第二章 Simulink仿真基础
MATLABSimulink模型建立与仿真指南
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。
simulink建模与仿真基础 1200字
simulink建模与仿真基础 1200字Simulink是一款功能强大的基于模块化思想的集成仿真环境，可以用于建立各种系统的数学模型，并进行仿真分析。
它是MATLAB软件的一个工具箱，具有直观友好的用户界面，便于工程师和科学家进行系统建模与仿真。
在Simulink中建模主要涉及到以下几个方面：系统建模、子系统的构建、信号处理、参数设置以及仿真参数的调整。
首先，系统建模是指根据待仿真系统的特性和功能，将系统抽象成模块化的形式。
在Simulink中，系统可以由多个模块组成，每个模块代表系统中的一个元件或子系统。
可以通过一些基本元件如加减乘除、积分、微分、逻辑门等来构建系统，并通过连接线将这些模块串联或并联起来，从而建立起整个系统。
建模时需要根据系统的实际情况选择适当的模块并设置相应的参数。
其次，子系统的构建是指将系统中一些常用的功能单元封装成子系统。
这样可以提高建模的灵活性和可重复性。
在Simulink中，可以通过使用Subsystem、Model、Library等模块来构建子系统。
子系统可以有不同的层次结构，可以嵌套使用。
通过构建子系统，可以将复杂的系统简化为若干个功能单元，便于理解和维护。
信号处理是Simulink中的一个重要部分，可以对系统的输入信号进行各种处理和转换。
在建模时可以添加各种信号源模块，如正弦信号、方波信号、随机信号等，也可以使用常数或自定义信号源。
同时，还可以添加各种滤波器、放大器等信号处理模块。
信号处理可以用来模拟系统中的各种传感器和执行器，以及信号的滤波、放大等过程。
参数设置是指在建模过程中，对各个模块和子系统的参数进行设置。
参数包括模块的输入输出参数、模块的特性参数、模块的数量和尺寸等。
通过设置参数，可以对系统的行为进行调整，以满足系统的要求。
同时，参数设置还包括对仿真参数的调整，如仿真时间、步长等。
通过合理设置参数，可以使仿真结果更加准确和可靠。
仿真参数的调整是指在建模和仿真过程中，根据系统的实际需求对仿真参数进行调整。
《SIMULINK仿真基础》课件
SIMULINK仿真基础课程介绍，通过深入浅出的方式帮助学员掌握SIMULINK 的基本知识和仿真实践技巧。
课程大纲
SIMULINK基础知识
SIMULINK简介、软件界面介绍、模型的创 建方式、模型的保存和加载。
仿真方法与技巧
仿真参数设置、仿真停止方式、数据可视化 方法。
并实现控制和优化
项目仿真分析
学习仿真技巧，掌握仿真参数设置，能够 运用仿真进行系统分析、控制和优化。
通过实际案例学习，能够应用SIMULINK 进行电路、控制系统、机械系统和通信系 统的仿真分析。
模型建立流程
模型建立步骤、系统建模方法、模型参数设 置。
仿真应用案例
电路仿真实例、控制系统仿真实例、机械系 统仿真实例、通信系统仿真实例。
目标学员
1 工程师
具备一定仿真基础，希望深入学习SIMULINK并应用于实际工程项目的工程师。
2 科研人员
希望运用仿真技术进行科研工作的科研人员。
3 学生
对仿真技术和工程应用感兴趣的学生，尤其是自动化握SIMULINK的基础知识
2 熟练掌握SIMULINK模型建立流程
了解SIMULINK的特点、功能和基本操作， 掌握基本的建模方法。
学习模型建立的基本步骤，了解不同系统 的建模方法，并掌握模型参数设置。
3 能够运用SIMULINK进行仿真分析， 4 能够应用SIMULINK完成实际工程
第2章Simulink仿真入门
第2章Simulink仿真入门Simulink是基于MATLAB的图形仿真设计环境。
它支持：1、线性和非线性系统；2、连续时间系统、离散时间系统；3、多进程的。
使用图形的系统模块对动态系统进行描述，并在此基础上采用MATLAB引擎对动态系统在时域进行求解。
MATLA计算引擎主要对系统微分方程和差分方程求解。
MATLAB主要求解的是数值解。
1) SIMULINK重要求解常微分方程等，求解这些问题的解主要用到数值计算方法，那么数值解和通常所说的解析解有什么不同？（什么是数值解）1. 解析解：所谓的解析解是一种包含分式、三角函数、指数、对数甚至无限级数等基本函数的解的形式。
用来求得解析解的方法称为解析法〈analytic techniques、analytic methods〉，解析法即是常见的微积分技巧，例如分离变量法等。
解析解为一封闭形式〈closed-form〉的函数，因此对任一独立变量，我们皆可将其带入解析函数求得正确的相依变量。
2. 数值解：当无法借由微积分技巧求得解析解时，这时便只能利用数值分析的方式来求得其数值解了。
数值方法变成了求解过程重要的媒介。
在数值分析的过程中，首先会将原方程式加以简化，以利后来的数值分析。
例如，会先将微分符号改为差分符号等。
然后再用传统的代数方法将原方程式改写成另一方便求解的形式。
这时的求解步骤就是将一独立变量带入，求得相依变量的近似解。
因此利用此方法所求得的相依变量为一个个分离的数值〈discrete values〉，不似解析解为一连续的分布，而且因为经过上述简化的动作，所以可以想见正确性将不如解析法来的好。
