Simulink画图专题
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2019年第12章SIMULINK入门.ppt
12.1 SIMULINK基础
• 本节主要介绍SIMULINK的安装、启动，以及 SIMULINK工作界面和SIMULINK模型基本构建方式， 目的是对SIMULINK有一个感性的认识。
12.1.1 SIMULINK安装
• SIMULINK是MATLAB的一个工具箱软件包，在 MATLAB的安装过程中，用户可以选择安装 SIMULINK。MATLAB有两种安装类型，如图所示， 一种是典型安装，另一种是自定义安装。
• 每个带有参数的模块都有一个模块参数对话框， 用户可以通过该对话框设置模块的参数，打开模 块参数对话框：
• 用鼠标双击模块图标，即可打开模块参数对话框；
12.4.6 改变模块效果
• 在SIMULINK中，用户可以制定任何模块或者标注 的前景色和背景色，也可以设定整个模型框图的 背景色。
• 改变模块或标注的前景色。选择要改变的模块或 标注，然后选择菜单栏【Format/Foreground color】选项设置。
12.1.5 模型窗口菜单栏
• 模型的建立是在模型窗口中实现的，其界面如图 所示，整个模型窗口由菜单栏、工具栏、编辑框 和状态栏组成。
12.1.6 模型窗口工具栏和状态栏
• 模型窗口工具栏如图。除Windows经典操作外，其 余按钮功能见表
按钮
功能 仿真启动或继 续 结束仿真
设置仿真结束 时间 选择仿真加速 模式 准备
12.5.1 显示信号属性
• Signal Dimensions
• 选择菜单栏【Format/Port/Signal Displays/ Signal Dimensions】选项，SIMULINK将在携带非 标量信号的信号线旁显示非标量信号的维数。信 号位数的显示格式，取决于信号线是单个信号还 是总线信号。如果信号线表示的是单个的向量信 号，SIMULINK将显示信号的宽度；如果信号线表 示的是单个矩阵信号，SIMULINK将显示信号维数 的格式为：[M×N],M、N非别是矩阵的行列数；如 果信号线表示携带相同数据类型的总线信号， SIMULINK将显示信号维数的格式为N{M}，其中N是 总线所传输的信号数目，M是总线传输信号分量的 数目
simulink(例子3)
2011年4月8日星期五
基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例 Simulink仿真实例
其运动方程式为
ɺ f − bx = Mɺɺ x
拉力作用时间为2s， 拉力作用时间为2s，建构的模型为 2s
2011年4月8日星期五
基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
2011年4月8日星期五
基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
Si旦x和它的导数已经搭好， 一旦x和它的导数已经搭好，就可以使用 一个增益模块表示空气阻力比例系数， 一个增益模块表示空气阻力比例系数，使用 Function模块表示空气阻力中的非线性部分 模块表示空气阻力中的非线性部分。 Function模块表示空气阻力中的非线性部分。
基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例 Simulink仿真实例
2011年4月8日星期五
基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例 Simulink仿真实例
例题8 建立一个积分器，输入为1 例题8，建立一个积分器，输入为1，初 始条件为-50，如果输出超过20 则重置为20， 始条件为-50，如果输出超过20，则重置为100。 100。
Simulink仿真实例 Simulink仿真实例
因有摩擦力存在， 因有摩擦力存在，箱子最终将会停止前 进。
2011年4月8日星期五 基于MATLAB/SIMULINK的系统建模与仿真
Simulink仿真实例 Simulink仿真实例
