MATLAB基础-simulink交互式仿真集成环境
SIMULINK仿真集成环境
实验七SIMULINK 仿真集成环境一、实验目的熟悉SIMULINK 的模型窗口、熟练掌握SIMULINK 模型的创建，熟练掌握常用模块的操作及其连接。
二、实验内容(1) SIMULINK 模型的创建和运行。
(2) 一阶系统仿真。
三、实验步骤1．Simulink 模型的创建和运行(1) 创建模型。
①在MATLAB 的命令窗口中输入simulink 语句，或者单击MATLAB 工具条上的SIMULINK 图标，SIMULINK 模块库浏览器。
②在MATLAB 菜单或库浏览器菜单中选择File|New|Model，或者单击库浏览器的图标，即可新建一个“untitle”的空白模型窗口。
③打开“Sources”模块库，选择“Sine Wave”模块，将其拖到模型窗口，再重复一次；打开“Math Operations”模块库选取“Product”模块；打开“Sinks”模块库选取“Scope”模块。
(2) 设置模块参数。
①修改模块注释。
单击模块的注释处，出现虚线的编辑框，在编辑框中修改注释。
②双击下边“Sine Wave”模块，弹出参数对话框，将“Frequency”设置为100；双击“Scope”模块，弹出示波器窗口，然后单击示波器图标，弹出参数对话框，修改示波器的通道数“Number of axes”为3。
③如图A4 所示，用信号线连接模块。
(3) 启动仿真①单击工具栏上的图标或者选择Simulation|Start 菜单项，启动仿真；然后双击“Scope”模块弹出示波器窗口，可以看到波形图。
②修改仿真步长。
在模型窗口的Simulation 菜单下选择“Configuration Parameters”命令，把“Max step size”设置为0.01；启动仿真，观察波形是不是比原来光滑。
③再次修改“Max step size”为0.001；设置仿真终止时间为10s；启动仿真，单击示波器工具栏中的按钮，可以自动调整显示范围，可以看到波形的起点不是零点，这是因为步长改小后，数据量增大，超出了示波器的缓冲。
SIMULINK仿真
后面的每一列对应每一个输入端口，矩阵的第一行表示某 一时刻各输入端口的输入状态。另外，也可以把矩阵分开 来表示，即MATLAB默认的表示方法[t，u]，其中t是一维 时间列向量，表示仿真时间，u是和t长度相等的n维列向 量（n表示输入端口的数量），表示状态值。例如，在命 令窗口中定义t和u：
条件执行子系统分为
1．使能子系统
使能子系统表示子系统在由控制信号控制时，控制信号由 负变正时子系统开始执行，直到控制信号再次变为负时结 束。控制信号可以是标量也可以是向量。
建立使能子系统的方法是：打开Simulink模块库中的Ports & Subsystems模块库，将Enable模块复制到子系统模型 中，则系统的图标发生了变化。
阵、结构和包含时间的结构3种选择。“Limit data points to last”用来限定保存到工作空间中 的数据的最大长度。 输出选项（Output options）有： ① Refine output（细化输出） ② Produce additional output（产生附加输出） ③ Produce specified output only（仅在指定 的时刻产生输出）
4.1 初识Simulink—— 一个简单的仿 真实例
在MATLAB的命令窗口输入Simulink，或单击MATLAB主 窗口工具栏上的“Simulink”命令按钮即可启动Simulink。 Simulink启动后会显示如图4.1所示的Simulink模块库浏览 器（Simulink Library Browser）窗口。
U (s)
Kp
Ki s
Kd s
MATLABSimulink中文
36
xPC Target
xPC(准系统)目标
