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Simulink仿真集成环境SIMULINK（.avi）建模、仿真和分析动态多维系统的交互工具1启用Simulink并建立系统模型2Simulink模块库简介与使用3构建Simulink框图4使用Simulink进行简单的仿真启用Simulink并建立系统模型启动Simulink有两种方式：(1)用命令行方式启动Simulink。即在MATLAB的命令窗口中直接键入如下命令：simulink(2)使用工具栏按钮启动Simulink。即用鼠标单击MATLAB工具栏中的Simulink按钮。依次表示新建、打开系统模型文件依次表示新建、打开与保存系统模型文件启动Simulink，建立系统模型的基本操作模块搜索模块描述系统模块系统模块库Simulink的模块库浏览器Simulink公共模块库Simulink公共模块库是Simulink中最为基础、最为通用的模块库，它可以被应用到不同的专业领域中。Simulink公共模块库共包含9个模块库。连续系统模块库离散系统模块库函数与表库数学运算库非线性系统模块库信号与系统模块库系统输出模块库系统输入信号模块库Simulink子系统模块库连续系统模块库离散系统模块库函数与表库数学运算库非线性系统模块库信号与系统模块库系统输出模块库系统输入模块库子系统模块库Simulink的公共模块库模块功能说明：连续信号的数值微分输入信号的连续时间积分单步积分延迟，输出为前一个输入线性连续系统的状态空间描述线性连续系统的传递函数描述对输入信号进行固定时间延迟对输入信号进行可变时间延迟线性连续系统的零极点模型模块功能说明：连续信号的数值微分输入信号的连续时间积分单步积分延迟，输出为前一个输入线性连续系统的状态空间描述线性连续系统的传递函数描述对输入信号进行固定时间延迟对输入信号进行可变时间延迟线性连续系统的零极点模型连续系统模块库及其功能模块功能说明：线性离散系统的传递函数描述线性离散系统的零极点模型描述线性离散系统的滤波器描述线性离散系统的状态空间描述离散时间积分器离散信号的一阶保持器单位延迟离散信号的零阶保持器模块功能说明：线性离散系统的传递函数描述线性离散系统的零极点模型描述线性离散系统的滤波器描述线性离散系统的状态空间描述离散时间积分器离散信号的一阶保持器单位延迟离散信号的零阶保持器模块功能说明：线性离散系统的传递函数描述线性离散系统的零极点模型描述线性离散系统的滤波器描述线性离散系统的状态空间描述离散时间积分器离散信号的一阶保持器单位延迟离散信号的零阶保持器离散系统模块库及其功能模块功能说明：表数据选择器（从表中选择数据）求取输入信号的数学函数值对输入信号进行内插运算输入信号的一维线性内插输入信号的二维线性内插输入信号的n维线性内插M函数，对输入进行运算输出结果多项式求值查找输入信号所在范围S函数模块S函数生成器模块功能说明：表数据选择器（从表中选择数据）求取输入信号的数学函数值对输入信号进行内插运算输入信号的一维线性内插输入信号的二维线性内插输入信号的n维线性内插M函数（对输入进行运算输出结果）多项式求值查找输入信号所在范围S-函数模块S-函数生成器函数与表库及其功能模块功能说明：求取信号的绝对值输出强制系统输入为零的代数状态按位逻辑运算逻辑真值查找输出输入复数的幅值与相位输出系统输入的实部或虚部点乘运算信号增益信号逻辑运算幅值与相位转化为复数形式特定的一些数学函数矩阵增益求取输入的最小或最大值乘法或除法器从输入实部与虚部构造复数关系运算器求整运算器符号运算渐变增益对输入求和或差三角与双曲函数模块功能说明：求取信号的绝对值输出强制系统输入为零的代数状态按位逻辑运算逻辑真值查找输出输入复数的幅值与相位输出系统输入的实部或虚部点乘运算信号增益信号逻辑运算幅值与相位转化为复数形式特定的一些数学函数矩阵增益求取输入的最小或最大值乘法或除法器从输入实部与虚部构造复数关系运算器求整运算