MATLABSimulink模型建立与仿真指南
MATLAB数学建模和仿真指南
MATLAB数学建模和仿真指南第一章：介绍MATLAB数学建模和仿真MATLAB（Matrix Laboratory），是一种强大的数学软件工具，它提供了丰富的数学建模和仿真功能。
在本章中，我们将介绍MATLAB数学建模和仿真的概念、优势以及应用领域。
第二章：MATLAB基础知识在使用MATLAB进行数学建模和仿真之前，有必要掌握一些MATLAB的基础知识。
本章将介绍MATLAB的界面、基本命令、变量定义和操作，以及数学函数的使用。
第三章：数学建模数学建模是将实际问题抽象为数学模型，并利用数学方法对问题进行分析、计算和预测的过程。
在本章中，我们将详细介绍MATLAB在数学建模中的应用，包括线性规划、非线性规划、差分方程、微分方程等方面的建模方法和求解技巧。
第四章：仿真技术仿真是通过构建虚拟模型来模拟实际系统的行为和性能的过程。
MATLAB提供了丰富的仿真工具和技术。
本章将介绍MATLAB仿真技术的基本原理和方法，包括系统仿真、离散事件仿真、连续仿真等，并通过实例演示如何使用MATLAB进行仿真分析。
第五章：数据可视化与分析数据可视化和分析是MATLAB的重要功能之一。
在本章中，我们将介绍MATLAB中的数据导入、清洗和处理技巧，以及各种数据可视化方法，如二维图像、三维图像、热力图、散点图等。
此外，还将介绍如何使用MATLAB进行统计分析和数据挖掘。
第六章：优化算法与求解器优化算法是MATLAB中的重要工具，可以用于求解各种最优化问题。
本章将介绍MATLAB中常用的优化算法和求解器，如线性规划、非线性规划、整数规划、遗传算法等，并提供相应的应用示例。
第七章：控制系统设计与仿真控制系统是实现对动态系统行为的控制和调节的关键。
在本章中，我们将介绍MATLAB在控制系统设计和仿真中的应用，包括传统控制方法、现代控制方法、PID控制器设计等，并演示如何通过MATLAB进行控制系统性能分析和仿真。
第八章：神经网络建模与仿真神经网络是一种模拟人脑神经元之间信息交流的模型，广泛应用于模式识别、数据挖掘、预测等领域。
第三章 matlab的simulink建模与仿真
3、信号组合与分支
3、运行仿真
四、simulink子系统介绍
1、子系统生成
在已有的系统模型中建立子系统
先建立空的子系统
2、建立复杂系统模型
自下向上的设计思路
自顶向下的设计思路
3.5 simulink与matlab的接口设计
一、使用工作空间变量设置系统模块参数
二、将信号输出到workspace
3、其它子系统
可配置子系统，代表用 户定义库中的任意模块， 只能在用户定义库中使用。 函数调用子系统。
for循环
信号组合器
信号探测器 信号维数改变器
函数调用发生器
向goto模块传递信号
选择或重组信号
信号属性修改 输入信号宽度
Sinks（系统输出模块库）
以数值形式显示输入信号
悬浮信号显示器
为子系统或模型提供输出端口 信号显示器 当输入非零时停止仿真 中断输出信号 将仿真数据写入.mat文件 将仿真数据输出到matlab工作空间 使用matlab图形显示器
三、从workspace中产生信号源
四、向量与矩阵
五、matlab function与function模块
Fcn： 用于实现简单函数关系 输入总表示成u（可是一向量） 输出是一标量 Matlab Fcn： 用于调用matlab函数实现某一 功能 所调用函数只能有一个输出 （可以是一个向量）
单输入函数只需要使用函数名， 多输入需引用相应的元素
在每个仿真步长内都需要调用 matlab解释器
例：信号平方运算
3.6 simulink子系统技术
一、回顾
1、通用子系统的生成
2、子系统的基本操作
子系统的命名
子系统的编辑
matlab simulink模型搭建方法
matlab simulink模型搭建方法Matlab Simulink是一个强大的多领域仿真和模型搭建环境，广泛应用于控制系统、信号处理、通信系统等多个领域。
本文将详细介绍Matlab Simulink模型搭建的方法，帮助您快速掌握这一技能。
一、Simulink基础操作1.启动Simulink：在Matlab命令窗口输入“simulink”，然后按回车键，即可启动Simulink。
2.创建新模型：在Simulink开始页面，点击“新建模型”按钮，或在菜单栏中选择“文件”→“新建”→“模型”，创建一个空白模型。
3.添加模块：在Simulink库浏览器中，找到所需的模块，将其拖拽到模型窗口中。
4.连接模块：将鼠标光标放在一个模块的输出端口上，按住鼠标左键并拖拽到另一个模块的输入端口，松开鼠标左键，完成模块间的连接。
5.参数设置：双击模型窗口中的模块，可以设置模块的参数。