MATLAB Simulink 动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境
1
Simulink
动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境
2
Aerospace Blockset
航空仿真
3
Communications Blockset
通信仿真
4
Control System Toolbox
Toolbox
20
Robust Control Toolbox
鲁棒控制工具箱
21
Signal Processing Blockset
信号处理模块
22
SimEvents
事件模拟
23
SimPowerSystems
仿真动力系统
24
Simscape
物理建模
25
Simulink 3D Animation
三维动画仿真
26
Simulink Control Design
图像采集工具箱
11
Instrument Control Toolbox
仪表控制工具箱
12 Model Predictive Control Toolbox
模型预测控制工具箱
13
Neural Network Toolbox
神经网络工具箱
OPC（用于过程控制的 OLE（对象链接和嵌入））开发
14
OPC Toolbox
工具
15
RF Blockset
射频模块库
16
Real Time Windows Target
实时 Windows 目标
17
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。
第六讲Simulink仿真
Simulink操作基础
点击进入Simulink
点击打开新建模型
拖拽模块加入模型
添加连线
2 系统仿真模型
2.1 Simulink的模块 Simulink的模块库提供了大量模块。单击模 块库浏览器中Simulink前面的“+”号，将看到 Simulink模块库中包含的子模块库，单击所需要 的子模块库，在右边的窗口中将看到相应的基本 模块，选择所需基本模块，可用鼠标将其拖到模 型编辑窗口。同样，在模块库浏览器左侧的 Simulink栏上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单 中单击Open the ‘Simulink’ Libray 命令，将打开 Simulink基本模块库窗口。单击其中的子模块库 图标，打开子模块库，找到仿真所需要的基本模 块。
3.2 启动系统仿真与仿真结果分析
设置完仿真参数之后，从Simulation中选择 Start菜单项或单击模型编辑窗口中的Start Simulation命令按钮，便可启动对当前模型的仿 真。此时，Start菜单项变成不可选, 而Stop菜单项 变成可选, 以供中途停止仿真使用。从Simulation菜 单中选择Stop项停止仿真后，Start项又变成可选。 为了观察仿真结果的变化轨迹可以采用3种方法： (1) 把输出结果送给Scope模块或者XY Graph模块。 (2) 把仿真结果送到输出端口并作为返回变量，然后 使用MATLAB命令画出该变量的变化曲线。 (3) 把输出结果送到To Workspace模块，从而将结果 直接存入工作空间，然后用MATLAB命令画出该 变量的变化曲线。
连续系统 基本模块
微分环节 积分环节 状态方程 传递函数 时间延迟 可变时间延迟 可变传输延迟 零-极点模型
连续系统模块库（Continuous）
MATLAB-SIMULINK讲解完整版
图3-5 模块的基本操作示例
、按键 、按键 和按键 。
(5) 窗口切换类：包括 6 个按键，分别是按键 、按键
、按键 、按键 、按键 和按键 。
工具栏中各个工具图标及其功能说明见附录 B。
3.2 SIMULINK的基本操作 3.2.1 模块及信号线的基本操作