器符号运算渐变增益对输入求和或差三角与双曲函数数学运算库及其能2模块功能说明：死区间隙库仑粘滞信号死区信号双输出选择器（手动）多端口输出选择器量化器信号上升、下降速率控制器信号延迟器饱和信号三路选择器、根据输入控制输出模块功能说明：死区间隙库仑粘滞信号死区信号双输出选择器（手动）多端口输出选择器量化器信号上升、下降速率控制器信号延迟器饱和信号三路选择器(根据输入2控制输出)非线性系统模块库及其功能模块功能说明：对信号进行分配由输入产生总线信号总线信号选择器用户定义的数据存储区从数据存储区中读取数据向数据存储区写数据模块功能说明：对信号进行分配由输入产生总线信号总线信号选择器用户定义的数据存储区从数据存储区中读取数据向数据存储区写数据信号与系统模块库及其功能模块功能说明：以数值形式显示输入信号悬浮信号显示器为子系统或模型提供输出端口信号显示器当输入非零时停止仿真中断输出信号将仿真数据写入mat文件将仿真数据输出到Matlab工作空间使用Matlab图形显示数据模块功能说明：以数值形式显示输入信号悬浮信号显示器为子系统或模型提供输出端口信号显示器当输入非零时停止仿真中断输出信号将仿真数据写入.mat文件将仿真数据输出到MATLAB工作空间使用MATLAB图形显示数据系统输出模块库及其功能模块功能说明：可配置子系统原子子系统使能子系统使能触发子系统For循环子系统函数调用子系统If条件子系统条件执行子系统通用子系统子系统示例Switch－Case子系统Switch－Case动作子系统触发子系统当型循环子系统模块功能说明：可配置子系统原子子系统使能子系统使能触发子系统For循环子系统函数调用子系统If条件子系统条件执行子系统通用子系统Switch-Case子系统Switch-Case动作子系统触发子系统当型循环子系统子系统模块库及其功能专业模块库模块选择这里用一个非常简单的例子介绍如何建立动态系统模型。此简单系统的输入为一个正弦波信号，输出为此正弦波信号与一个常数的乘积。要求建立系统模型，并以图形方式输出系统运算结果。已知系统的数学描述为系统输入：,t≥0系统输出：0),()(atautyttusin)(构建Simulink框图启动Simulink并新建一个系统模型文件。欲建立此简单系统的模型，需要如下的系统模块（均在Simulink公共模块库中）：(1)系统输入模块库Sources中的SineWave模块：产生一个正弦波信号。(2)数学库Math中的Gain模块：将信号乘上一个常数（即信号增益）。(3)系统输出库Sinks中的Scope模块：图形方式显示结果。选择相应的系统模块并将其拖到新建的系统模型中，如图所示。选择系统所需模块在选择构建系统模型所需的所有模块后，需要按照系统的信号流程将各系统模块正确连接起来。连接系统模块的步骤如下：(1)将光标指向起始块的输出端口，此时光标变成“+”。(2)单击鼠标左键并拖动到目标模块的输入端口，在接近到一定程度时光标变成双十字。这时松开鼠标键，连接完成。完成后在连接点处出现一个箭头，表示系统中信号的流向。系统模块之间的连线在Simulink的新版本中，连接系统模块还有如下更有效的方式：(1)使用鼠标左键单击起始模块。(2)按下Ctrl键，并用鼠标左键单击目标块。模块操作1.模块的复制如果需要几个同样的模块，可以使用鼠标右键单击并拖动某个块进行拷贝。也可以在选中所需的模块后，使用Edit菜单上的Copy和Paste或使用热键Ctrl+C和Ctrl+V完成同样的功能。模块的复制2.模块的插入如果用户需要在信号连线上插入一个模块，只需将这个模块移到线上就可以自动连接。注意这个功能只支持单输入单输出模块。对于其他的模块，只能先删除连线，放置块，然后再重新连线。系统模块的插入3.连线分支与连线改变在某些情况下，一个系统模块的输出同时作为多个其它模块的输入，这时需要从此模块中引出若干连线，以连接多个其它模块。对信号连线进行分支的操作方式为：使用鼠标右键单击需要分支的信号连线（光标变成“+”），然后拖动到目标模块。