2.1simulink基本操作上机操作，主要包括：*模块的操作：选择（一个或多个）模块标签*信号线：模块间连接；线段的移动；节点的移动；分支信号线、删除信号线，信号线标签，信号线的折叠2.2 运行仿真及参数简介仿真前，必须对各种参数进行配置。
通过下面两方法来设置仿真参数：1、simulation-configuration parameters来设置仿真参数；2、模型窗口的空白处右击，弹出simulation-configuration parameters打开。
Simulink电路仿真基础
二、 直流电路仿真
【例】 测量下图所示电路的节点电压。
注 明：
1. 模块库中没有直流电流源模块，可对“AC Current Source”模块进行适当设置：
2. 模块库中没有单独的电阻模块，可对 “Series RLC Branch”模块进行适当设置：
3. 电压测量及显示
Simulink的“Display”模块（位于节点下的Sinks中） 不能直接接在被测元件两端测量电压，需以“Voltage Measurement”模块作为连接
Simulink电路仿真基础
一、SimPowerSystems电路仿真模块集
“Electrical Sources”模块库
产生电源信号的模块
可编辑三相电源 三相电源
交流电流源 交流电压源 受控电流源 受控电压源 直流电压源
“Elements”模块库
其中包括的是线性及非线性的电路网络元件模块，可分为
“Measurements”模块库
其中包括的是5种测量模块
测量电流值 测量电路两节点之间的电阻值
测量多个器件、支路的电流电压值 测量电路中的三相电流、电压值 测量电压值
“Power Electronics”模块库
其中包括的是9类功率电子器件模块
详尽型半导体闸流管 二极管 可关断可控硅
理想开关 绝缘栅二极管 场效应管 三相箝位能量转换器 三极管 通用三相电桥
“Machines”模块库
其中包括的是Synchronous Machines（同步电机类）、 Asynchronous Machines（异步电机类）、DC Machines （直流电机类）及Machine Measurement（电机测量类） 等4类共16个模块。
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。
第二章 Simulink仿真基础
2、Simulink的文件操作
Simulink模型的文件为MDL模型文件，其扩展 名为“.mdl”，是以ASCⅡ码形式存储的。
1. 新建文件 2. 打开文件
3、Simulink的模型窗口
模型窗口由菜单、工具栏、模型浏览器窗口、 模型框图窗口以及状态栏组成。
4、模块的操作
• 1. 对象的选定 • 2. 模块的复制 • 3. 模块的移动 • 4. 模块的删除 • 5. 改变模块大小 • 6. 模块的翻转 • 7. 模块名的编辑
பைடு நூலகம்、信号线的操作
• 1. 模块间连线 • 2. 信号线的分支和折曲
• 3. 信号线文本注释(label) • 4. 在信号线中插入模块
6、Simulink的基本模块
Simulink模型通常由三部分组成：输入信号源 (Source)、系统(System)以及接收模块(Sink) 。
输入
系
信号
统
源
接收 模块
Browser)窗口。 (2)新建一个空白模型窗口。 (3)打开Simulink下的Source子模块库。 (4)用鼠标将“Sine Wave”(正弦信号)拖放到的空白
窗口。 (5)将接收模块库“Sinks”的“Scope”模块(示波器)
拖放到窗口。 (6)完成两个模块间的信号线连接。 (7)开始仿真。 (8)保存模型。
转换函数模块
结束语
谢谢大家聆听！！！
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信道编码的差错控制和纠错模块
Interleaving模块库
交织
Modulation模块库
连续相位调制 网格编码调制
RF Impairments模块库
Sequence Operations模块库
第二章SIMULINK仿真基础
Van Der pol方程的仿 真结果
第二章 SIMULINK仿真基础
带x-y示波器第二的章 SSIiMmULuINlKi仿n真k基模础 型
x-y示波器的显示
第二章 SIMULINK仿真基础
带示波器的第S二i章mSuIMlUiLnINkK模仿真型基础
默认示波器显示
第二章 SIMULINK仿真基础
如上得到的数学模型如图所示。
（三）仿真
在模型窗口的simulation菜单中选择start,就开始仿真。 双击scope模块，可以看到仿真的结果。上述惯性环节的阶跃 响应仿真结果如图所示。
（四）模型保存
在模型窗口中的file菜单下，有save菜单，使用该 菜单可以将模型保存为一个文件，待下次使用时打开， 也可以使用save as菜单改名保存文件。MATLAB5.0以 后版本保存的文件扩展名为.mdl，以前的版本为.m文件。
>> t0=0;tf=20;tol=1e-6; y0=[-0.2;-0.7]; >> [t,y]=ode45('vdpol',[0 20],y0); >> subplot(1,2,1);plot(t,y), legend('y1','y2'), >> subplot(1,2,2);plot(y(:,1), y(:,2))
