第四章simulink的基礎(chǔ)應(yīng)用

1、12 simulink是是Mathworks公司開(kāi)發(fā)的另一個(gè)著公司開(kāi)發(fā)的另一個(gè)著名的動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，它是名的動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，它是Matlab的一個(gè)附的一個(gè)附加組件，為用戶提供了一個(gè)建模與仿真的加組件，為用戶提供了一個(gè)建模與仿真的工作平臺(tái)。工作平臺(tái)。 由于它的許多功能是基于由于它的許多功能是基于Matlab軟件平臺(tái)軟件平臺(tái)的，而且必須是在的，而且必須是在Matlab環(huán)境下運(yùn)行，有環(huán)境下運(yùn)行，有人也將人也將simulink稱之為稱之為Matlab的一個(gè)工具的一個(gè)工具箱。箱。 它能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模與仿真的環(huán)境集它能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模與仿真的環(huán)境集成，且可以根據(jù)設(shè)計(jì)及使用的要求，對(duì)系成，且可以根據(jù)設(shè)計(jì)及

2、使用的要求，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行修改與優(yōu)化，以提高系統(tǒng)工作的性統(tǒng)進(jìn)行修改與優(yōu)化，以提高系統(tǒng)工作的性能，實(shí)現(xiàn)高效開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的目的能，實(shí)現(xiàn)高效開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的目的 概述概述 34-1 simulink的特色的特色 simulink是是Matlab軟件的擴(kuò)展與特色體現(xiàn)，軟件的擴(kuò)展與特色體現(xiàn)，它是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模和仿真的一個(gè)軟件它是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模和仿真的一個(gè)軟件包；包； simulink可以模擬線性與非線性系統(tǒng)，連續(xù)可以模擬線性與非線性系統(tǒng)，連續(xù)與非連續(xù)系統(tǒng)，或它們的混合系統(tǒng)，它是與非連續(xù)系統(tǒng)，或它們的混合系統(tǒng)，它是強(qiáng)大的系統(tǒng)仿真工具；強(qiáng)大的系統(tǒng)仿真工具； simulink的另外一個(gè)重要特點(diǎn)就是它的開(kāi)放的另外一個(gè)重要

3、特點(diǎn)就是它的開(kāi)放性，它允許用戶定制自己的功能模塊和模性，它允許用戶定制自己的功能模塊和模塊庫(kù)。塊庫(kù)。 44-2 simulink的重要操作方法的重要操作方法 運(yùn)行運(yùn)行simulink有三種方式：有三種方式： 方式（方式（1）在）在Matlab的命令窗口直接鍵的命令窗口直接鍵入入simulink； 方式（方式（2）點(diǎn)擊）點(diǎn)擊Matlab的工具條上的的工具條上的simulink的快捷鍵圖標(biāo)；的快捷鍵圖標(biāo)； 方式（方式（3）在）在Matlab的菜單中，選擇的菜單中，選擇FileNewModel，會(huì)彈出新建立的模，會(huì)彈出新建立的模型窗口，名為型窗口，名為untitled。5simulink模塊庫(kù)瀏覽器

4、模塊庫(kù)瀏覽器 6打開(kāi)方法示意圖打開(kāi)方法示意圖 7新建的模型窗口新建的模型窗口 8認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí)simulink的重要模塊庫(kù)的重要模塊庫(kù) Continuous（連續(xù)模塊）（連續(xù)模塊） Discrete（離散模塊）（離散模塊） Look-Up Tables（查詢表模塊庫(kù)）（查詢表模塊庫(kù)） Math Operations（數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊庫(kù)）（數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊庫(kù)） Model verification（模型驗(yàn)證模塊庫(kù)）（模型驗(yàn)證模塊庫(kù)） Model-Wide Utilities（模塊實(shí)用模塊庫(kù)）（模塊實(shí)用模塊庫(kù)） Ports & Subsystems（端口和子系統(tǒng)模塊庫(kù)）（端口和子系統(tǒng)模塊庫(kù)） Signa