右键单击连线拖动到目标模块按下Shift键、左键单击并拖动左键单击并拖动使用鼠标右键单击连线拖动到目标模块按下Shift键、使用鼠标左键单击并拖动使用鼠标左键单击并拖动图4.17连线分支与连线改变运行仿真1.系统模块参数设置与系统仿真参数设置系统模块参数的设置方法如下：(1)双击系统模块，打开系统模块的参数设置对话框。(2)在参数设置对话框中设置合适的模块参数。双击系统模块出现相应的模块参数设置对话框以设置系统参数区分向量信号并显示向量信号的维数双击系统模块，出现相应的模块参数设置对话框以设置系统参数区分向量信号并显示向量信号的维数系统模块参数设置2.运行仿真当对系统中各模块参数以及系统仿真参数进行正确设置之后，单击系统模型编辑器上的Play图标（黑色三角）或选择Simulation菜单下的Start便可以对系统进行仿真分析。采用上述的模块参数设置与默认的仿真参数进行仿真。仿真结束后双击Scope模块以显示系统仿真的输出结果。，单击StartSimulation按钮以缺省参数仿真向量信号输出，其中黄色显示为Mux第一端口的信号、紫色显示为Mux第二端口的信号。图4.20系统仿真及结果输出设计Simulink框图的界面模块及框图属性编辑1.框图的视图调整在Simulink系统模型编辑器中，可以对系统模型的视图进行调整以便更好地观察系统模型。视图调整的方法如下所述：(1)使用View菜单控制模型在视图区的显示，用户可以对模型视图进行任意缩放。(2)使用系统热键R（放大）或V（缩小）。(3)按空格键可以使系统模型充满整个视图窗口。按下空格键选择View下roomin选择View下的roomin按下空格键图4.21改变系统模型的视图2.模块的名称操作对于复杂系统，给每个模块取一个具有明显意义的名称非常有利于系统模型的理解与维护。(1)模块命名：使用鼠标左键单击模块名称，进入编辑状态，然后键入新的名称。(2)名称移动：使用鼠标左键单击模块名称并拖动到模块的另一侧，或选择Format菜单中的FlipName翻转模块名称。(3)名称隐藏：选择Format菜单中的HideName隐藏系统模块名称。注意，系统模型中模块的名称应当是唯一的，否则Simulink会给出警告并自动改变名称。重新命名名称移动隐藏名称系统模型中模块的名称操作3.模块的其它操作Simulink允许用户对模块的几何尺寸进行修改，以改善系统模型框图的界面。例如，对于具有多个输入端口的模块，需要调整其大小使其能够较好地容纳多个信号连线，而非采用模块的默认大小；另外，对于某些系统模块，当模块的尺寸足够大时，模块的参数将直接显示在模块上面，这非常有利于用户对模型的理解。Simulink允许改变模块的颜色。使用鼠标右键单击模块，选择Foregroundcolor或Backgroundcolor菜单来设置颜色；或使用模型编辑器中Format菜单中的相应命令设置模块颜色。此外，还可以使用Format菜单中的ShowDropShadow为模块生成阴影，或使用FlipBlock、RotateBlock对模块进行翻转与旋转，或使用Font对模块字体进行设置等。SineWave模块的前景色改变为Magenta，由其引出的信号线也随之改变Gain模块的尺寸变大、Scope模块显示阴影模块的其它操作4.系统框图注释在Simulink中对系统模型框图进行注释的方法非常简单，只需在系统模型编辑器的背景上双击鼠标左键以确定添加注释文本的位置，并打开一个文本编辑框，用户便可以在此输入相应的注释文本。左键双击背景进行注释右键单击注释文本以编辑文本的各种属性使用鼠标左键双击背景进行注释使用鼠标右键单击注释文本以编辑文本的各种属性系统模型框图注释Simulink子系统介绍对于简单的动态系统而言，用户很容易建立系统模型并分析系统模型中各模块之间的相互关系，以及模块的输入输出关系。但是对于比较复杂的系统，系统模型中包含的模块数目较多，模块之间的输入输出关系比较