第11章Simulink動(dòng)態(tài)仿真集成環(huán)境

1、第10章 simulink動(dòng) 態(tài) 仿 真 集 成 環(huán) 境10.1 simulink操作基礎(chǔ)10.2 系統(tǒng)仿真模型10.3 系統(tǒng)的仿真10.4 使用命令操作對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真10.5 子系統(tǒng)及其封裝技術(shù)10.6 s函數(shù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用10.1 simulink操作基礎(chǔ)操作基礎(chǔ)10.1.1 simulink簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 simulink是matlab的重要組成部分，提供建立系統(tǒng)模型、選擇仿真參數(shù)和數(shù)值算法、啟動(dòng)仿真程序?qū)υ撓到y(tǒng)進(jìn)行仿真、設(shè)置不同的輸出方式來(lái)觀察仿真結(jié)果等功能。 在simulink環(huán)境中，用戶將擺脫理論演繹時(shí)需做理想化假設(shè)的無(wú)奈，觀察到現(xiàn)實(shí)世界中摩擦、風(fēng)阻、齒隙、飽和、死區(qū)等非線性因素和各種隨機(jī)

2、因素對(duì)系統(tǒng)行為的影響。在simulink環(huán)境中，用戶可以在仿真進(jìn)程中改變感興趣的參數(shù)，實(shí)時(shí)地觀察系統(tǒng)行為的變化。由于simulink環(huán)境使用戶擺脫了深?yuàn)W數(shù)學(xué)推演的壓力和煩瑣編程的困擾，因此用戶在此環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生濃厚的探索興趣，引發(fā)活躍的思維 。10.1.2 simulink的啟動(dòng)與退出的啟動(dòng)與退出1simulink的啟動(dòng)的啟動(dòng) 在matlab的命令窗口輸入simulink或單擊matlab主窗口工具欄上的simulink命令按鈕即可啟動(dòng)simulink。simulink啟動(dòng)后會(huì)顯示simulink模塊庫(kù)瀏覽器(simulink library browser)窗口。 在matlab主窗口file

3、菜單中選擇new菜單項(xiàng)下的model命令，在出現(xiàn)simulink模塊庫(kù)瀏覽器的同時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)一個(gè)名字為untitled的模型編輯窗口。在啟動(dòng)simulink模塊庫(kù)瀏覽器后再單擊其工具欄中的create a new model命令按鈕，也會(huì)彈出模型編輯窗口。利用模型編輯窗口，可以通過(guò)鼠標(biāo)的拖放操作創(chuàng)建一個(gè)模型。 模型創(chuàng)建完成后，從模型編輯窗口的file菜單項(xiàng)中選擇save或save as命令，可以將模型以模型文件的格式(擴(kuò)展名為.mdl)存入磁盤(pán)。 如果要對(duì)一個(gè)已經(jīng)存在的模型文件進(jìn)行編輯修改，需要打開(kāi)該模型文件，其方法是，在matlab命令窗口直接輸入模型文件名(不要加擴(kuò)展名.mdl)。在模塊庫(kù)

4、瀏覽器窗口或模型編輯窗口的file菜單中選擇open命令，然后選擇或輸入欲編輯模型的名字，也能打開(kāi)已經(jīng)存在的模型文件。另外，單擊模塊庫(kù)瀏覽器窗口工具欄上的open a model命令按鈕或模型編輯窗口工具欄上的open model命令按鈕，也能打開(kāi)已經(jīng)存在的模型文件。2simulink的退出的退出 為了退出simulink，只要關(guān)閉所有模型編輯窗口和simulink模塊庫(kù)瀏覽器窗口即可。10.2 系統(tǒng)仿真模型系統(tǒng)仿真模型10.2.1 simulink的基本模塊的基本模塊 simulink的模塊庫(kù)提供了大量模塊。單擊模塊庫(kù)瀏覽器中simulink前面的“+”號(hào)，將看到simulink模塊庫(kù)中包含

5、的子模塊庫(kù)，單擊所需要的子模塊庫(kù)，在右邊的窗口中將看到相應(yīng)的基本模塊，選擇所需基本模塊，可用鼠標(biāo)將其拖到模型編輯窗口。同樣，在模塊庫(kù)瀏覽器左側(cè)的simulink欄上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中單擊open the simulink libray 命令，將打開(kāi)simulink基本模塊庫(kù)窗口。單擊其中的子模塊庫(kù)圖標(biāo)，打開(kāi)子模塊庫(kù)，找到仿真所需要的基本模塊。10.2.2 模塊的編輯模塊的編輯1添加模塊2選取模塊3模塊外形的調(diào)整 4復(fù)制與刪除模塊5模塊名的處理1添加模塊 在library browser窗口直接點(diǎn)擊需要的模塊，拖動(dòng)到model文件中。2選取模塊 只要用鼠標(biāo)在模塊上單擊，模塊餃上出現(xiàn)