例题3 例题3，力-弹簧-阻尼系统，假设箱子与地面无 弹簧-阻尼系统， 摩擦存在，箱子质量为M(1kg) M(1kg)， 摩擦存在，箱子质量为M(1kg)，箱子与墙壁间有线 性弹簧(k=1N/m)与阻尼器(b=0.3N/ms (k=1N/m)与阻尼器 性弹簧(k=1N/m)与阻尼器(b=0.3N/ms-1)。阻尼器主 要用来吸收系统的能量， 要用来吸收系统的能量，吸收系统的能量转变成热 能而消耗掉。现将箱子拉离静止状态2cm后放开， 2cm后放开 能而消耗掉。现将箱子拉离静止状态2cm后放开， 试求箱子的运动轨迹。 试求箱子的运动轨迹。
第六章-SIMULINK建模与仿真PPT课件
L0.02H
0.001
h
F
Mg
新疆大学电气工程学院
-
32
小球的动力学方程：
Md2h Mgi2
dt2
h
电流变化的方程：
L di V iR dt
d 2h dt 2
g
i2
Mh
di V R i dt L L
新疆大学电气工程学院
-
33
cixuanfu.mdl
新疆大学电气工程学院
-
34
课后练习：请查阅资料，建立瓦特离心调节器 的数学模型，并仿真之。
Kvs
y(s)
速度反馈控制
新疆大学电气工程学院
-
15
练习：习题6-3
ex5.mdl
新疆大学电气工程学院
-
16
SIMULINK求解代数方程：
daishufangcheng.mdl
新疆大学电气工程学院
-
17
SIMULINK求解微分方程：
例如已知： x(0)0,x(0)0,
求 x 0 .2 x 0 .4 x 0 .4 u 的解。
SIMULINK简介
Simulink是MATLAB下专门对动态系统进行 建模、仿真和分析的一个交互式软件，有友好的 图形用户界面，是图形化的、面向结构图仿真工 具。Simulink 支持线性，非线性系统，连续系统， 离散系统，或者混合系统的建模与仿真。同时它 也支持有不同采样率的的系统仿真。
新疆大学电气工程学院
2009年11月
u
n2
y
s2 2ns n2 n )
新疆大学电气工程学院
-
6
2009年11月
浏览器锁定 SIMULINK库
第5-6章simulink仿真基础知识及应用精品PPT课件
第五章 SIMULINK仿真基础知识
在实际工程中，控制系统的结构往往很复杂，如果不 借助专用的系统建模软件，则很难准确地把一个控制系统 的复杂模型输入计算机，对其进行进一步的分析和仿真。 因此，熟悉掌握SIMULINK对于从事自动控制方面、信息 处理、金融财务等领域的分析、仿真和设计的工作来说是 非常重要的。
此模块用于非线性系统的频谱分析。模块产生标量或矢量 输出。
Transfer Fcn—分子分母形式的传递函数
传递函数是频域下常用来描述线性微分方程的一种方法，
通过引入laplace变换可以将原来的线性微分方程在零初
始条件下变化为‘代数’的形式，从而以多项式的比值形
式描述系统。传递函数的形式：
G(s)
num(s) den(s)
复制
按住鼠标右键拖住不放；或ctrl+c/v
第六章SIMULINK系统建模及仿真应用 6.1创建模型的步骤
•新建模型窗口 •将所需的模块方框图拖到模块窗口。 •设置模块参数系统仿真参数，并连接各个模块组成仿真 模型。 •连接各模块（最好按信号流动顺序连） •保存模型（保存为XXX.mdl文件） •开始系统仿真 •观察结果
功能 模型框图修改后的 一致化
打开库浏览器查窗 口
打开或隐藏模型资 源管理器
切换模型单双窗口 外形
显示当前子系统的 父系统
启动SIMULINK的 调试器
模型窗口的状态栏
Ready表示随时间可以开始仿真。100%表示编辑栏中模 型以100%比例显示。Ode45表示仿真所采用的积分算法 为Ode45。
模块的移动
按住shift拖动，是脱离连线的移动；不按shift拖动，会 与线保持连接状态移动。
改变模块效果
在实际工程中，控制系统的结构往往很复杂，如果不 借助专用的系统建模软件，则很难准确地把一个控制系统 的复杂模型输入计算机，对其进行进一步的分析和仿真。 因此，熟悉掌握SIMULINK对于从事自动控制方面、信息 处理、金融财务等领域的分析、仿真和设计的工作来说是 非常重要的。
此模块用于非线性系统的频谱分析。模块产生标量或矢量 输出。
Transfer Fcn—分子分母形式的传递函数
传递函数是频域下常用来描述线性微分方程的一种方法，
通过引入laplace变换可以将原来的线性微分方程在零初
始条件下变化为‘代数’的形式，从而以多项式的比值形
式描述系统。传递函数的形式：
G(s)
num(s) den(s)
复制
按住鼠标右键拖住不放；或ctrl+c/v
第六章SIMULINK系统建模及仿真应用 6.1创建模型的步骤
•新建模型窗口 •将所需的模块方框图拖到模块窗口。 •设置模块参数系统仿真参数，并连接各个模块组成仿真 模型。 •连接各模块（最好按信号流动顺序连） •保存模型（保存为XXX.mdl文件） •开始系统仿真 •观察结果