6.模型仿真：在模型窗口中，点击工具栏上的“开始仿真”按钮，或选择“仿真”→“开始仿真”进行模型仿真。
二、常见模块介绍1.源模块：用于生成信号，如Step、Ramp、Sine Wave等。
2.转换模块：用于信号转换和处理，如Gain、Sum、Product、Scope 等。
3.控制模块：用于实现控制算法，如PID Controller、State-Space等。
4.建模模块：用于构建物理系统的数学模型，如Transfer Fcn、State-Space等。
5.仿真模块：用于设置仿真参数，如Stop Time、Solver Options等。
三、模型搭建实例以下以一个简单的线性系统为例，介绍Simulink模型搭建过程。
1.打开Simulink，创建一个空白模型。
2.在库浏览器中找到以下模块，并将其添加到模型窗口中：- Sine Wave（正弦波信号源）- Transfer Fcn（传递函数模块）- Scope（示波器模块）3.连接模块：- 将Sine Wave的输出端口连接到Transfer Fcn的输入端口。
MATLAB的仿真工具箱Simulink模型的建立与仿真学习教程优秀PPT课件(基本库原件、搭建
•
Ignore limit and reset when linearizing：若勾选此选项，则表示当系统为线性化系统时，前
面的积分上下线限制和触发事件无效，默认缺省值为不勾选；
•
Enable zero-crossing detection：使系统通过零点检验，默认勾选。
• 搭建Integrator模块如图3-35所示。
•
Pulse Generator其模块属性如图3-19所示。
• 如图3-19所示Pulse Generator模块，对于其属性窗口：
• Amplitude：脉冲信号的振幅，指定为标量或矢量，默认值为1。
• Period(secs)：脉冲数字采样周期，默认值为10。
• Pulse width：脉冲宽度，输入为矢量或标量，默认值为5。
• External reset：设置信号的触发事件（rising, falling, either, level, level hold, none），默认设置为 none，保持系统原态。
• Initial condition source：参数输入的状态，分为外部输入external和内部输入internal，通常默认设 置为internal。
3.3.3 Transfer Fcn模块
• Transfer Fcn其模块属性如图3-37所示。
• 如图3-37所示Transfer Fcn模块，对于其属性窗口：
• Numerator coefficients：传递函数分子系数，系统默认值为[1]；
• Denominator coefficients：传递函数分母系数，系统默认值为[1,1]；
• Derivative模块，表示微分环节，Derivative其模块属性如图3-31所示。 • 如图3-31所示Derivative模块，对于其属性窗口： • 搭建Derivative模块如图3-32所示。
simulink_matlab仿真教程
simulink matlab仿真环境教程Simulink是面向框图的仿真软件。
演示一个Simulink的简单程序【例1.1】创建一个正弦信号的仿真模型。
步骤如下：(1) 在MATLAB的命令窗口运行simulink 命令，或单击工具栏中的图标，就可以打开Simulink模块库浏览器(Simulink Library Browser) 窗口，如图1.1所示。
图7.1 Simulink界面(2) 单击工具栏上的图标或选择菜单“File”——“New”——“Model”，新建一个名为“untitled”的空白模型窗口。
(3) 在上图的右侧子模块窗口中，单击“Source”子模块库前的“+”(或双击Source)，或者直接在左侧模块和工具箱栏单击Simulink下的Source子模块库，便可看到各种输入源模块。
(4) 用鼠标单击所需要的输入信号源模块“Sine Wave”(正弦信号)，将其拖放到的空白模型窗口“untitled”，则“Sine Wave”模块就被添加到untitled窗口；也可以用鼠标选中“Sine Wave”模块，单击鼠标右键，在快捷菜单中选择“add to 'untitled'”命令，就可以将“Sine Wave”模块添加到untitled窗口，如图1.2所示。
(5)用同样的方法打开接收模块库“Sinks”，选择其中的“Scope”模块(示波器)拖放到“untitled”窗口中。
(6) 在“untitled”窗口中，用鼠标指向“Sine Wave”右侧的输出端，当光标变为十字符时，按住鼠标拖向“Scope”模块的输入端，松开鼠标按键，就完成了两个模块间的信号线连接，一个简单模型已经建成。