5、l Atributies（信號(hào)屬性模塊庫(kù)）（信號(hào)屬性模塊庫(kù)） Signal Routing（信號(hào)路由模塊庫(kù)）（信號(hào)路由模塊庫(kù)） Sinks（接收器模塊庫(kù)）（接收器模塊庫(kù)） Sources（輸入源模塊庫(kù)）（輸入源模塊庫(kù)） User-Defined Functions（用戶定義模塊庫(kù)）（用戶定義模塊庫(kù)） Discontinuities（非線性模塊庫(kù)）（非線性模塊庫(kù)） 9Continuous（連續(xù)模塊）（連續(xù)模塊） 10Discrete（離散模塊）（離散模塊） 11Look-Up Tables（查詢表模塊（查詢表模塊庫(kù)）庫(kù)） 12Math Operations（數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊庫(kù)）（數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊庫(kù)） 1

6、3Model verification（模型驗(yàn)證模塊（模型驗(yàn)證模塊庫(kù)）庫(kù)） 14Model-Wide Utilities（模塊實(shí)用（模塊實(shí)用模塊庫(kù)）模塊庫(kù)） 15Ports & Subsystems（端口和子系（端口和子系統(tǒng)模塊庫(kù)）統(tǒng)模塊庫(kù)） 16Signal Atributies（信號(hào)屬性模（信號(hào)屬性模塊庫(kù)）塊庫(kù)） 17Signal Routing（信號(hào)路由模塊庫(kù)）（信號(hào)路由模塊庫(kù)） 18Sinks（接收器模塊庫(kù)）（接收器模塊庫(kù)） 19Sources（輸入源模塊庫(kù)）（輸入源模塊庫(kù)） 20User-Defined Functions（用（用戶定義模塊庫(kù)）戶定義模塊庫(kù)） 21Discon

7、tinuities（非線性模塊庫(kù)）（非線性模塊庫(kù)） 224-3仿真模型的搭建方法與步驟仿真模型的搭建方法與步驟 如何正確且快速使用如何正確且快速使用simulink，對(duì)于初學(xué)者，對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，這是最為關(guān)心的事情。來(lái)說(shuō)，這是最為關(guān)心的事情。 已知某直流比較儀的輸出特性曲線的表達(dá)已知某直流比較儀的輸出特性曲線的表達(dá)式為：式為： I1=kI2+ I0 式中式中I1和和I2分別為一次電流和二次電流，分別為一次電流和二次電流，I0為比較儀的偏置系數(shù)，為比較儀的偏置系數(shù)，k為比較儀的靈敏為比較儀的靈敏度，且已知度，且已知k=114和和I0=110mA，試用，試用simulink繪制該比較儀的輸出特性曲線

8、。繪制該比較儀的輸出特性曲線。231、調(diào)用功能模塊、調(diào)用功能模塊 24 （1）Ramp模塊，用來(lái)產(chǎn)生模塊，用來(lái)產(chǎn)生I2信號(hào)，也來(lái)信號(hào)，也來(lái)自輸入源自輸入源Sources模塊庫(kù)；模塊庫(kù)； （2）Constant模塊，用來(lái)產(chǎn)生常數(shù)模塊，用來(lái)產(chǎn)生常數(shù)I0，來(lái)自來(lái)自simulink模塊庫(kù)中的輸入源模塊庫(kù)中的輸入源Sources模模塊庫(kù)；塊庫(kù)； （3）Gain模塊，將輸入信號(hào)乘上模塊，將輸入信號(hào)乘上k，來(lái)自，來(lái)自Math Operations模塊庫(kù)；模塊庫(kù)； （4）sum模塊，把兩個(gè)量模塊，把兩個(gè)量I0和和k I2加起來(lái)，加起來(lái)，也來(lái)自也來(lái)自Math Operations模塊庫(kù)；模塊庫(kù)； （5）scop