功能 模型框图修改后的 一致化
打开库浏览器查窗 口
打开或隐藏模型资 源管理器
切换模型单双窗口 外形
显示当前子系统的 父系统
启动SIMULINK的 调试器
模型窗口的状态栏
Ready表示随时间可以开始仿真。100%表示编辑栏中模 型以100%比例显示。Ode45表示仿真所采用的积分算法 为Ode45。
模块的移动
按住shift拖动，是脱离连线的移动；不按shift拖动，会 与线保持连接状态移动。
改变模块效果
第二讲Simulink建模与仿真PPT课件
两模块不在同一水平线上
(2) 模块间连线的调整
如图1，这种调整模块间连线位置的情况采用鼠标简单拖动 的办法实现。即先把鼠标移到需要移动的线段的位置，按住 鼠标左键，移动鼠标到目标位置，释放鼠标左键。
还有一种情况如图2所示，要把一条直线分成斜线段。调整 方法和前一种情况类似，不同之处在于按住鼠标之前要先按 下Shift键，出现小黑方框之后，鼠标点住小黑方框移动，移 动好后释放Shift键和鼠标。
一、选取模块
当选取单个模块时，只要用鼠标在模块上单击即可，这时模块的角上 出现黑色的小方块。选取多个模块时，在所有模块所占区域的一角按 下鼠标左键不放，拖向该区域的对角，在此过程中会出现虚框，当虚 框包住了要选的所有模块后，放开鼠标左键，这时在所有被选模块的 角上都会出现小黑方块，表示模块被选中了。此过程如下图所示。
模块名和模块图标中的字体也可以更改，方法是选定模块，在菜单 Format下选取Font，这时会弹出Set Font的对话框，在对话框中选 取想要的字体。
(3) 改变模块名的位置
模块名的位置有一定的规律，当模块的接口在左右两侧时，模块名 只能位于模块的上下两侧，缺省在下侧：当模块的接口在上下两侧时， 模块名只能位于模块的左右两侧，缺省在左侧。
模块参数设置对话
每个模块都有一个内容相同的特性（Properties）设置对 话框，如下图所示。
它包括如下几项： (1) 说明（Description）
是对该模块在模型中用法的注释。 (2) 优先级（Priority）
规定该模块在模型中相对于其他模块 执行的有限顺序。优先级的数值必须 是整数或不输入数值，这时系统会自 动选取合适的优先级。优先级的数值 越小（可以是负整数），优先级越高。 (3) 标记(Tag） 用户为模块添加的文本格式的标记。 (4) 调用函数（Open function） 当用户双击该模块时调用的Matlab函 数。 (5) 属性格式字符串（Attributes format string）
(2) 模块间连线的调整
如图1，这种调整模块间连线位置的情况采用鼠标简单拖动 的办法实现。即先把鼠标移到需要移动的线段的位置，按住 鼠标左键，移动鼠标到目标位置，释放鼠标左键。
还有一种情况如图2所示，要把一条直线分成斜线段。调整 方法和前一种情况类似，不同之处在于按住鼠标之前要先按 下Shift键，出现小黑方框之后，鼠标点住小黑方框移动，移 动好后释放Shift键和鼠标。
一、选取模块
当选取单个模块时，只要用鼠标在模块上单击即可，这时模块的角上 出现黑色的小方块。选取多个模块时，在所有模块所占区域的一角按 下鼠标左键不放，拖向该区域的对角，在此过程中会出现虚框，当虚 框包住了要选的所有模块后，放开鼠标左键，这时在所有被选模块的 角上都会出现小黑方块，表示模块被选中了。此过程如下图所示。
模块名和模块图标中的字体也可以更改，方法是选定模块，在菜单 Format下选取Font，这时会弹出Set Font的对话框，在对话框中选 取想要的字体。
(3) 改变模块名的位置
模块名的位置有一定的规律，当模块的接口在左右两侧时，模块名 只能位于模块的上下两侧，缺省在下侧：当模块的接口在上下两侧时， 模块名只能位于模块的左右两侧，缺省在左侧。
模块参数设置对话
每个模块都有一个内容相同的特性（Properties）设置对 话框，如下图所示。
它包括如下几项： (1) 说明（Description）
是对该模块在模型中用法的注释。 (2) 优先级（Priority）
规定该模块在模型中相对于其他模块 执行的有限顺序。优先级的数值必须 是整数或不输入数值，这时系统会自 动选取合适的优先级。优先级的数值 越小（可以是负整数），优先级越高。 (3) 标记(Tag） 用户为模块添加的文本格式的标记。 (4) 调用函数（Open function） 当用户双击该模块时调用的Matlab函 数。 (5) 属性格式字符串（Attributes format string）
