1、8.1Simulink 的基本结构与操作8.1.1Simulink的窗口与菜单8.1.2Simulink编辑窗口8.2Simulink目录下的模块及其功能8.2.1输入模块 8.2.2输出模块 8.2.3功能运算模块8.3系统模型的创建8.3.1建模过程8.3.2系统仿真过程8.3.3模型文件的保存与调用8.3.4系统建模举例8.4子系统结构的模型创建8.4.1保留原系统、创建新的子系统结构模型8.4.2直接创建子系统结构模型8.5MATLAB的演示模型8.5.1打开演示模型说明8.5.2运行演示模型8.5.3MATLAB R2012b运行演示模型第8章 Simulink系统建模与仿真基础8.
2、1 Simulink 的基本结构与操作的基本结构与操作本节简要介绍SIMULINK窗口的基本结构与操作包括Simulink窗口的打开与菜单功能，建模编辑窗口的打开，以及键盘和鼠标操作的常用功能等。8.1.1 Simulink的窗口与菜单的窗口与菜单1.Simulink窗口的打开窗口的打开与MATLAB主菜单类似，Simulink库浏览器上方有菜单栏、图标工具栏。2.Simulink库浏览器窗口菜单库浏览器窗口菜单8.1.1 Simulink的窗口与菜单的窗口与菜单8.1.2 Simulink编辑窗口编辑窗口Simulink编辑窗口是用户建立数学模型、仿真与分析的交互界面。以下介绍Simulin
3、k编辑窗口的基本操作。1.Simulink编辑窗口的打开编辑窗口的打开在Simulink编辑窗口的上方同样也有两行用于编辑与仿真等选项操作的菜单栏和图标栏。Start 对本窗口的模型（或对本窗口选中的部分）开始仿真运行。Stop 停止仿真运行，与start对应。Simulation parameters 显示本窗口模型的相关参数的状态。Normal 常规仿真(默认状态)。2.Simulink编辑窗口的基本操作编辑窗口的基本操作8.1.2 Simulink编辑窗口编辑窗口 表表8-1给出了建模时常用的一些键盘和鼠标操作的功能与使用方法。8.1.2 Simulink编辑窗口编辑窗口3.建模常用键盘
4、和鼠标操作建模常用键盘和鼠标操作8.2 SIMULINK名下的模块及其功能名下的模块及其功能一个模块就相当于一个具有基本特定功能的命令语句或函数，不同模块的适当组合可构成不同功能的系统模型。按模块功能可分为九大类，除输入、输出模块外，功能运算模块包含了七类：连续型模块Continuous、离散型模块Discrete、函数与函数表模块FunctionTables、数学运算模块Math、非线性模块Nonlinear、信号与系统模块SignalsSystems和子系统模块Subsystems。图图8-2 Math所包含的所有子模块所包含的所有子模块 8.2 SIMULINK名下的模块及其功能名下的模
5、块及其功能8.2.1输入模块输入模块 用于模型的输入信号源是由输入模块集Sources中的信号源子模块组成，称为输入类模块。输入模块集中包含不同功能和用途的子模块。8.2.2输出模块输出模块 输出模块Sinks包含的子模块如图8-7所示。操作过程同上。表8-3给出输出子模块的名称及功能说明。8.2.3功能运算模块功能运算模块除输入和输出模块外，具有运算和功能处理的模块有：1）连续型模块Continuous。2）离散型模块Discrete。3）函数与函数表模块FunctionTables。4)数学运算模块Math。5)非线性模块Nonlinear。6)信号与系统模块SignalsSystems。
6、7)子系统模块Subsystems。图图8-8 连续型子模块连续型子模块 8.2.3功能运算模块功能运算模块8.3系统模型的创建系统模型的创建通常，用Simulink建立数学模型(或系统模型)主要包括数学建模、仿真分析与文件处理三个基本过程。8.3.1 建模过程建模过程建模过程如下：1）打开模型编辑窗口2）选择模块3）模块的类型及参数设定）模块的类型及参数设定4）模块间的连接）模块间的连接5）输入信号（变量）的建立6）输出测量模块8.3.2系统仿真过程系统仿真过程1）启动仿真试验：在已经完成的系统模型编辑窗口的菜单Simulation的下拉菜单中点击start。2）终止仿真过程：在编辑窗口菜单
7、Simulation下拉菜单中点击stop，或点击图标工具栏中的终止仿真图标。通常系统默认的仿真时间有限，仿真结束时会自动停止。说明：说明：在仿真过程中，可随时通过双击模块，打开参数设置对话框，修改模块内部功能的和参数，观察分析不同的仿真结果。8.3.3模型文件的保存与调用模型文件的保存与调用 模型文件的保存与调用包括模型文件和仿真数据文件的保存与调用。1）模型文件的保存与调用。2）仿真数据文件的保存与调用。8.3.4系统建模举例系统建模举例例例8-1 建立算式z=log10(x-y)的数学模型,并计算x=300，y=100时的函数运算结果z。建模与仿真过程包括四个步骤：1、建模过程：包括6个
8、步骤：1）建立编辑环境，即打开编辑窗口；2）运算模块的选择，即函数运算模块的选择；3）运算模块的参数设置；4）模块的连接；5）输入变量的建立，即输入模块的选择与参数设置；6）函数运算结果的获取，即输出模块的选择与参数设置。2、系统（模型）仿真过程;3、模型文件的保存;4、仿真数据文件的保存与调用。8.3.4系统建模举例系统建模举例例例8-4 已知一种潜水艇深度控制深度控制系统的时域模型框图如图8-26所示。图8-26潜水艇深度控制系统框图8.4子系统结构的模型创建子系统结构的模型创建 当遇到复杂模型时，可根据系统和各子模块的特点，将同性质或功能的子模块框图合并为一个框图，使其构成模型的一个子系
9、统。用模型子系统结构对系统进行简化处理，可使系统模型的结构具有层次感和简洁易读。通常可以将系统模型按输入、模型主体和输出三部分进划分，每一部份可以用一个子系统来表示。子系统的创建有两种方法:第一种是保留原系统、创建新的子系统模型结构；第二种方法是直接将原系统转换为子系统模型结构。以例88-4就第二种方法进行演示说明。8.4.1 保留原系统、创建新系统的子系统保留原系统、创建新系统的子系统结构模型结构模型 8.4.2 直接创建子系统结构模型直接创建子系统结构模型 8.5 MATLAB的演示模型的演示模型 为了更好地说明simulink的功能特性和方便用户学习与了解MATLAB的编程方法，MATL
10、AB提供了许多具有代表性的模型演示内容。在不同界面下都可以进入演示环境。8.5.1打开演示模型说明打开演示模型说明 在MATLAB主界面打开Help窗口，在其左栏选择Simulink/Suing Simulink/Quick Start/Running a Demo Model，在其右栏可以了解演示模型的相关内容。也可以通过MATLAB主界面的图标工具栏的Simulink图标，进入Simulink Library Browser窗口之后通过选择Help/Simulink Help实现上述操作。8.5.2运行演示模型运行演示模型 在MATLAB主界面，通过窗口菜单Help/Demos进入演示环境；也可以在Help窗口中的菜单Help/Demos进入演示环境。8.5.3 MATLAB2012b运行演示模型运行演示模型