9、e模塊，顯示比較儀輸出特性曲模塊，顯示比較儀輸出特性曲線的結(jié)果，來(lái)自線的結(jié)果，來(lái)自Sink接收器模塊庫(kù)接收器模塊庫(kù) 252、創(chuàng)建并保存；、創(chuàng)建并保存；3、連接模塊并設(shè)置其參數(shù)模型、連接模塊并設(shè)置其參數(shù)模型文件文件26Constant模塊屬性參數(shù)對(duì)話框模塊屬性參數(shù)對(duì)話框 27Ramp模塊屬性參數(shù)對(duì)話框模塊屬性參數(shù)對(duì)話框 28Gain模塊屬性參數(shù)對(duì)話框模塊屬性參數(shù)對(duì)話框 29Sum模塊屬性參數(shù)對(duì)話框模塊屬性參數(shù)對(duì)話框 30 Scope模塊屬性參數(shù)對(duì)話框模塊屬性參數(shù)對(duì)話框 31仿真參數(shù)的設(shè)定對(duì)話框仿真參數(shù)的設(shè)定對(duì)話框 32仿真結(jié)果仿真結(jié)果 334-3-2導(dǎo)出仿真數(shù)據(jù)的操作技巧導(dǎo)出仿真數(shù)據(jù)的操作技巧

10、點(diǎn)擊點(diǎn)擊Scope模塊屬性參數(shù)對(duì)話框中的模塊屬性參數(shù)對(duì)話框中的“Data history”按鈕，按鈕，彈出有關(guān)彈出有關(guān)Scope模塊數(shù)據(jù)顯示屬性參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，模塊數(shù)據(jù)顯示屬性參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，勾勾掉掉“Save data to workspace”，同時(shí)將，同時(shí)將“Data history”對(duì)話框中的對(duì)話框中的“Format”項(xiàng)項(xiàng)的參數(shù)設(shè)置為的參數(shù)設(shè)置為Array，接著給輸出數(shù)據(jù)取接著給輸出數(shù)據(jù)取名；名； 返回到返回到Matlab的界面窗口，便可以看到的界面窗口，便可以看到outputcurve變量名被顯示在變量名被顯示在workspace窗窗口中；口中； 34outputcurve變量在變量

11、在workspace窗口窗口中顯示出來(lái)中顯示出來(lái) 35命令語(yǔ)句命令語(yǔ)句 在在MATALB的命令窗口中執(zhí)行以下命令語(yǔ)句：的命令窗口中執(zhí)行以下命令語(yǔ)句： save outputcurve.txt outputcurve -ascii 還可以在還可以在MATALB的命令窗口中執(zhí)行以下命的命令窗口中執(zhí)行以下命令語(yǔ)句：令語(yǔ)句： x=outputcurve(:,1); y=outputcurve(:,2) plot(x,y) title(直流比較儀輸出特性曲線直流比較儀輸出特性曲線); xlabel(二次電流二次電流I2/mA); ylabel(一次電一次電流流I1/A)36執(zhí)行結(jié)果執(zhí)行結(jié)果374-3-3

12、創(chuàng)建與封裝子系統(tǒng)的基本創(chuàng)建與封裝子系統(tǒng)的基本方法方法 建立子系統(tǒng)有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：建立子系統(tǒng)有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： （1）可以減少顯示在模型窗口的模塊數(shù)，這樣）可以減少顯示在模型窗口的模塊數(shù)，這樣用戶的模型窗口就會(huì)很整齊，而且條理清晰、層用戶的模型窗口就會(huì)很整齊，而且條理清晰、層次分明，也方便用戶連線；次分明，也方便用戶連線； （2）可以將功能相關(guān)的模塊放在一起，用戶可）可以將功能相關(guān)的模塊放在一起，用戶可以用建立子系統(tǒng)創(chuàng)建自己的模塊庫(kù)；以用建立子系統(tǒng)創(chuàng)建自己的模塊庫(kù)； （3）可以生成層次化的模型圖表，即子系統(tǒng)在）可以生成層次化的模型圖表，即子系統(tǒng)在一層，組成子系統(tǒng)的模塊在另一層。這樣用戶在一層，組成

