simulink 仿真教程(从入门到入土)+报告(真)

Simulink仿真

摘要：simulink作为matlab的衍生模组，具有强大的仿真能力。原则上你可以将任意具有明确映射关系的物理量进行仿真模拟。对于相互间关系不明确的物理量，则可以通过输入输出数据的采集，然后通过模糊控制的方案替代明确的映射关系。本文主要针对的是以电焊机电路为主，其他仿真为辅的教程性质的文章。关键词：matlab Simulink 仿真电焊机教程

第一章初识软件 (2)

1.1 simulink 简介 (2)

1.2 simulink基础页面 (2)

1.3 常用库的介绍 (3)

1.3.1 simulink库 (4)

1.3.1.1 常用模块库 (4)

1.3.1.2 其他常用子库模块 (6)

1.3.2 电气库Simscape (7)

1.3.2.1 Electrical库 (7)

1.3.2.2 Specialized Technology库 (8)

1.4模块连接 (9)

第二章简单仿真系统的建立 (11)

2.1传递函数S信号仿真 (11)

2.1.1 运放环节的等效替代 (11)

2.1.2 等效变换 (12)

2.1.3 逻辑仿真 (13)

2.2电气库仿真 (13)

2.3子系统和模块的建立 (15)

2.3.1 子系统的建立 (15)

2.3.2 模块的建立 (16)

第三章复合仿真 (18)

3.1 m函数模块 (18)

3.1.1 简单编程 (18)

3.1.2 部分函数介绍 (19)

3.2 整体模型 (21)

3.3 仿真注意事项 (22)

3.3.1 注意事项1 (22)

3.3.2 注意事项2 (23)

3.3.3 注意事项3 (24)

3.3.4 注意事项4 (24)

结语 (25)

第一章初识软件

Matlab作为一块应用广泛的软件，在许多领域中具有广泛的应用，所以掌握matlab的一些基础运用是一个很有用的技能。Matlab广泛应用于数字图像处理，程序控制，仿真模拟等多个领域之中。这款软件的核心基础在于强大的矩阵计算能力，无论是程序处理还是仿真计算，其本质就是通过矩阵运算的方式得出解。本文将主要介绍的是其用于仿真的simulink 模块。

1.1simulink 简介

Simulink是matlab的仿真模组。其内部集成了具有各种映射关系的库。Simulink的仿真主要就是熟练的运用各个不同库中的模块。（因为simulink的仿真不单单是电气上的仿真，所以一般不把各个仿真用的“单元”称为器件，而是称为模块，同时将整个仿真图称为仿真模型）下面介绍simulnk的基础页面和库的介绍。

1.2 simulink基础页面

首先自然要创建simulink仿真模型的空白页面。Simulink的仿真页面无需像其他软件一样需要也先设置各种参数。在matlab主界面的主页选项，选择新建下拉菜单，然后选择

simulink，即可建立空白的simulink仿真页面。

在simulink页面则可以直接点击完成新建或者打开的simulink的仿真页面。

图1-1 simulink仿真页面

各个快捷键的介绍，第一栏为菜单栏，所有的软件都具有的一栏，大部分情况下并不会用到，这里就只针对快捷键进行说明。第一栏快捷键从左往右以此为新建/打开，保存，撤销界面操作，恢复界面操作，退出当前子模型，库，仿真设置，当前模块列表及搜索，后撤仿真步数，开始仿真，逐步仿真，暂停，记录，仿真时长，模块指引，仿真模型建立。

左侧竖列分别为隐藏/显示文件名，放大指定区域，最佳视图，没什么用的，插入文字，插入图片。基本上simulink的仿真建立应用上述快捷键就足够了。Simulink的仿真界面与其他仿真软件还有点不同的是其仿真界面可以视为无穷大，不需要提前设置图纸大小，其图纸大小会随着你建立的仿真图形而改变。然后虽然因为simulink无法实现跨图纸连接仿真，但是通过子系统的封装，完全可以将两个大的模型封入子系统然后将必要的接口相互连接，所以不存在一个界面存在太多器件而导致仿真杂乱不堪。

1.3 常用库的介绍

Simulink中有数目众多的库，不同的库具有不同的仿真侧重点。所以本节会对一些常用的库进行简单的介绍。Simulink的库为层级结构。不断选中自己所需的类别，然后找到自己所需要的元件。实际上simulink的库其实也是模型文件，只不过是不能更改的模型文件，每一个层级其实就是模型的一个子系统，每一个子系统打开，如果子系统中还包含子系统就继续可以打开，其他的不可打开的就是可用的模块了，为了库分类而做的子系统一般是没有输入输出端口的。

图1-2 simulink库展示

1.3.1 simulink库

以simulink本身命名的库，自然是simulink中最重要的库同时也是使用频率最高的库。当然前面也提到过了，本文主要针对的是焊机电路的仿真为主的教程，所以一些相对这个主题不重要的库就不在这里介绍了。

将会介绍的库有，commonly Used Blocks（常用模块库），Continuous（连续量模块库），logic and bit operations（逻辑变换库），Math Operation（数学变换库），signal routing（信号传递库），sinks（终端库），sources（信号源库），user-defined functions（用户自定义库）。在本文中主要使用的库就是上述几个库。

1.3.1.1 常用模块库

常用模块库，顾名思义将simulink库中除自身外其当子系统库中的常用模块集中到一起的库，所以这个小库中的模块都是比较有用的模块。选取其中典型的模块进行大致功能的介绍。

常数模块，很简单双击打开后可以修改参数。这个模块的作用就是输出恒定常数信号，当然如果采用一些手段也可以做到在仿真过程中进行参数的变化，实际上对于一些仿真比较慢的模型，你可以直接在仿真过程中进行参数的修改（仅限于部分模块，并不是所有模块都可以在仿真过程中进行参数的修改，这个在后续章节中会讲述）。可以输出所有参数类型（注意事项1）。

gain，比例环节，通过这个环节的信号将会根据设定的参数比例进行缩放。使用方法与上相同，具有输入端的gain环节可以接受所有参数类型信号，同时可以单独设置输出信号类型，所以这个模块除了用于信号的放大缩小以外还可以用于信号类型转换，这在simulink中是一个相当有用的作用。

，out & in 主要用于子系统的输入输出端口建立，当子系统需要添加输入输出端口时，就是采用这两个模块完成的。

，MUX & Demux混合和分离模块，混合后的信号存贮方式为，时间数组+信号1数组+信号2数组，2个不同的信号将会存在于同一个节点当中，同时又是相互分开独立的存在。然后通过分离变量可以将其重新分离成两个信号。存贮方式按信号的输入位置从上往