1. 模块的基本操作 模块是系统模型中最基本的元素，不同模块代表了不同 的功能。各模块的大小、放置方向、标签、属性等都是可以 设置调整的。表3-1列出了SIMULINK中模块基本操作方法 的简单描述。
善模型的外观
标左键
可改变折线的走向， 选中目标节点，按住鼠标左键，拖曳到目标位置，松开鼠
改善模型的外观
标左键
从一个节点引出多 条信号线，应用于不同 目的
方法 1：先按住“Ctrl”键，再选中信号引出点，按住鼠标 左键，拖曳到下级目标模块的信号输入端，松开鼠标左键；
方法 2：先选中信号引出线，然后在信号引出点按住鼠标 右键，拖曳到下级目标模块的信号输入端，松开鼠标右键
如图3-6所示，在模型中加入注释文字，使模型更具可 读性。
图3-6 添加注释文字示例 (a) 未加注释文字；(b) 加入注释文字
3.2.3 子系统的建立与封装 1. 子系统的建立 一般而言，电力系统仿真模型都比较复杂，规模很大，
包含了数量可观的各种模块。如果这些模块都直接显示在 SIMULINK仿真平台窗口中，将显得拥挤、杂乱，不利于用 户建模和分析。可以把实现同一种功能或几种功能的多个模 块组合成一个子系统，从而简化模型，其效果如同其它高级 语言中的子程序和函数功能。
基于MATLABSIMULINK与FLUENT的协同仿真方法研究
基于MATLABSIMULINK与FLUENT的协同仿真方法研究一、本文概述随着科学技术的不断发展和进步，仿真技术在各个工程领域中扮演着越来越重要的角色。
特别是在流体力学、热力学、控制理论等领域，仿真技术已成为研究、设计、优化和验证复杂系统的重要手段。
本文旨在探讨基于MATLAB Simulink与Fluent的协同仿真方法，分析其在多物理场耦合问题中的应用，并研究其在实际工程中的实现和优化。
本文将简要介绍MATLAB Simulink和Fluent两款软件的基本功能和应用领域。
MATLAB Simulink作为一种强大的数学建模和仿真工具，广泛应用于控制系统、信号处理、通信等领域。
而Fluent则是一款专业的流体动力学仿真软件，能够模拟复杂的流体流动、传热和化学反应等现象。
本文将详细阐述基于MATLAB Simulink与Fluent的协同仿真方法的原理和实现过程。
该方法通过将Simulink的控制逻辑模型与Fluent 的流体动力学模型相结合，实现多物理场之间的耦合仿真。
这种方法不仅提高了仿真的准确性和效率，还能更好地模拟实际工程中复杂系统的动态行为。
本文将通过具体案例，展示基于MATLAB Simulink与Fluent的协同仿真方法在实际工程中的应用。
通过对案例的详细分析和讨论，揭示该方法在解决实际问题中的优势和潜力，并为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
本文旨在深入研究基于MATLAB Simulink与Fluent的协同仿真方法，探索其在多物理场耦合问题中的应用和优化策略，为相关领域的工程实践和技术创新提供有力支持。
二、MATLAB/SIMULINK简介MATLAB/Simulink是MathWorks公司开发的一款广泛应用于数学计算、算法开发、数据可视化以及数值计算的高级编程语言和交互式环境。
MATLAB以其高效的数值计算能力和丰富的函数库，在科学计算、工程设计和数据分析等领域具有广泛的应用。
Matlab simulink 上机实验报告 简单版
201006113 11002 Matlab上机实验报告
◆实验一: Smulink动态仿真集成环境
➢ 1.目的要求
➢熟悉simulink环境, 掌握simulink的仿真方法。
➢ 2.掌握要点
➢熟悉simulink环境, 掌握simulink的仿真方法。
➢ 3.实验内容
➢熟悉simulink环境；
➢熟悉基本的模块库以及功能模块
➢搭建简单的电路进行仿真；
➢对分析参数对结果的影响；
1.建立如图所示的仿真系统.
完成过程:
********* ***** 结果如下:
◆ 2.建立如图所示的仿真系统.