13、子系統(tǒng)的模塊在另一層。這樣用戶在設(shè)計(jì)模型時(shí)，既可采用自上而下的設(shè)計(jì)方法，也設(shè)計(jì)模型時(shí)，既可采用自上而下的設(shè)計(jì)方法，也可以采用自下而上的設(shè)計(jì)方法?？梢圆捎米韵露系脑O(shè)計(jì)方法。 38創(chuàng)建與封裝子系統(tǒng)的途徑創(chuàng)建與封裝子系統(tǒng)的途徑 （1）采用）采用Ports & Subsystems端口和子端口和子系統(tǒng)模塊庫(kù)的系統(tǒng)模塊庫(kù)的Subsystem功能模塊：增加功能模塊：增加一個(gè)子系統(tǒng)模塊到你的模型中，并在打開(kāi)一個(gè)子系統(tǒng)模塊到你的模型中，并在打開(kāi)的模型的編輯區(qū)設(shè)計(jì)組合新的功能模塊，的模型的編輯區(qū)設(shè)計(jì)組合新的功能模塊，以建立子系統(tǒng)；以建立子系統(tǒng)； （2）將現(xiàn)有的多個(gè)功能模塊連接好，再組）將現(xiàn)有的多個(gè)功能

14、模塊連接好，再組合起來(lái)，然后再把這些模塊組合成新的功合起來(lái)，然后再把這些模塊組合成新的功能模塊，以建立子系統(tǒng)。能模塊，以建立子系統(tǒng)。 39從從Ports & Subsystems 模塊庫(kù)中模塊庫(kù)中復(fù)制復(fù)制Subsystem功能模塊功能模塊 40舉例：三相電壓波形的子系統(tǒng)舉例：三相電壓波形的子系統(tǒng) )250sin(220tVa)120250sin(220tVb)240250sin(220tVc41三相電壓波形的子系統(tǒng)三相電壓波形的子系統(tǒng) 42所需要模塊所需要模塊 （1）Sine Wave模塊，用來(lái)產(chǎn)生正弦波形，模塊，用來(lái)產(chǎn)生正弦波形，所處模塊庫(kù)為所處模塊庫(kù)為Sources輸入源模塊庫(kù)；輸

15、入源模塊庫(kù)； （2）Transport Delay模塊，用來(lái)產(chǎn)生波模塊，用來(lái)產(chǎn)生波形延遲，同樣來(lái)自形延遲，同樣來(lái)自Sources輸入源模塊庫(kù)；輸入源模塊庫(kù)； （3）Mux模塊，將三個(gè)輸入信號(hào)組合為總模塊，將三個(gè)輸入信號(hào)組合為總線輸出信號(hào)，來(lái)自線輸出信號(hào)，來(lái)自Signal Routing模塊庫(kù)；模塊庫(kù)； （4）scope模塊，顯示比較儀輸出特性曲模塊，顯示比較儀輸出特性曲線的結(jié)果，來(lái)自線的結(jié)果，來(lái)自Sink接收器模塊庫(kù)。接收器模塊庫(kù)。43Sine Wave模塊參數(shù)對(duì)話框模塊參數(shù)對(duì)話框 44Transport Delay模塊參數(shù)對(duì)話框模塊參數(shù)對(duì)話框 45三相電壓波形仿真結(jié)果三相電壓波形仿真結(jié)果 4

16、6由功能模塊組合成子系統(tǒng)由功能模塊組合成子系統(tǒng) 47所需要功能模塊所需要功能模塊 Step模塊（在模塊（在Simulink模塊庫(kù)中的模塊庫(kù)中的Sources模塊庫(kù)中調(diào)用）、模塊庫(kù)中調(diào)用）、Gain模塊（在模塊（在Simulink模塊庫(kù)中的模塊庫(kù)中的Math Operations模模塊庫(kù)中調(diào)用）、塊庫(kù)中調(diào)用）、Integrator模塊（在模塊（在Simulink模塊庫(kù)中的模塊庫(kù)中的Continuous模塊庫(kù)中調(diào)模塊庫(kù)中調(diào)用）、用）、Derivative 模塊（在模塊（在Simulink模塊模塊庫(kù)中的庫(kù)中的Continuous模塊庫(kù)中調(diào)用）、模塊庫(kù)中調(diào)用）、Sum模塊（在模塊（在Simulink模