6、黑色小方塊。若選擇多個(gè)模塊，則鼠標(biāo)大框選中即可。3模塊外形的調(diào)整 （1）改變大小：選定模塊，用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)住其周?chē)?個(gè)黑方塊中的任何一個(gè)并拖動(dòng)。 （2）調(diào)整方向。選定模塊，選擇format菜單中的 rotate block命令使模塊按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90度，filp block命令使模塊旋轉(zhuǎn)180度。（主要是接口變化）（3）給模塊加陰影。選定模塊，選擇format菜單中的show drop shadow命令使模塊產(chǎn)生陰影效果。5模塊名的處理（1）模塊名的顯示：選定模塊，format菜單中的hide name命令，模塊名子被隱藏，同時(shí)hide name變?yōu)閟how name。（2）修改模塊名：鼠標(biāo)

7、單擊模塊名的區(qū)域。（3）改變模塊名位置：當(dāng)模塊接口在上下側(cè)，模塊名只能在左右；接口在左右側(cè)，名只能在上下側(cè)，format中的flip name。4復(fù)制與刪除模塊（1）在不同窗口，用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)住要復(fù)制的模塊，按住左鍵移動(dòng)到相應(yīng)窗口，釋放。（2）同一窗口，用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)住要復(fù)制的模塊，按住左鍵，同時(shí)按住ctrl鍵，到適當(dāng)位置松開(kāi)鼠標(biāo)。（3）刪除模塊，選中模塊，選擇cut或clear命令。10.2.3 模塊的連接模塊的連接1連接兩個(gè)模塊 移動(dòng)鼠標(biāo)到輸出端，鼠標(biāo)箭頭會(huì)變成十字光標(biāo)，點(diǎn)住鼠標(biāo)左鍵，移動(dòng)鼠標(biāo)到另一個(gè)模塊的輸入點(diǎn)，當(dāng)十字光標(biāo)出現(xiàn)重影時(shí)，釋放鼠標(biāo)完成連接。 如果兩模塊不在同一水平線上，連線是折線

8、。2模塊間連線的調(diào)整 把鼠標(biāo)移動(dòng)到需要移動(dòng)的線段位置，按住鼠標(biāo)左鍵，移動(dòng)鼠標(biāo)到達(dá)目標(biāo)位置，釋放鼠標(biāo)。3連線之間插入模塊 把該模塊用鼠標(biāo)拖到連線上，然后釋放鼠標(biāo)即可。4連線的分支。連好一條線后，把鼠標(biāo)移動(dòng)到分支點(diǎn)的位置，先按下ctrl鍵，然后按住鼠標(biāo)拖動(dòng)到目標(biāo)模塊的輸入端，釋放鼠標(biāo)和ctrl鍵。5刪除連線。右鍵cut命令。6連線信息（1）顯示數(shù)據(jù)類(lèi)型。format中的port data types。顯示前一個(gè)模塊的數(shù)據(jù)類(lèi)型。（2）信號(hào)標(biāo)記。雙擊要做標(biāo)記的線段，出現(xiàn)一個(gè)小文本編輯器，在里面輸入標(biāo)記的文本。10.2.4 simulink的基本模塊的基本模塊（1）輸入源模塊（source）（2）接收模

9、塊（sinks）（3）連續(xù)系統(tǒng)模塊（continuous）（4）離散系統(tǒng)模塊（disctrete）（5）信號(hào)與系統(tǒng)模塊（signals and systems）（6）數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊（math）見(jiàn)課本2602641模塊的參數(shù)設(shè)置模塊的參數(shù)設(shè)置 simulink中幾乎所有模塊的參數(shù)都允許用戶進(jìn)行設(shè)置，只要雙擊要設(shè)置的模塊或在模塊上按鼠標(biāo)右鍵并在彈出的快捷菜單中選擇相應(yīng)模塊的參數(shù)設(shè)置命令就會(huì)彈出模塊參數(shù)對(duì)話框。該對(duì)話框分為兩部分，上面一部分是模塊功能說(shuō)明，下面一部分用來(lái)進(jìn)行模塊參數(shù)設(shè)置。或者先選擇要設(shè)置的模塊，再在模型編輯窗口edit菜單下選擇相應(yīng)模塊的參數(shù)設(shè)置命令也可以打開(kāi)模塊參數(shù)對(duì)話框。10.2.

