵或者向量必须具体到其对应的元素。
(比如A(1,1))注意：Fcn模块中使用的表达式不支持矩阵运算，同样不支持(:) 符。
模块输入可以是标量或者向量，但输出总是标量数值。
MATLAB Fcn 模块MATLAB Fcn模块对它的输入进行指定的Matlab函数或者表达式运算。
输出尺寸必须和模块中定义的尺寸相符，否则报错。
下面是MATLAB Fcn模块中可以使用的有效表达式sin atan2(u(1),u(2)) u(1)^u(2)注意：同Fcn模块相比，在仿真中MATLAB Fcn模块速度要慢，因为它需要在每个积分步骤中调用Maltab编译器。
第08讲 simulink基本操作及模块的构造
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5、Signal Routing（信号路由模块库） Bus Creator：由输入产生总线信号 Bus Selector：总线信号选择器 Data Store Memory：用户定义的数据存储区 Data Store Read：从数据存储区读出数据 Data Store Write：向数据存储区写入数据 Demux：信号分解器 From：从Goto 模块中获得信号 Goto：向Goto 模块传递信号
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* View 查看菜单 Toolbar 显示/关闭工具条开关 Status bar 显示/关闭状态条开关 Description 显示/关闭描述窗口开关 Stay on top 位于上层 Collapse entire browser 压缩整个树状结构 Expand entire browser 展开整个树状结构 Large icons 大图标 Small icons 小图标 Show parameters for selected block 显示所选模块参数
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8、 User-Defined Function（用户自定义函数模块库） Fcn：用自定义的函数（表达式）进行运算 MATLAB Fcn：利用 matlab 的现有函数进行运算 （对输入进行运算输出结果） S-Function：调用自编的S-函数模块进行运算 S-Function Builder： S-函数生成器
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Slider Gain：渐变增益 Sum：加减运算 Trigonometric Function：三角函数，包括正弦、余弦、正切等 Logical Operator：逻辑运算 Relational Operator：关系运算 Complex to Magnitude-Angle：由复数输入转为幅值和相角输出 Magnitude-Angle to Complex：由幅值和相角输入合成复数输出 Complex to Real-Imag：由复数输入转为实部和虚部输出 Real-Imag to Complex：由实部和虚部输入合成复数输出
m函数生成simulink模块
m函数生成simulink模块1. 引言m函数是一种在MATLAB中常用的编程语言，用于实现特定的功能和算法。
Simulink是MATLAB的一个功能强大的工具箱，用于建模、仿真和分析动态系统。
在Simulink中，可以通过使用m函数来创建自定义的模块，以便实现更复杂的系统模型。
本文将深入探讨如何使用m函数生成Simulink模块，并提供一些实例来帮助读者更好地理解。
2. m函数简介m函数是MATLAB中用于实现特定功能的自定义函数。
它由一系列的MATLAB代码组成，可以接受输入参数，并返回输出结果。
m函数的语法与MATLAB脚本文件相似，但具有更大的灵活性和复用性。
在Simulink中，m函数可以用于创建自定义的模块，以便在系统建模过程中使用。
3. Simulink模块的生成过程3.1 创建m函数文件首先，我们需要创建一个m函数文件。
在MATLAB的当前工作目录下，右键点击鼠标并选择”New”->“Function”，然后输入文件名并选择”m文件”作为文件类型。
点击”Save”按钮后，MATLAB将自动创建一个空的m函数文件，并将其打开以供编辑。
3.2 编写m函数代码在m函数文件中，我们可以根据具体需求编写自定义的MATLAB代码。
这些代码既可以是编写好的函数调用，也可以是一系列的算法和计算过程。
无论是什么样的代码，都需要满足函数的输入输出要求。
例如，我们要编写一个简单的m函数用于计算两个数的和。
代码如下：function output = add(a, b)output = a + b;end在上述代码中，我们定义了一个名为”add”的m函数，它接受两个输入参数a和b，并返回它们的和。
3.3 保存并添加到Simulink模型中在完成m函数的编写后，我们需要将其保存，并添加到Simulink模型中以供使用。
首先，点击m函数文件编辑器的”Save”按钮保存代码。
然后，在Simulink模型编辑器中，选择”Library Browser”视图，然后在浏览器窗口中找到并双击”User-Defined Functions”库。
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自定义模型的建立
1，搭建直流电机模型
2，选定要包含到子模块中的所有模块：
单击Edit菜单下Creat Subsystem项，选定的模块即便为子系统：
3，封装子系统
将子系统命名为DC_motor_Subsystem,右击子系统模块，在弹出的菜单中选择Mask Subsystem，打开封装编辑器：
Icon&Ports选项卡可对模块的外框，透明度，图表等进行设置。
在Icon Drawing Command 区域中可用命令改变端口名称，添加图片，修改颜色等。
以下命令用于修改端口名称及颜色：
color('red');port_label('input',1,'Control Signal');
color('red');port_label('output',1,'Torque');
color('red');port_label('output',2,'Angle');
color('red');port_label('output',3,'Speed');
输入命令后单击OK，则则子模块变为：
若要添加图片，需将图片放在模型所在目录下，命名为‘DC_motor’，在Icon Drawing Command区域内输入命令：
image(imread('DC_motor.jpg'))
则子模块变为：
4，添加模块到库浏览器
在Simulink库浏览器窗口，选择File菜单下New—Library，打开库编辑窗口，将封装后的DC_motor_subsystem拖入库编辑器并保存为DC_motor_subsystem_lib.mdl。
编写M函数代码：
并保存在DC_motor_subsystem_lib.mdl所在目录下，重新打开模块库，则自定义模块添加成功：
注意事项：
在建模过程中，应注意模型名称是否拼写正确等细节问题。
在自定义模块建立中，应注意，模型、slblocks函数等均应保存在matlab安装目录下BIN 文件夹内，否则将不能添加到模块库中。