simulink在一个图形中画出多个示波器曲线的方法
simulink在一个图形中画出多个示波器曲线的方法(2009-08-05 182406)转载▼标签：仿真matlabsimulinkit 分类：学习最近碰到一个问题，就是做仿真模型的时候需要在这个模型的基础上，改变相应的参数，画出相应的转矩或者角速度的图像，这样就能在一个图形中画出个曲线，可以比较不同参数下对转矩或者角速度的影响。
具体方法是，把示波器的图像显示在图形中，前面的博文已经做过了解决。
那就是通过设置示波器参数把示波器图形用plot命令显示。
如双击所要输出波形的示波器，打开示波器参数选择窗口，点击Data history标签，将第二个参数Save data to workspace打勾（如下图）。
可填写变量名和选择格式。
变量名随便，好记就行，格式选择struct with time。
simulink在一个图形中画出多个示波器曲线的方法这里顺便说一句。
在仿真时经常会出现仿真结束后，示波器显示的波形只有一部分的现象，这是第一个参数Limit data points to last被选中的缘故。
这个参数被选中，输出点数被限制，当然波形就只能显示一部分了，只不过这样可以节省内存罢了。
要全部显示，只要不勾就行了。
一切选择好后，点OK退出，运行仿真。
在仿真结束后，在workspace里面会出现一个和前面设定的变量名相同名字的结构体变量。
该变量中主要有一个名字为signals的结构体和一个名为time的向量。
在signals里面还有一个values的向量。
这就是绘制新图形的数据基础。
在命令窗口中输入plot(ScopeData.time,ScopeData.signals.values,'k') 这样就可以输出一个坐标清楚的图形了。
但是此时的坐标没有标注坐标所代表的量的名称。
此时输入xlabel('time(s)')，在X坐标下就会显示time(s)字样，输入ylabel('speed(ms)')，在Y轴同样输出speed(ms)字样。
11 8 图形化系统建模与仿真工具SIMULINK(1)
8 图形化系统建模与仿真工具 Simulink
本书的第 2 章、第 3 章对 MATLAB 语言及基本编程技巧作了介绍。从第四章到第七章 较详细地介绍了控制系统数字仿真及计算机辅助设计的基本原理和数学方法。根据这两方面 的知识，即可具体编写有关控制系统的数字仿真程序，实现控制系统的数字仿真及进行一定 的计算机辅助设计。对于简单的系统，如此实践还是可以的，特别对于一些新算法的开发研 究，经常要求研究人员亲自手工编程。但是对于稍为复杂一点的系统，直接人工编程显然不 是一件容易的事情。为此，一种在 MATLAB 语言平台上，可以进行组态的、图形化的交互 式的仿真集成软件的出现也就成了必然。Simulink 就是 MATLAB 产品中的图形化系统建模 与仿真工具。它主要用于系统级的设计和仿真，可在 MATLAB/Simulink 下建立系统框图和 仿真环境。Simulink 是 The MathWorks 公司于 1990 年推出的产品。目前其版本已升到 Simulink5.0。
① 控制系统 ② 通信系统物理层和数据链路层 ③ 动力学系统 ④ 数字信号处理系统 ⑤ 电力系统 ⑥ 生物系统 ⑦ 金融系统 为了建立各种各样的系统的模型，Simulink 提供了一些基本库（由 Simulink 基本模块 库提供）和针对特定领域的扩展库。用户可以使用这些库中的模块搭建自己的模型。用户为 了实现特定领域的系统建模与仿真，购买 MATLAB 产品时通常需要选择 Simulink 基本模块 和自己所属领域的扩展模块。
图 8-3 信号源模块组
① 输入端口模块(ln) —— 用来反映整个系统的输入端子，这样的设置在模型线性化与命令 行仿真时是必需的。 ② 普通信号源发生器(signaI Generator) —— 能够生成若干种常用信号，如方波信号、正弦 波信号、锯齿波信号等，允许用户自由地调整其幅值、相位及其他信号。 ③ 带宽限幅白噪声(Band-Limted White Noise) —— 一般用于连续或混杂系统的白噪声信 号输入。除了这样的白噪声信号外，还有一般随机数发生模块，如正态分布随机数模块 (Random number)和均匀分布随机数模块(Uniform Random Number)等，但注意，这两个模块 不能直接用于仿真连续系统。 ④ 读文件模块(From File)和读工作空间模块(From Workspace) —— 两个模块允许从文件 或 MATLAB 工作空间中读取信号作为输入信号。 ⑤ 时间信号模块(Clock) —— 生成当前仿真时钟，在与时间有关的指标求取中是很有意义 的，例如获取系统的 ITAE 准则等，关于这方面的应用后面将详细介绍。