10、5 模塊的參數(shù)和屬性設(shè)置模塊的參數(shù)和屬性設(shè)置2模塊的屬性設(shè)置模塊的屬性設(shè)置 選定要設(shè)置屬性的模塊，然后在模塊上按鼠標(biāo)右鍵并在彈出的快捷菜單中選擇block properties，或先選擇要設(shè)置的模塊，再在模型編輯窗口的edit菜單下選擇block properties命令，將打開(kāi)模塊屬性對(duì)話框。該對(duì)話框包括general、block annotation和callbacks 3個(gè)可以相互切換的選項(xiàng)卡。其中選項(xiàng)卡中可以設(shè)置3個(gè)基本屬性：description(說(shuō)明)、priority(優(yōu)先級(jí)) 、tag(標(biāo)記)。例例10-1 已知某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，求其階躍響應(yīng)，確已知某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，求其階躍響

11、應(yīng)，確定模塊，并儲(chǔ)存。定模塊，并儲(chǔ)存。操作過(guò)程如下：操作過(guò)程如下：(1) 在matlab主菜單中，選擇file菜單中new菜單項(xiàng)的model命令，打開(kāi)一個(gè)模型編輯窗口。(2) 將所需模塊添加到模型中。(3) 設(shè)置模塊參數(shù)并連接各個(gè)模塊組成仿真模型。設(shè)置模塊參數(shù)后，用連線將各個(gè)模塊連接起來(lái)組成系統(tǒng)仿真模型。模型建好后，從模型編輯窗口的file菜單中選擇save或save as命令將它存盤(pán)。10.3 系統(tǒng)的仿真系統(tǒng)的仿真10.3.1 設(shè)置仿真參數(shù)設(shè)置仿真參數(shù) 打開(kāi)系統(tǒng)仿真模型，從模型編輯窗口的simulation菜單中選擇simulation parameters命令，打開(kāi)一個(gè)仿真參數(shù)對(duì)話框，在其

12、中可以設(shè)置仿真參數(shù)。仿真參數(shù)對(duì)話框包含5個(gè)可以相互切換的選項(xiàng)卡：(1) solver選項(xiàng)卡：用于設(shè)置仿真起始和停止時(shí)間，選擇微分方程求解算法并為其規(guī)定參數(shù)，以及選擇某些輸出選項(xiàng)。(2) workspace i/o選項(xiàng)卡：用于管理對(duì)matlab工作空間的輸入和輸出。(3) diagnostics選項(xiàng)卡：用于設(shè)置在仿真過(guò)程中出現(xiàn)各類(lèi)錯(cuò)誤時(shí)發(fā)出警告的等級(jí)。(4) advanced選項(xiàng)卡：用于設(shè)置一些高級(jí)仿真屬性，更好地控制仿真過(guò)程。(5) real-time workshop選項(xiàng)卡：用于設(shè)置若干實(shí)時(shí)工具中的參數(shù)。如果沒(méi)有安裝實(shí)時(shí)工具箱，則將不出現(xiàn)該選項(xiàng)卡。見(jiàn)課本p26610.3.2 啟動(dòng)系統(tǒng)仿真與仿

13、真結(jié)果分析啟動(dòng)系統(tǒng)仿真與仿真結(jié)果分析 設(shè)置完仿真參數(shù)之后，從simulation中選擇start菜單項(xiàng)或單擊模型編輯窗口中的start simulation命令按鈕，便可啟動(dòng)對(duì)當(dāng)前模型的仿真。此時(shí)，start菜單項(xiàng)變成不可選, 而stop菜單項(xiàng)變成可選, 以供中途停止仿真使用。從simulation菜單中選擇stop項(xiàng)停止仿真后，start項(xiàng)又變成可選。為了觀察仿真結(jié)果的變化軌跡可以采用3種方法：(1) 把輸出結(jié)果送給scope模塊或者xy graph模塊。(2) 把仿真結(jié)果送到輸出端口并作為返回變量，然后使用matlab命令畫(huà)出該變量的變化曲線。 (3) 把輸出結(jié)果送到to workspac