◆将红色区域部分创建并封装装成子系统
完成过程:
没有设置子系统时:
没有设置子系统时的结果如下:
以下开始设置子系统并封装: 修改变量后:
最终如下图所示:
开始封装设置过程: 设置子系统各个参数
设置完成后如下图所示:
双击设置好的封装并分别输入与变量对应的参数如下:
运行结果如下:。
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MATLAB与通信仿真
Simulink
1 Simulink 基本操作 利用Simulink进行系统仿真的步骤是： ① 启动Simulink，打开Simulink模块库 ② 打开空白模型窗口； ③ 建立Smulink仿真模型； ④ 设置仿真参数，进行仿真； ⑤ 输出仿真结果。
MATLAB与通信仿真
阶跃信号模块的参数
MATLAB与通信仿真
Simulink
从工作空间获取数据(From workspace)参数设置
t=0:0.1:10; y=sin(t); t=t'; y=y';
“Data” 矩 阵 的 列 数 应等于输入端口的个 数+1，第一列自动当 成时间向量，后面几 列依次对应各端口
MATLAB与通信仿真
Numerator为分子多项式系数 Denominator为分母多项式系 数
传递函数模块参数设置
MATLAB与通信仿真
Simulink
常用的Source库信源模块
名称
功能
说明
Clock
（连续）仿真时 钟
输出每个仿真步 点的时刻
Constant
From File From Work space
MATLAB与通信仿真
MATLAB与通信仿真
Simulink
②
Step：产生幅值、阶跃时间可设置的阶跃信号。 双击图标 ,弹出阶跃信号的参数设置框图。图中参数为Si mulink默认值。
当设置幅值为0.8,阶跃时间 为1秒时，阶跃波形如下图 所示：
MATLAB与通信仿真
Simulink
阶跃信号参数设置
Step time 为阶 跃信号变化 时刻 Initial value为 初始值 Final value为终 止值 Sample time为 采样时间
From workspace参数设置
Simulink
从文件获取数据(From file) 参数设置
t=0:0.1:2*pi; y=cos(t); y1=[t; y]; save Ex0702 y1
MATLAB与通信仿真
From File参数设置
Simulink
传递函数(Transfer function) 参数设置
Simulink
1.2 建立Simulink仿真模型 e) 模块参数设置 用鼠标双击指定模块图标，打开模块对话框，根据对话框栏 目中提供的信息进行参数设置或修改。 例如双击模型窗口的传递函数模块，弹出图示对话框， 在对话框中分别输入分子、分母多项式的系数，点击OK 键，完成该模型的设置，如右下图所示：
Simulink
示波器(Scope) 参数设置
纵坐标的 自动刻度
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
Y坐标变焦 打开参数对话框 X-Y坐标变焦 X坐标变焦
示波器窗口
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Simulink
示波器(Scope) 参数设置
Y坐标设置：鼠标右 键点击坐标框 Y-min：Y坐标最小值 Y-max：Y坐标最大值 标题设置：Title设置 窗口标题
Simulink
1 Simulink 基本操作
1.1 启动Simulink a) 启动Simulink。 单击MATLAB Command窗口工具条上的Simulink图标，或 者在MATLAB命令窗口输入simulink，即弹出图示的模块库 窗口界面(Simulink Library Browser)。该界面右边的窗口给出 Simulink所有的子模块库。 常用的子模块库有Sources (信号源)，Sink(显示输出), Continuous(线性连续系统)， Discrete（线性离散系统)， Function & Table（函数与 表格)，Math(数学运算)， Discontinuities (非线性) 等。
•
MATLAB与通信仿真
Simulink
1 Simulink 基本操作
1.3 系统仿真运行 1. Simulink模型窗口下仿真 步骤 ① 打开Simulink仿真模型窗口，或打开指定的.mdl文件; ② 设置仿真参数：在模型窗口选取菜单【Simulation: Parameters】, 弹出 “Configration Parameters” 对话框，设置仿真参数，然后 按【OK】即可；
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Simulink
2 模块库和系统仿真参数
2.1 Simulink模块库 1. Sources库 也可称为信号源库，该库包含 了可向仿真模型提供信号的模 块。它没有输入口，但至少有 一个输出口。 双击图标 即出现该库的 模块图： 在该图中的每一个图标都是一 个信号模块，这些模块均可拷 贝到用户的模型窗里。用户可 以在模型窗里根据自己的需要 对模块的参数进行设置（但不 可在模块库里进行模块的参数 设置).