17、塊庫(kù)中的模塊庫(kù)中的Math Operations模塊庫(kù)中調(diào)用，本例選擇模塊庫(kù)中調(diào)用，本例選擇“rectangular”（矩形），將（矩形），將List of signs欄置為欄置為+，）和，）和Scope模塊（在模塊（在Simulink模塊庫(kù)中的模塊庫(kù)中的Sinks模塊庫(kù)中調(diào)用）模塊庫(kù)中調(diào)用） 48設(shè)置設(shè)置Step模塊參數(shù)模塊參數(shù) 49選中要自定義功能模塊的那些功能選中要自定義功能模塊的那些功能模塊模塊 50封裝完畢的子系統(tǒng)封裝完畢的子系統(tǒng) 51給創(chuàng)建完畢的子系統(tǒng)重新命名給創(chuàng)建完畢的子系統(tǒng)重新命名 52被重新命名的子系統(tǒng)被重新命名的子系統(tǒng) 53對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行封裝對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行封裝 54修改子系統(tǒng)的

18、圖標(biāo)為波音修改子系統(tǒng)的圖標(biāo)為波音747的圖的圖標(biāo)標(biāo) 55設(shè)置子系統(tǒng)的新圖標(biāo)設(shè)置子系統(tǒng)的新圖標(biāo) 56“直線直線”圖標(biāo)圖標(biāo) 57“學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)”圖標(biāo)圖標(biāo)584-4 S-function的設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)方法 simulink為用戶提供了許多內(nèi)置的基本模塊庫(kù)，為用戶提供了許多內(nèi)置的基本模塊庫(kù)，通過(guò)這些功能模塊進(jìn)行連接而構(gòu)成系統(tǒng)模型。對(duì)通過(guò)這些功能模塊進(jìn)行連接而構(gòu)成系統(tǒng)模型。對(duì)于那些經(jīng)常使用的模塊進(jìn)行組合并封裝可以構(gòu)建于那些經(jīng)常使用的模塊進(jìn)行組合并封裝可以構(gòu)建出重復(fù)使用的新模塊，但它依然是基于出重復(fù)使用的新模塊，但它依然是基于simulink原來(lái)提供的內(nèi)置模塊。原來(lái)提供的內(nèi)置模塊。 simulink中的函數(shù)

19、也稱之為系統(tǒng)函數(shù)，簡(jiǎn)稱中的函數(shù)也稱之為系統(tǒng)函數(shù)，簡(jiǎn)稱S函數(shù)。函數(shù)。它是為用戶提供的一種它是為用戶提供的一種simulink功能的強(qiáng)大編程功能的強(qiáng)大編程機(jī)制。通過(guò)編寫機(jī)制。通過(guò)編寫S函數(shù)，用戶可以向函數(shù)，用戶可以向S函數(shù)中添加函數(shù)中添加自己的算法，該算法可以用自己的算法，該算法可以用Matlab編寫，也可以編寫，也可以用用C語(yǔ)言等其它編程語(yǔ)言進(jìn)行編寫。并且語(yǔ)言等其它編程語(yǔ)言進(jìn)行編寫。并且simulink 中中S-function是一種功能強(qiáng)大的能夠?qū)δK庫(kù)進(jìn)是一種功能強(qiáng)大的能夠?qū)δK庫(kù)進(jìn)行擴(kuò)展的新工具。行擴(kuò)展的新工具。59S-function的基本含義的基本含義 S-function是一個(gè)動(dòng)態(tài)系