14、e模塊，從而將結(jié)果直接存入工作空間，然后用matlab命令畫(huà)出該變量的變化曲線。例例10-2 已知某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，求其階躍響應(yīng)圖形。已知某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，求其階躍響應(yīng)圖形。操作過(guò)程如下：操作過(guò)程如下：li(1) 在matlab主菜單中，選擇file菜單中new菜單項(xiàng)的model命令，打開(kāi)一個(gè)模型編輯窗口。(2) 將所需模塊添加到模型中。(3) 設(shè)置模塊參數(shù)并連接各個(gè)模塊組成仿真模型。(4)設(shè)置simulation parameters中的屬性。例例10-3 利用利用simulink仿真求和。仿真求和。仿真過(guò)程如下：仿真過(guò)程如下：li2(1) 打開(kāi)一個(gè)模型編輯窗口。(2) 將所需模塊添加到模型

15、中。(3) 設(shè)置模塊參數(shù)并連接各個(gè)模塊組成仿真模型。(4) 設(shè)置系統(tǒng)仿真參數(shù)。(5) 開(kāi)始系統(tǒng)仿真。(6) 觀察仿真結(jié)果。10.3.3 系統(tǒng)仿真實(shí)例系統(tǒng)仿真實(shí)例至此，可以總結(jié)出利用simulink進(jìn)行系統(tǒng)仿真的步驟如下：(1) 建立系統(tǒng)仿真模型，這包括添加模塊、設(shè)置模塊參數(shù)以及進(jìn)行模塊連接等操作。(2) 設(shè)置仿真參數(shù)。(3) 啟動(dòng)仿真并分析仿真結(jié)果。例12-4 有初始狀態(tài)為0的二階微分方程x+0.2x+0.4x=0.2u (t), 其中u(t)是單位階躍函數(shù)，試建立系統(tǒng)模型并仿真。方法1：用積分器直接構(gòu)造求解微分方程的模型。方法2：利用傳遞函數(shù)模塊建模。用積分器用積分器(1)改寫(xiě)微分方程：x=

16、0.2u(t)-0.2x-0.4x(2)用積分模塊構(gòu)造微分方程求解模型(3)配置：u(t) step time 設(shè)為0，模塊名改為u(t） gs增益模塊設(shè)置為0.2 求和模塊變?yōu)榫匦?，list of signs設(shè)置為+- 積分模塊 名字分別改為int1 int2 g1g2增益旋轉(zhuǎn)并改名，設(shè)置為0.2，0.4（4）仿真 solver中stop time改為20，打開(kāi)試波窗，演示用傳遞函數(shù)，假設(shè)初始狀態(tài)是用傳遞函數(shù)，假設(shè)初始狀態(tài)是0(1)拉氏變換： x+0.2x+0.4x=0.2u (t), (2)用積分模塊構(gòu)造微分方程求解模型(3)配置：u(t) step time 設(shè)為0，模塊名改為u(t）

17、g（s）模塊設(shè)置系數(shù)(4)slover中stop time設(shè)置為20，初始狀態(tài)設(shè)為（0，0）)(2 . 0)(4 . 0)(2 . 0)(2susxssxsxs4 . 02 . 02 . 0)(2sssg10.4 使用命令操作對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真使用命令操作對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真 從命令窗口運(yùn)行仿真的函數(shù)有4個(gè)，即sim、simset、simget和set_param。1sim函數(shù) sim函數(shù)的作用是運(yùn)行一個(gè)由simulink建立的模型，其調(diào)用格式為： t, x, y =sim(modname,timespan,options,data);t：仿真時(shí)間向量x：狀態(tài)模塊的狀態(tài)矩陣y：仿真輸出矩陣，每一列對(duì)應(yīng)一

18、個(gè)輸出端口的輸出數(shù)據(jù)。modname：指定模型名字timespan：仿真時(shí)間區(qū)域options：仿真參數(shù)這些參數(shù)中，只有modname是必須的。仿真模型simul x有三列表示模型中含有3個(gè)狀態(tài)向量，其中integrator中有一個(gè)，transferfcn中有兩個(gè)。 輸出y有兩列，對(duì)應(yīng)與out1和out2時(shí)間范圍為2s到8s只在4個(gè)指定時(shí)刻有值2simset函數(shù) simset 函數(shù)用來(lái)為sim函數(shù)建立或編輯仿真參數(shù)或規(guī)定算法，并把設(shè)置結(jié)果保存在一個(gè)結(jié)構(gòu)變量中。它有如下4種用法：(1) options=simset(property,value,)：把property代表的參數(shù)賦值為value，