如图1.3所示。
(7) 开始仿真，单击“untitled”模型窗口中“开始仿真”图标，或者选择菜单“Simulink”——“Start”，则仿真开始。
双击“Scope”模块出现示波器显示屏，可以看到黄色的正弦波形。
MATLAB使用Simulink 进行建模与仿真方法
方法/步骤
第一步：我们打开MATLAB软件，然后 在命令窗口中输入simulink或点击左 上角的【新建】，然后选择 【simulink Model】，如下图所示。
方法/步骤
第二步：此时将进入如下图所示的 Simulink界面，我们点击工具栏中的 【Library Browser】，如下图所示。
方法/步骤
第五步：基本的仿真模型需要信号发 生装置，我们可以选择如下图所示的 各种信号发生器，如正弦波信号发生 器，我们将其拖动到仿真模型框图。
方法/步骤
第六步：有了信号发生装置，作为一 个合理的仿真模型则必有信号接收与 显示装置，如下图所示，我们可以选 择Scope进行波形显示。
方法/步骤
第七步：我们选择好基本的输入输出 装置后，如下图所示，我们在仿真模 型框图中布局好装置位置并进行连线。
方法/步骤
第八步：仿真模型连线完毕后，检查 无误后我们就可以按下【Run】按钮， 运行我们的仿真程序了，如下图所示， 我们可以在显示器件中观察仿真结果， 并进行模型调整与修改。
注意事项
Simulink是 MATLAB很强大的系统建模、仿真和分析功能组件，上述方法、步骤只介绍了使用 Simulink搭建最基础的输入输出模型。
参考资料：Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析
《Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析》是2008年清华大学出版的一本图书，作者是 邵玉斌。
参考资料：基于matlab/simulink的通信系统建模与仿真（十三五）
《基于matlab/simulink的通信系统建模与仿真（十三五）》是2017年10月北京航空航天大学出 版社出版的图书，作者张瑾，周原，姚巧鸽，赵静。本书以MATLAB R2016a为平台,通过大量的 MATLAB、Simulink仿真实例,加深读者对通信系统原理的理解。
基于MATLAB Simulink系统仿真权威指南
1.4.1纯文本帮助 1.4.2演示帮助 1.4.3帮助文件目录 1.4.4帮助文件索引
2.1 Simulink的基 本介绍
2.2 Simulink的导 引
2.3 Simulink的工 作原理
2.4 Simulink的组 成
2.5 Simulink环
境的设置
2.6小结
2.1.1功能 2.1.2特点
3.2 Simulink模块
3.1 Simulink基本 操作
3.3 Simulink系统 模型的构建
3.4管理模型 的版本
3.5小结
3.1.1 Simulink的窗口和菜单 3.1.2打开系统模型 3.1.3输入Simulink命令 3.1.4保存系统模型 3.1.5打印模型框图及生成报告 3.1.6常用鼠标和键盘操作
7.4.1 Scope模块和XY Graph模块的使用 7.4.2悬浮Scope模块和Display模块的使用 7.4.3返回变量的使用 7.4.4 To Workspace模块的使用
1
8.1过零检测
8.2系统代数 2
环的概念与解 决方案
3 8.3高级积分
器
4 8.4仿真诊断
选项设置
5
8.5小结
10.2封装编辑器
10.1封装子系统概 述
10.3创建封装模块 的动态对话框
10.4自定义 库操作
10.5小结
10.2.1 Icon选项卡的设置 10.2.2 Parameters选项卡的设置 10.2.3 Initialization选项卡的设置 10.2.4 Documentation选项卡的设置
5.7.1混合信号 5.7.2总线信号 5.7.3总线对象
6.1创建模型
MatlabSimulink系统建模和仿真
本章内容
7.1 MATLAB编程仿真的方法 7.2 SIMULINK仿真基础 7.3 SIMULINK的工作原理 S-函数 7.4 用S-函数编写SIMULINK基本模块
7.5 SIMULINK仿真的数据结构和编程调用方法
7.6 SIMULINK在电子与通信系统仿真中的几个 关键问题 7.7 声卡在SIMULINK仿真模型中的应用
7.1.2 静态系统的Matlab编程仿真
静态系统的仿真过程就是相应的代数方程的数值计算或 求解过程。我们以幅度调制作为实例来讲解。
“实例7.1”试仿真得出一个幅度调制系统的输入输出波 形。设输入被调制信号是一个幅度为2v ，频率为 1000Hz的余弦波，调制度为0.5 ，调制载波信号是一个 幅度为5v ，频率为10KHz 的余弦波。所有余弦波的初 相位为0 。 （1）数学模型 根据题设，该调幅系统的输入输出关系表达式为