20、統(tǒng)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言描述，是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言描述，在在Matlab里，用戶可以選擇用里，用戶可以選擇用M文件編寫，也可文件編寫，也可以用以用S或或MEX文件編寫，在這里只介紹如何用文件編寫，在這里只介紹如何用M文件編輯器編寫文件編輯器編寫S-function。 S-function提供提供了擴(kuò)展了擴(kuò)展simulink模塊庫(kù)的有力工具，它采用一種模塊庫(kù)的有力工具，它采用一種特定的調(diào)用語(yǔ)法，使函數(shù)和特定的調(diào)用語(yǔ)法，使函數(shù)和Simulink解算器進(jìn)行解算器進(jìn)行交互聯(lián)系。交互聯(lián)系。 S函數(shù)模塊存放在函數(shù)模塊存放在Simulink模塊庫(kù)中的模塊庫(kù)中的User-Defined Functions用戶定義

21、模塊庫(kù)中，通過(guò)此用戶定義模塊庫(kù)中，通過(guò)此模塊可以創(chuàng)建包含模塊可以創(chuàng)建包含S函數(shù)函數(shù)simulink模型。模型。S函數(shù)文函數(shù)文件名區(qū)域要填寫件名區(qū)域要填寫S函數(shù)的文件名函數(shù)的文件名 60simulink模塊的圖標(biāo)與參數(shù)模塊的圖標(biāo)與參數(shù)61S-function所默認(rèn)的是所默認(rèn)的是4個(gè)輸入?yún)?shù)個(gè)輸入?yún)?shù) 輸入?yún)?shù)描述t 代表當(dāng)前仿真時(shí)間，這個(gè)輸入?yún)?shù)通常用于決定下一個(gè)采樣時(shí)刻，或者在多采樣速率系統(tǒng)中，用來(lái)區(qū)分不同的采樣時(shí)刻點(diǎn)，并據(jù)此進(jìn)行不同的處理x 表示狀態(tài)向量，這個(gè)參數(shù)是必須的，甚至在系統(tǒng)中不存在狀態(tài)向量時(shí)也是如此。它具有很靈活的運(yùn)用，可為空u 表示輸入向量flag 是一個(gè)控制在每一個(gè)仿真階段調(diào)用

22、哪一個(gè)子函數(shù)的參數(shù)，由Simulink在調(diào)用時(shí)自動(dòng)取值，即flag充當(dāng)S函數(shù)的行為標(biāo)示62S-function所默認(rèn)的所默認(rèn)的4個(gè)返回參數(shù)個(gè)返回參數(shù) 返回參數(shù)描述sys 是一個(gè)通用的返回參數(shù)，它所返回值的意義取決于flag的值x0是初始狀態(tài)值（沒(méi)有狀態(tài)向量時(shí)是一個(gè)空矩陣），這個(gè)返回參數(shù)只在flag值為0時(shí)才有效，其它時(shí)候都會(huì)被忽略str 這個(gè)參數(shù)沒(méi)有什么意義，是MathWorks公司為將來(lái)的應(yīng)用保留的，M文件S-function必須把它設(shè)為空矩陣ts 是一個(gè)m2的矩陣，它的兩列分別表示采樣時(shí)間間隔和偏移63M文件中的文件中的S-function常用子函數(shù)常用子函數(shù) 子函數(shù)描述mdlInitia

23、lizeSizes定義S-function模塊的基本特性，包括采樣時(shí)間、連續(xù)或者離散狀態(tài)的初始條件和sizes數(shù)組mdlDerivatives計(jì)算連續(xù)狀態(tài)變量的微分方程mdlUpdate更新離散狀態(tài)、采樣時(shí)間和主時(shí)間步的要求mdlOutputs計(jì)算S-function的輸出mdlGetTimeOfNextVarHit計(jì)算下一個(gè)采樣點(diǎn)的絕對(duì)時(shí)間，這個(gè)方法僅僅是在用戶在mdlInitializeSizes 里說(shuō)明了一個(gè)可變的離散采樣時(shí)間mdlTerminate實(shí)現(xiàn)仿真任務(wù)必須的結(jié)束64Sizes數(shù)組內(nèi)部字段意義數(shù)組內(nèi)部字段意義 字段描述NumContStates連續(xù)狀態(tài)的個(gè)數(shù)（狀態(tài)向量連續(xù)部分的寬