19、結(jié)果保存在結(jié)構(gòu)options中。(2) options=simset(old_opstruct,property,value,)：把已有的結(jié)構(gòu)old_opstruct(由simset產(chǎn)生)中的參數(shù)property重新賦值為value，結(jié)果保存在新結(jié)構(gòu)options中。(3) options=simset(old_opstruct,new_opstruct)：用結(jié)構(gòu)new_opstruct的值替代已經(jīng)存在的結(jié)構(gòu)old_opstruct的值。(4) simset：顯示所有的參數(shù)名和它們可能的值。3simget函數(shù)函數(shù) simget函數(shù)用來(lái)獲得模型的參數(shù)設(shè)置值。如果參數(shù)值是用一個(gè)變量名定義的，sim

20、get返回的也是該變量的值而不是變量名。如果該變量在工作空間中不存在(即變量未被賦值)，則simulink給出一個(gè)出錯(cuò)信息。該函數(shù)有如下3種用法：(1) struct=simget(modname)：返回指定模型model的參數(shù)設(shè)置的options結(jié)構(gòu)。(2) value=simget(modname,property)：返回指定模型model的參數(shù)property的值。(3) value=simget(options,property)：獲取options結(jié)構(gòu)中的參數(shù)property的值。如果在該結(jié)構(gòu)中未指定該參數(shù)，則返回一個(gè)空陣。 用戶只需輸入能夠唯一識(shí)別它的那個(gè)參數(shù)名稱(chēng)的前幾個(gè)字符即可，

21、對(duì)參數(shù)名稱(chēng)中字母的大小寫(xiě)不作區(qū)別。 4set_param函數(shù)函數(shù) set_param函數(shù)的功能很多，這里只介紹如何用set_param函數(shù)設(shè)置simulink仿真參數(shù)以及如何開(kāi)始、暫停、終止仿真進(jìn)程或者更新顯示一個(gè)仿真模型。(1) 設(shè)置仿真參數(shù)調(diào)用格式為： set_param(modname,property,value,) 其中modname為設(shè)置的模型名，property為要設(shè)置的參數(shù)，value是設(shè)置值。這里設(shè)置的參數(shù)可以有很多種，而且和用simset設(shè)置的內(nèi)容不盡相同，相關(guān)參數(shù)的設(shè)置可以參考有關(guān)資料。(2) 控制仿真進(jìn)程調(diào)用格式為： set_param(modname,simulati

22、oncommand,cmd) 其中mode為仿真模型名稱(chēng)，而cmd是控制仿真進(jìn)程的各個(gè)命令，包括start、stop、pause、comtinue或update。在使用這兩個(gè)函數(shù)的時(shí)候，需要注意必須先把模型打開(kāi)10.5 子系統(tǒng)及其封裝技術(shù)子系統(tǒng)及其封裝技術(shù)10.5.1 子系統(tǒng)的建立子系統(tǒng)的建立 建立子系統(tǒng)有兩種方法：通過(guò)subsystem模塊建立子系統(tǒng)和通過(guò)已有的模塊建立子系統(tǒng)。兩者的區(qū)別是：前者先建立子系統(tǒng)，再為其添加功能模塊；后者先選擇模塊，再建立子系統(tǒng)。1通過(guò)subsystem模塊建立子系統(tǒng)操作步驟為：(1) 先打開(kāi)simulink模塊庫(kù)瀏覽器，新建一個(gè)仿真模型。(2) 打開(kāi)simuli

23、nk模塊庫(kù)中的ports & subsystems模塊庫(kù)，將subsystem模塊添加到模型編輯窗口中。(3) 雙擊subsystem模塊打開(kāi)一個(gè)空白的subsystem窗口，將要組合的模塊添加到該窗口中，另外還要根據(jù)需要添加輸入模塊和輸出模塊，表示子系統(tǒng)的輸入端口和輸出端口。這樣，一個(gè)子系統(tǒng)就建好了li42通過(guò)已有的模塊建立子系統(tǒng)通過(guò)已有的模塊建立子系統(tǒng)操作步驟為：(1) 先選擇要建立子系統(tǒng)的模塊，不包括輸入端口和輸出端口。(2) 選擇模型編輯窗口edit菜單中的create subsystem 命令，這樣，子系統(tǒng)就建好了。在這種情況下，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)把輸入模塊和輸出模塊添加到子系統(tǒng)中，并把原來(lái)