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1.2 建立Simulink仿真模型
a)
选取模块或模块组
b) 模块拷贝及删除 在模块库中选中模块后，按 住鼠标左键不放并移动鼠标 至目标模型窗口指定位置， 释放鼠标即完成模块拷贝。 模块的删除只需选定删除的 模块，按Del键即可。
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正弦波输出
阶跃输出
可设置幅度、相 位、频率 可设置阶跃时刻、 幅度
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2.1 Simulink模块库 2. Sinks 库 该库包含了显示和写模块输出的 模块。双击 即弹出该库的模 块图：
① ② ：数字表，显示指定模 块的输出数值。 ：X-Y绘图仪用同一图形窗 口，显示X-Y坐标的图形(需先在 参数对话框中设置每个坐标的变 化范围)，当X、Y分别为正、余 弦信号时，其显示图形如下：
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③
：示波器。显示在仿真过程产生的信号波形。双击该图 标,弹出示波器窗如右图所示：
打开示波器 属性对话框
设置为浮动示 波器 把当前轴的设置 保存为该示波器 的缺省设置
分别管理X-Y、 X和Y轴向变焦
取当前窗中信号 最大、最小值为 纵坐标的上下限
MATLAB与通信仿真
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Simulink
1 Simulink 基本操作
1.3 系统仿真运行 2. MATLAB 命令窗口下的仿真运行 在Matlab命令窗口下可直接运行一个已存在的Simulink模型：
[t,x,y]=sim(‘model’,timespan,option,ut)
其中，t为返回的仿真时间向量； x为返回的状态矩阵； y为返回的输出矩阵； model为系统Simulink模型文件名； timespan为仿真时间； option为仿真参数选择项，由simset设置； ut为选择外部产生输入,ut=[T,u1,u2,…,un]。 [说明] 上 述 参 数 中， 若 省 略 timespan,option,ut 则 由 框 图 模 型 的 对 话 框 Simulation Parameters设置仿真参数。 back
连接线(左键)
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分支线(右键)
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1.2 建立Simulink仿真模型 g) 模块文件的取名和保存 选择模型窗口菜单File Save as后弹出一个 “Save as”对话框，填 入模型文件名，按保 存(s)即可。
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Simulink
（e）模块的旋转与翻转： • 旋转：(rotate)将鼠标指向要翻转的模块并按下鼠标右键， 选择弹出菜单中的Format栏中的Rotate项，模块顺时针旋 转９０o。 • 翻转：将鼠标指向要翻转的模块并按下鼠标右键，选择弹 出菜单中的Format栏中的Flip Block项，模块顺时针旋转1 80o。 （f） 模块的连接 （h）连接分支线 （i）改变连线的形状 （j）连线的标识：在连线的上或下方（或窗口内任何位置） 双击鼠标左键，可出现一个文本框用于输入说明文字。
Simulink
simulink简介
• 整体上而言,Simulink是一个系统级的设计 和仿真工具，它可以为各种各样的系统建立 模型。使用Simulink很容易创建系统的模型， 设置仿真参数，然后对模型进行仿真。Simu link和Matlab是高度集成的，用户可以借助 Matlab强大的数据分析和可视化功能来分析 系统仿真结果。
[说明]若不设置仿真参数,则采用Simulink缺省设置.
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Simulink
1 Simulink 基本操作
1.3 系统仿真运行 1. Simulink模型窗口下仿真 步骤 ③ 仿真运行和终止：在模型窗口选取菜单【Simulation: Start】， 仿真开始，至设置的仿真终止时间，仿真结束。若在仿真过程 中要中止仿真，可选择【Simulation: Stop】菜单。也可直接点 击模型窗口中的 （或 ）启动（或停止）仿真。
MATLAB与通信仿真
Simulink
①
Sine Wave：产生幅值、频率可设置的正弦波信号。 双击图标 (认定该模块已拷贝到用户模型窗，以 下均如此),弹出正弦波的参数设置框图。图中参数 为Simulink默认值，用户可根据需要对这些参数重 新设置。
幅值、频率为2，基准为 0.5，其波形如下图所示：
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Simulink
simulink简介s来自mulink模型在视觉上表现为方框图，在文件上 则是扩展名为mdl的ASCII代码；在数学上体现为 一组微分方程或差分方程；在行为上模拟了物理 器件构成的实际系统的动态特性。 simulink 的一般结构：
输入 系统 输出
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