本书的第 2 章、第 3 章对 MATLAB 语言及基本编程技巧作了介绍。从第四章到第七章 较详细地介绍了控制系统数字仿真及计算机辅助设计的基本原理和数学方法。根据这两方面 的知识，即可具体编写有关控制系统的数字仿真程序，实现控制系统的数字仿真及进行一定 的计算机辅助设计。对于简单的系统，如此实践还是可以的，特别对于一些新算法的开发研 究，经常要求研究人员亲自手工编程。但是对于稍为复杂一点的系统，直接人工编程显然不 是一件容易的事情。为此，一种在 MATLAB 语言平台上，可以进行组态的、图形化的交互 式的仿真集成软件的出现也就成了必然。Simulink 就是 MATLAB 产品中的图形化系统建模 与仿真工具。它主要用于系统级的设计和仿真，可在 MATLAB/Simulink 下建立系统框图和 仿真环境。Simulink 是 The MathWorks 公司于 1990 年推出的产品。目前其版本已升到 Simulink5.0。
① 控制系统 ② 通信系统物理层和数据链路层 ③ 动力学系统 ④ 数字信号处理系统 ⑤ 电力系统 ⑥ 生物系统 ⑦ 金融系统 为了建立各种各样的系统的模型，Simulink 提供了一些基本库（由 Simulink 基本模块 库提供）和针对特定领域的扩展库。用户可以使用这些库中的模块搭建自己的模型。用户为 了实现特定领域的系统建模与仿真，购买 MATLAB 产品时通常需要选择 Simulink 基本模块 和自己所属领域的扩展模块。
图 8-3 信号源模块组
① 输入端口模块(ln) —— 用来反映整个系统的输入端子，这样的设置在模型线性化与命令 行仿真时是必需的。 ② 普通信号源发生器(signaI Generator) —— 能够生成若干种常用信号，如方波信号、正弦 波信号、锯齿波信号等，允许用户自由地调整其幅值、相位及其他信号。 ③ 带宽限幅白噪声(Band-Limted White Noise) —— 一般用于连续或混杂系统的白噪声信 号输入。除了这样的白噪声信号外，还有一般随机数发生模块，如正态分布随机数模块 (Random number)和均匀分布随机数模块(Uniform Random Number)等，但注意，这两个模块 不能直接用于仿真连续系统。 ④ 读文件模块(From File)和读工作空间模块(From Workspace) —— 两个模块允许从文件 或 MATLAB 工作空间中读取信号作为输入信号。 ⑤ 时间信号模块(Clock) —— 生成当前仿真时钟，在与时间有关的指标求取中是很有意义 的，例如获取系统的 ITAE 准则等，关于这方面的应用后面将详细介绍。
Simulink汽车仿真实例PPT课件
13
作业
完成各个子系统的建模.下节课将这些子系统组 装成一个完整的发动机模型.
14
实战1：一个发动机模型
Simulink 模型：
15
实战1：一个发动机模型
仿真结果分析：
1. 负载减小,发动机转速升高并趋于稳定； 2. 节气门开度增加,发动机转速升高并趋于稳定； 3. 负载增大,发动机转速下降并趋于稳定.
front force
front suspension
Ff
Fr
9.81
Mb Mass
pitch torque theta dottheta z dotz
rear force
rear suspension
1 s z
road height
dottheta h
dotz
40
实战4：半车模型悬架系统
前悬架作用力和扭矩数学模型：
1、对半车模型悬架系统进行建模仿真.
46
dot mao
Pm
p a rt4
Te rmin a to r2
N
dot mao
Pm
mao
p a rt5
Te rmin a to r3
1 s
In te g ra to r
Te rmin a to r
T_load p a rt2
T_eng N
T_load
p a rt7
N
edge180
valve timing
33
实战3：防抱死制动系统ABS
基本模块介绍：
1. 传递函数
Transfer Fcn
Continuous
2. 查找表
Lookup TableLoopup Tables