24、的模塊變?yōu)樽酉到y(tǒng)的圖標(biāo)。10.5.2 子系統(tǒng)的條件執(zhí)行子系統(tǒng)的條件執(zhí)行1使能子系統(tǒng)使能子系統(tǒng) 建立使能子系統(tǒng)的方法是：打開(kāi)simulink模塊庫(kù)中的ports & subsystems模塊庫(kù)，將enable模塊復(fù)制到子系統(tǒng)模型中，則系統(tǒng)的圖標(biāo)發(fā)生了變化。 使能子系統(tǒng)是指，控制信號(hào)由負(fù)變正時(shí)，子系統(tǒng)開(kāi)始執(zhí)行，直到控制信號(hào)再次變?yōu)樨?fù)時(shí)結(jié)束。例例10-6 利用使能子系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)正弦半波整流器。利用使能子系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)正弦半波整流器。操作步驟如下：操作步驟如下：(1) 打開(kāi)simulink模塊庫(kù)瀏覽器并新建一個(gè)仿真模型。(2) 將sine wave、enabled subsystem、scope 3個(gè)模

25、塊拖至新打開(kāi)的模型編輯窗口，連接各模塊并存盤(pán)。其中使能信號(hào)端接sine wave模塊。為了便于比較，除顯示半波整流波形外，還顯示正弦波，故在示波器屬性窗口將number of axes設(shè)置為2。 （3）雙擊空子系統(tǒng)，將in模塊，out模塊，以及enable模塊拖入子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型窗。使能子系統(tǒng)建立好后，可對(duì)enable模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。(4) 選擇simulink菜單中的start命令，就可看到半波整流波形和正弦波形。(4) 按圖連接各模塊并存盤(pán)2觸發(fā)子系統(tǒng)觸發(fā)子系統(tǒng) 觸發(fā)子系統(tǒng)是指當(dāng)觸發(fā)事件發(fā)生時(shí)開(kāi)始執(zhí)行子系統(tǒng)。與使能子系統(tǒng)相類(lèi)似，觸發(fā)子系統(tǒng)的建立要把ports & subsystems模塊

26、庫(kù)中的trigger模塊添加到子系統(tǒng)中或直接選擇triggered subsystem模塊來(lái)建立觸發(fā)子系統(tǒng)。例例10-7 利用觸發(fā)子系統(tǒng)將一鋸齒波轉(zhuǎn)換成方波。利用觸發(fā)子系統(tǒng)將一鋸齒波轉(zhuǎn)換成方波。操作步驟如下：操作步驟如下：(1)用signal generator、triggered subsystem和scope模塊構(gòu)成子系統(tǒng)。 同上例設(shè)置屬性sawtooth 鋸齒波屬性子系統(tǒng)either 上跳沿或下跳沿（2）start命令，示波器看結(jié)果3使能加觸發(fā)子系統(tǒng)使能加觸發(fā)子系統(tǒng) 所謂使能加觸發(fā)子系統(tǒng)就是把enable和tirgger模塊都加到子系統(tǒng)中，使能控制信號(hào)和觸發(fā)控制信號(hào)共同作用子系統(tǒng)的執(zhí)行，

27、也就是前兩種子系統(tǒng)的綜合。該系統(tǒng)的行為方式與觸發(fā)子系統(tǒng)相似，但只有當(dāng)使能信號(hào)為正時(shí)，觸發(fā)事件才起作用。10.5.3 子系統(tǒng)的封裝子系統(tǒng)的封裝 所謂子系統(tǒng)的封裝(masking)，就是為子系統(tǒng)定制對(duì)話框和圖標(biāo)，使子系統(tǒng)本身有一個(gè)獨(dú)立的操作界面。封裝優(yōu)點(diǎn)：1、將子系統(tǒng)內(nèi)眾多的模塊參數(shù)對(duì)話框集成為一個(gè)單獨(dú)對(duì)話框。2、將個(gè)別模塊的描述或者幫助集成在一起，能有效的幫助用戶了解該定制的模塊（子系統(tǒng)）3、可以制作該系統(tǒng)的icon圖標(biāo)，表示系統(tǒng)用途4、使用定制的參數(shù)對(duì)話框，避免由于不小心修改了不可改變的參數(shù)子系統(tǒng)的封裝過(guò)程： 先選中所要封裝的子系統(tǒng)，再選擇模型編輯窗口edit菜單中的mask subsyste