第二章 SIMULINK仿真基础
3、 Function&Tables（函数和平台模块） function.mdl
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 S-Function：调用自编的S函数的程序进行运算 Look-Up Table：建立输入信号的查询表（线性峰值匹配） Look-Up Table(2-D)：建立两个输入信号的查询表（线性峰值匹配）
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5、信号线的操作
• 1. 模块间连线 • 2. 信号线的分支和折曲
• 3. 信号线文本注释(label) • 4. 在信号线中插入模块
6、Simulink的基本模块
Simulink模型通常由三部分组成：输入信号源
(Source)、系统(System)以及接收模块(Sink) 。
输 入 信 号 源
2.2 Simulink在通信仿真中的应用
Channels模块库
AWGN信道 二进制对称信道 多径瑞利衰落信道 伦琴衰落信道
Comm Filters模块库
Comm Sinks模块库
眼图 发散图 轨迹图 误码率计算
Comm Sources模块库
噪声产生模块
随机数据源 序列生成模块
Equalizers模块库
Sequence Operations模块库
顺序运行模块
Source Coding模块库
Synchronization模块库
锁相环模块
Utility blocks模块库
转换函数模块
2、Simulink的文件操作
Simulink模型的文件为MDL模型文件，其扩展 名为“.mdl”，是以ASCⅡ码形式存储的。 1. 新建文件 2. 打开文件
3、Simulink的模型窗口
模型窗口由菜单、工具栏、模型浏览器窗口、
模型框图窗口以及状态栏组成。
4、模块的操作
• • • • • • • 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 对象的选定 模块的复制 模块的移动 模块的删除 改变模块大小 模块的翻转 模块名的编辑
Transfer Fcn、Zero-Pole、Transport Delay。
常用模块的参数和属性设置
•1. 模块参数设置
打开参数设置对话框可以通过双击模块或用鼠标右键
打开快捷菜单，选择“Block Parameters”菜单项。 (1)正弦信号源(Sine Wave) (2)阶跃信号源(Step) (3)从工作空间获取数据(From workspace) (4)从文件获取数据(From file) (5)传递函数(Transfer function)
第二章 Simulink方针基础
2.1 Simulink简介 2.2 Simulink在通信仿真中的应用
2.1 Simulink简介
启动Simulink，通常有两种方法：
（1）在MATLAB命令窗口中直接输入Simulink命令；
（2）在MATLAB工具栏上单击Simulink按钮
1、演示一个Simulink的简单程序 创建一个正弦信号的仿真模型。 (1) 打 开 Simulink 模 块 库 浏 览 器 (Simulink Library Browser)窗口。 (2)新建一个空白模型窗口。 (3)打开Simulink下的Source子模块库。 (4)用鼠标将“Sine Wave”(正弦信号)拖放到的空白 窗口。 (5)将接收模块库“Sinks”的“Scope”模块(示波器) 拖放到窗口。 (6)完成两个模块间的信号线连接。 (7)开始仿真。 (8)保存模型。
(6)示波器(Scope)
纵坐标的 自动刻度 Y坐标变焦 打开参数对话框 X-Y坐标变焦 恢复保存过 的坐标设置
浮动示波器
把当前的坐 标设置保存
X坐标变焦
示波器的参数设置： • 示波器的Y坐标设置 • 示波器的参数设置
• 2. 模块属性设置 每个模块的属性对话框的内容都相同。
常用模块 连续模块 非连续模块 离散模块 逻辑、位运算模块 查询表模块 数学运算模块 模型验证库 模型实用模块库 端口和子系统模块 信号属性模块 信号路由模块 输出设备 信号源 自定义函数元件 附加的数学和离散模块
均衡器模块库
Error Detection and Correction模块库
基本模块
卷积码
Cyclic Redundancy Check循环冗余校验
信道编码的差错控制和纠错模块
Interleaving模块库
交织
Modulation模块库
连续相位调制 网格编码调制
RF Impairments模块库
• 2. 接收模块库(Sinks) 接收模块是用来接收模块信号的。 主要有：Scope、Display、XY Graph、To File、To Workspace、Stop Simulation、Out。 • 3. 连续系统模块库(Continuous) 连续系统模块是构成连续系统的环节 。
主要有：Integrator、Derivative、State-Space、
系 统
接收 模块
基本模块
• 1.输入信号源模块库(Sources) 用来向模型提供输入信号，没有输入口，至少有 一个输出口。 主要有：Constant、Step、Ramp、Sine Wave、 Signal Generator、From File、From Workspace、Clock、In等。