Simulink在系统仿真中的应用.ppt

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南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）Simulink在系统仿真在系统仿真中的应用中的应用SIMU（仿真）（仿真）LINK（连接）（连接）南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）学习目标学习目标熟悉熟悉simulink常用模块组及常用模块常用模块组及常用模块使用使用simulink建立模型建立模型非线性系统仿真分析非线性系统仿真分析Simulink高级建模仿真高级建模仿真子系统、模块封装子系统、模块封装S函数编写函数编写南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）一一.Simulink建模的基础知识建模的基础知识MATLAB的一个组成部分的一个组成部分1990年前后由年前后由MathWorks公司推出公司推出SimuLAB1992年改为年改为simulinkSimu（仿真）（仿真）+link（连接）（连接）1.Simulink简介简介南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）强大的功能强大的功能交互建模交互建模交互仿真交互仿真能够扩充和定制能够扩充和定制与与MATLAB和工具箱集成和工具箱集成专用模型库（专用模型库（Blocksets）南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）Simulink可以搭建：

可以搭建：

通信系统物理层和数据链路层通信系统物理层和数据链路层动力学系统动力学系统控制系统控制系统数字信号处理系统数字信号处理系统电力系统电力系统生物系统生物系统金融系统等金融系统等南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）Simulink的打开的打开单击单击MATLAB命令窗口工具栏中的命令窗口工具栏中的simulink图标图标输入输入simulink3输入输入simulink南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）SIMULINK库浏览器界面库浏览器界面南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）2.Simulink下常用模块库下常用模块库输入模块组输入模块组Sources2.输出池模块组输出池模块组sbfSinks3.连续系统模块组连续系统模块组Continuous4.离散系统模块组离散系统模块组Discrete5.非线性模块组非线性模块组Discontinuities6.数学函数模块组数学函数模块组MathOperations7.查表模组块查表模组块Look-upTables8.用户自定义函数模块组用户自定义函数模块组User-definedFunctions9.信号模块组信号模块组SignalRouting10.信号属性模块组信号属性模块组SignalAttributes南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）Simulink下其他工具箱的模块组下其他工具箱的模块组除了上述的各个标准模块组之外，除了上述的各个标准模块组之外，随着随着MATLAB工具箱安装的不同，工具箱安装的不同，还有若干工具箱模块组和模块集还有若干工具箱模块组和模块集（blockset），其他模块组如下图所示。

，其他模块组如下图所示。

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林雅洁（）南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）输入模块组输入模块组SourcesStepClockSignalGeneratorFromFileFromWorkspaceSineWaveRampPulseGeneratorRepeatingSequenceInBand-LimitedWhiteNoiseSignalBuilder南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）输出池模块组输出池模块组SinksScopeFloatingScopeX-YGrapeDisplayToFileToWorkspaceOutStop南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）连续系统模块组连续系统模块组ContinuousTransferFcnStateSpaceZero-PoleTransportDelayVariableTransportDelayIntegratorDerivative南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）离散系统模块组离散系统模块组DiscreteZero-orderHoldFirst-orderHoldDiscreteTransferFcnDiscreteState-SpaceDiscreteZero-PoleDiscreteFilterUnitDelayDiscreteIntegratorMemory南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）非线性模块组非线性模块组DiscontinuousSaturationDeadZoneRelayRateLimiterQuantizerBacklash南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）数学函数模块组数学函数模块组MathOperationsSunProductGainMatrixGainCombinationalLogicMathFunctionAbsSignTrigonometricFunctionAlgebraicConstraint南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）查表模块组查表模块组LookupTablesLookUpTableLookUpTable（2-D）LookUpTable（n-D）Look-UpTableDynamic南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）用户自定义函数模块组用户自定义函数模块组User-definedFunctionsFcnMATLABFcnS-Function南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）信号模块组信号模块组SignalsRoutingMuxDemuxSelectorGotoFromSwitchMultiportSwitchManualSwitch南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）信号属性模块组信号属性模块组SignalsAttributesDataTypeConversionRateTransitionICWidth南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）二二.Simulink建模与仿真建模与仿真打开模型编辑窗口打开模型编辑窗口复制相关模块复制相关模块修改模块参数修改模块参数模块连接模块连接系统仿真研究系统仿真研究1.Simulink建模方法简介建模方法简介南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）应用举例应用举例例：

仿真计算例：

仿真计算y（t）=sin（t）-sin（2t）。

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林雅洁（）例例用用Simulink求出闭环系统的阶跃求出闭环系统的阶跃响应曲线响应曲线南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）2.仿真算法与控制参数选择仿真算法与控制参数选择SimulationConfigurationParameters南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）仿真参数设置仿真参数设置设置如下仿真参数：

设置如下仿真参数：

Statetime和和Stoptime（仿真时间）（仿真时间）Solveroptions（算法算法）/TypeRelativeTolerance（相对误差限）（相对误差限）AbsoluteTolerance（绝对误差限）（绝对误差限）Maxstepsize/Minstepsize（步长）（步长）Diagnostics（警告信息）（警告信息）南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用研究生公共实验课电子讲义主讲人：

林雅洁（）选中选中Simulink模型窗口的模型窗口的Simulation菜单项，其中的菜单项，其中的ConfigurationParameters菜单项允菜单项允许用户设置许用户设置仿真控制参数：

仿真控制参数：

Starttime和和Stoptime栏目分别栏目分别允许用户填写仿真的起始时间和结束允许用户填写仿真的起始时间和结束时间。

时间。

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林雅洁（）Solveroptions的的Type栏目有两个选项，栏目有两个选项，允许用户选择定步长和变步长算法。

允许用户选择定步长和变步长算法。

仿真精度控制有仿真精度控制有RelativeTolerance选项、选项、AbsoluteTolerance等，其中相对误差限等，其中相对误差限的默认值设置为的默认值设置为1e-3，该值在实际仿真中，该值在实际仿真中显得偏大，建议选择显得偏大，建议选择1e-6和和1e-7。

值得。

值得指出的是，由于采用的变步长仿真算法，指出的是，由于采用的变步长仿真算法，所以将误差限设置到这样小的值也不会增所以将误差限设置到这样小的值也不会增加太大的运算量。

加太大的运算量。

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林雅洁（）在仿真时还可以选定最大允许的步长和最在仿真时还可以选定最大允许的步长和最小允许的步长，这可以通过填写小允许的步长，这可以通过填写Maxstepsize栏目和栏目和Minstepsize的值来实现，如的值来实现，如果变步长选择的步长超过这个限制则将弹果变步长选择的步长超过这个限制则将弹出警告对话框。

出警告对话框。

一些警告信息和警告级别的设置可以从其一些警告信息和警告级别的设置可以从其中的中的Diagnostics标签下的对话框来实现，标签下的对话框来实现，具体方法在这里就不赘述了。

具体方法在这里就不赘述了。

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林雅洁（）simulationstarttoutyoutplot（tout,yout）南京航空航天大学自动化学院应用电子教学中心MATLAB仿真技术与应用