28、m命令，這時(shí)將出現(xiàn)封裝編輯器(mask editor)對(duì)話框，把這個(gè)對(duì)話框參數(shù)設(shè)置好，模塊的封裝就成功了。 mask editor對(duì)話框中共包括4個(gè)選項(xiàng)卡：icon、parameters、initialization和documentation。子系統(tǒng)的封裝主要就是對(duì)這4頁(yè)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。 下面進(jìn)行說(shuō)明建立simulink模型 選中子系統(tǒng)，然后選擇editmask subsystem 菜單，彈出mask editor對(duì)話框改變子系統(tǒng)標(biāo)識(shí)：改變子系統(tǒng)標(biāo)識(shí)：雙擊子系統(tǒng)：雙擊子系統(tǒng)：simulink仿真實(shí)例：彈跳的皮球(help/demos/simulink中的一個(gè)例子):數(shù)學(xué)模型： .8 . 0,

29、0,)(10)(,81. 9,15)(00vvhwhendttvthggdttvtt結(jié)果如下：上圖為v(t), 下圖為h(t).電源模塊仿真一個(gè)直流無(wú)刷電機(jī)得仿真一、工具箱簡(jiǎn)介一、工具箱簡(jiǎn)介l功能型工具箱 通用型 功能型工具箱主要用來(lái)擴(kuò)充matlab的數(shù)值計(jì)算、符號(hào)運(yùn)算功能、圖形建模仿真功能、文字處理功能以及與硬件實(shí)時(shí)交互功能，能夠用于多種學(xué)科。matlab工具箱介紹工具箱介紹l領(lǐng)域型工具箱 專(zhuān)用型 領(lǐng)域型工具箱是學(xué)科專(zhuān)用工具箱，其專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)，比如控制系統(tǒng)工具箱（ control system toolbox）；信號(hào)處理工具箱（signal processing toolbox）；財(cái)政金融工具

30、箱（ financial toolbox）等等。只適用于本專(zhuān)業(yè)。lmatlab main toolboxmatlab主工具箱lcontrol system toolbox控制系統(tǒng)工具箱lcommunication toolbox通訊工具箱lfinancial toolbox財(cái)政金融工具箱lsystem identification toolbox系統(tǒng)辨識(shí)工具箱lfuzzy logic toolbox模糊邏輯工具箱lhigher-order spectral analysis toolbox高階譜分析工具箱limage processing toolbox圖象處理工具箱llmi control

31、toolbox線性矩陣不等式工具箱lmodel predictive control toolbox模型預(yù)測(cè)控制工具箱l-analysis and synthesis toolbox分析工具箱matlab常用工具箱常用工具箱lneural network toolbox神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱loptimization toolbox優(yōu)化工具箱lpartial differential toolbox偏微分方程工具箱lrobust control toolbox魯棒控制工具箱lsignal processing toolbox信號(hào)處理工具箱lspline toolbox樣條工具箱lstatistics

32、toolbox統(tǒng)計(jì)工具箱lsymbolic math toolbox符號(hào)數(shù)學(xué)工具箱lsimulink toolbox動(dòng)態(tài)仿真工具箱lsystem identification toolbox系統(tǒng)辨識(shí)工具箱lwavele toolbox小波工具箱 等等l連續(xù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和離散系統(tǒng)設(shè)計(jì)l狀態(tài)空間和傳遞函數(shù)以及模型轉(zhuǎn)換l時(shí)域響應(yīng)（脈沖響應(yīng)、階躍響應(yīng)、斜坡響應(yīng)）l頻域響應(yīng)（bode圖、nyquist圖）l根軌跡、極點(diǎn)配置例如：控制系統(tǒng)工具箱例如：控制系統(tǒng)工具箱優(yōu)化工具箱優(yōu)化工具箱l線型規(guī)劃和二次規(guī)劃l求函數(shù)的最大值和最小值l多目標(biāo)優(yōu)化l約束條件下的優(yōu)化l非線型方程求解信號(hào)處理工具箱l數(shù)字和模擬濾波器設(shè)計(jì)、