图：模拟真实示波器显示的调幅仿真波形，仿真中考虑了输 入信号与示波器扫描不同步，载波相位噪声以及加性信道噪 声的影响
7.1.3 连续动态系统的Matlab编程仿真 7.1.3.1 几个实例
“实例7.2”仿真电容的充电过程。 一个电压源通过电阻与电容串联的网络对电容充电。设t=0 为初始时刻 （初始时刻之前电路断开，不工作），电压源输出电压x(t) 为单位阶跃 函数，电容两端的电压为y(t) ，回路电流为i(t) ，并将电压源视为系统 输入，电容上的电压视为系统输出。电路的初始状态为y(0) 。如图。
（4）让输出波形‚动‛起来 我们来尝试这种一种更生动的仿真输出表现方式，并将仿真 模型推广到更实际的情况。考虑一个更接近真实物理系统的 调幅模型。考虑了相位噪声 n (t ) 的载波表达为 设信道是无衰减的，其加性噪声为n(t) ，那么在接收机所收 到的调幅信号r(t) 为r(t)=y(t)+n(t) 程序中，我们将仿真 时间区间划分为若干段，每段称为一帧，示波器的扫描周期 等于帧周期，即我们每仿真得出一帧的数据就让显示刷新一 次。程序中故意将输入被调信号的频率设臵为1005Hz ，这样 其信号周期就与仿真的帧周期不是整数倍关系，运行后将看 到‚不断‛滑动的被调信号，载波显示出相位抖动现象，而 接收信号则沾染了噪声。
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MATLABSimulink模型建立与仿真指南
第一章：MATLAB与Simulink简介
MATLAB是一种高级的数值计算和科学分析的编程语言，由MathWorks开发。
它提供了强大的数学函数库和绘图工具，使得
用户可以进行复杂的数值计算和数据可视化。
Simulink是
MATLAB的扩展，是一种用于建立和仿真动态系统的图形化环境。
在MATLAB中，用户可以通过命令行或脚本文件进行计算。
而在Simulink中，用户可以利用图形化界面来搭建系统模型，并
进行仿真。
Simulink提供了丰富的预置模块库，用户只需将这些
模块连接起来，即可构建复杂的系统模型。
第二章：Simulink模型的基本组成
Simulink模型由多个部分组成，包括输入信号、输出信号和系
统组件。
输入信号可以是手动输入的常数，也可以是来自其他模
型的信号。
输出信号是用户对系统模型感兴趣的结果。
系统组件
即模型中的各个模块，这些模块可以完成各种功能，如乘法、滤波、逻辑运算等。
第三章：模型建立与仿真流程
1. 确定系统模型的目标和需求：在建立模型之前，需要明确系
统模型的目标和需求。
这些可能包括系统的输入输出关系、稳定
性要求、性能要求等。
2. 模型建立：根据系统的目标和需求，选择合适的系统组件，
并将其连接起来，构建系统模型。
可根据需要进行参数设置，以
适应不同的场景。
3. 仿真设置：在进行仿真之前，需要设置仿真参数。
这些包括
仿真时间、仿真步长等。
仿真时间指定了仿真的时间范围，仿真
步长指定了仿真的时间间隔。
4. 仿真运行：设置好仿真参数后，可以运行仿真。
Simulink将
逐步模拟系统的行为，并输出仿真结果。
第四章：Simulink模型调试与优化
在进行仿真时，可能会发现模型存在问题，如输出不符合预期、系统不稳定等。
这时需要对模型进行调试和优化。
1. 系统调试：可以通过数据观察、信号域分析等方法，定位系
统问题。
更换输入信号、输出信号，或调整模型参数，可以帮助
发现问题。
2. 模型优化：对于输出不符合预期或系统性能不理想的情况，
可以考虑对模型进行优化。
优化的方法包括参数调整、模型结构
优化等。
第五章：MATLAB与Simulink在实际应用中的案例
MATLAB与Simulink在实际应用中有着广泛的应用。
以下是
几个典型的案例：
1. 控制系统设计：利用Simulink可以方便地建立控制系统模型，并进行仿真和调试。
例如，可以建立一个飞行器的控制系统模型，验证控制算法的有效性。
2. 信号处理：MATLAB提供了丰富的信号处理函数和工具箱，可以进行音频信号处理、图像处理等。
利用Simulink可以方便地
搭建信号处理系统，进行实时仿真。
3. 通信系统设计：利用Simulink可以建立通信系统的模型，并
进行仿真。
例如，可以建立一个调制解调器系统模型，验证系统
的性能。
第六章：总结
MATLAB和Simulink是一对强大的工具，能够帮助用户进行
复杂的数值计算和系统建模。
本指南介绍了MATLABSimulink的
基本概念和建模过程，希望能够对读者有所帮助。
但是需要注意
的是，更为复杂的应用和高级技术需要用户进一步深入学习和实践。