33、應(yīng)用及仿真l譜分析和估計(jì)lfft、dct等變換l參數(shù)化模型學(xué)科前沿最新的工具箱學(xué)科前沿最新的工具箱 模糊控制邏輯工具箱 友好的交互設(shè)計(jì)界面，自適應(yīng)神經(jīng)-模糊學(xué)習(xí)、聚類(lèi)以及sugeno推理 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有集體運(yùn)算的能力和自適應(yīng)的學(xué)習(xí)能力。具有很強(qiáng)的容錯(cuò)性和魯棒性，善于聯(lián)想、綜合和推廣。 用戶可以修改工具箱中的函數(shù)，更為重要的是用戶可以通過(guò)編制 m文件來(lái)任意地添加工具箱中原來(lái)沒(méi)有的工具函數(shù)。此功能充分體現(xiàn)了matlab語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)性。matlab6以后，一些工具箱新增了工具箱的擴(kuò)充功能：以后，一些工具箱新增了工具箱的擴(kuò)充功能：1.matlab主工具箱l前面課程所介紹的數(shù)值計(jì)算、符號(hào)

34、運(yùn)算、繪圖以及句柄繪圖都是matlab主工具箱的內(nèi)容，是matlab的基本部分，也是我們課程的重點(diǎn)。lmatlab主工具箱位于： c:matlabtoolboxmatlabl matlab主工具箱是任何版本的matlab都不可缺少的。l除toolboxmatlab之外的工具箱，在比較完整的專(zhuān)業(yè)版matlab語(yǔ)言中有20多個(gè)工具箱。這些工具箱是需要單獨(dú)選擇購(gòu)買(mǎi)的。二、通用工具箱二、通用工具箱matlab主工具箱共有主工具箱共有21個(gè)函數(shù)庫(kù)個(gè)函數(shù)庫(kù)datafun 數(shù)據(jù)分析函數(shù)庫(kù)sonnds 聲音處理函數(shù)庫(kù)dde 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換函數(shù)庫(kù)elfun 初等數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)specmat 特殊矩陣函數(shù)庫(kù)elmat

35、初等矩陣和時(shí)間函數(shù)庫(kù)funfun 函數(shù)功能和數(shù)學(xué)分析函數(shù)庫(kù)general 通用命令函數(shù)庫(kù)graphics 通用圖形函數(shù)庫(kù)iofun 底層輸入輸出函數(shù)庫(kù)lang 語(yǔ)言結(jié)構(gòu)函數(shù)庫(kù)matfun 矩陣線性代數(shù)函數(shù)庫(kù)ops 運(yùn)算符和邏輯函數(shù)庫(kù)plotxy 二維繪圖函數(shù)庫(kù)plotxyz 三維繪圖函數(shù)庫(kù)color 顏色和光照函數(shù)庫(kù)polyfun 多項(xiàng)式函數(shù)庫(kù)sparfun 稀疏矩陣函數(shù)庫(kù)strfun 字符串函數(shù)庫(kù)demos matlab演示函數(shù)庫(kù)uitools 圖形界面函數(shù)庫(kù)datatypes 數(shù)據(jù)類(lèi)型函數(shù)庫(kù)graphics 句柄繪圖函數(shù)庫(kù)graph3d 三維繪圖 各函數(shù)庫(kù)中的函數(shù)可用help 函數(shù)庫(kù)名查詢(xún)

36、，或type 函數(shù)名方法查詢(xún)例：help plotxytwo dimensional graphics.elementary x-y graphs.基本繪圖 plot - linear plot. loglog - log-log scale plot. semilogx - semi-log scale plot. semilogy - semi-log scale plot. fill - draw filled 2-d polygons.specialized x-y graphs.特殊繪圖函數(shù) polar - polar coordinate plot. bar - bar graph

37、. stem - discrete sequence or stem plot. stairs - stairstep plot. errorbar - error bar plot. hist - histogram plot. rose - angle histogram plot. compass - compass plot. feather - feather plot. fplot - plot function. comet - comet-like trajectory. graph annotation. 圖像相關(guān)函數(shù) title - graph title. xlabel

38、- x-axis label. ylabel - y-axis label. text - text annotation. gtext - mouse placement of text. grid - grid lines. see also plotxyz, graphics.三、裝入三、裝入matlab工具箱工具箱1、下載完畢該工具箱2、復(fù)制到toolbox目錄然后在set path里面添加這個(gè)目錄就可以用了。 1.matlab的目錄結(jié)構(gòu)l目錄樹(shù)c:matlabbinc:matlabexternc:matlabsimulinkc:matlabtoolboxcommc:matlabtoolbo