24、度）NumDiscStates離散狀態(tài)的個(gè)數(shù)（狀態(tài)向量離散部分的寬度）NumOutputs輸出變量的個(gè)數(shù)（輸出向量的寬度）NumInputs輸入變量的個(gè)數(shù)（輸入向量的寬度）DirFeedthrough有無(wú)直接饋入NumSampleTimes采樣時(shí)間的個(gè)數(shù)65標(biāo)示器標(biāo)示器flag的含義的含義 模擬階段M文件標(biāo)示階段調(diào)用S-function子函數(shù)初始化0mdlInitializeSizes連續(xù)狀態(tài)微分1mdlDerivatives離散狀態(tài)更新2mdlUpdate計(jì)算輸出矢量3mdlOutputs計(jì)算下一個(gè)采樣時(shí)間4mdlGetTimeOfNextVarHit仿真結(jié)束9mdlTerminate664

25、-6 典型功能模塊應(yīng)用方法舉例典型功能模塊應(yīng)用方法舉例 本例熟悉使用非線性模塊庫(kù)本例熟悉使用非線性模塊庫(kù)Discontinuities（如圖（如圖4-15所示）中的幾所示）中的幾種典型功能模塊如死區(qū)非線性模塊（種典型功能模塊如死區(qū)非線性模塊（Dead Zone）、量化模塊（）、量化模塊（Quantizer）和）和MathOperations模塊庫(kù)中模塊庫(kù)中Sign功能模塊，功能模塊，對(duì)于飽和非線性（對(duì)于飽和非線性（Saturation）模塊將在）模塊將在后續(xù)章節(jié)中介紹。構(gòu)建如圖后續(xù)章節(jié)中介紹。構(gòu)建如圖4-69所示的所示的simulink的仿真模型，保存為的仿真模型，保存為exm_9.mdl 6

26、7非線性模塊（庫(kù)）的使用技巧非線性模塊（庫(kù)）的使用技巧 68所需功能模塊所需功能模塊 exm_9模型由以下幾個(gè)功能模塊構(gòu)成：模型由以下幾個(gè)功能模塊構(gòu)成： （1）Sine wave模塊（在模塊（在simulink模塊庫(kù)中的模塊庫(kù)中的Sources模塊庫(kù)中）；模塊庫(kù)中）； （2） Quantizer和和Dead Zone模塊（在模塊（在simulink模塊庫(kù)中的模塊庫(kù)中的Discontinuities模塊庫(kù)中）；模塊庫(kù)中）； （3）Sign模塊（在模塊（在simulink模塊庫(kù)中的模塊庫(kù)中的Math Operations模塊庫(kù)中）；模塊庫(kù)中）； （4）mux模塊（在模塊（在simulink模塊庫(kù)中

27、的模塊庫(kù)中的Signal Routing模塊庫(kù)中）；模塊庫(kù)中）； （5）Scope模塊（在模塊（在simulink模塊庫(kù)中的模塊庫(kù)中的Sinks模塊庫(kù)中調(diào)用）。模塊庫(kù)中調(diào)用）。 69設(shè)置功能模塊設(shè)置功能模塊 （1）Sine wave模塊：模塊：Amplitude/V（幅值）為（幅值）為10，F(xiàn)requency/Rads-1（頻率）為（頻率）為100，其它為該模塊，其它為該模塊的默認(rèn)參數(shù)；的默認(rèn)參數(shù)； （2）Quantizer模塊：模塊：Quantization interval（采（采樣間隔）為樣間隔）為1e-3； （3）Dead Zone模塊：模塊：Start of dead zone （死

28、（死區(qū)起始值）為區(qū)起始值）為-5，End of dead zone（死區(qū)終止值）（死區(qū)終止值）為為5； （4）Sign模塊：使用它的默認(rèn)參數(shù)，當(dāng)輸入信號(hào)大模塊：使用它的默認(rèn)參數(shù)，當(dāng)輸入信號(hào)大于于0，其輸出為，其輸出為1，反之，當(dāng)輸入小于，反之，當(dāng)輸入小于0，則輸出為，則輸出為-1； （5）Scope模塊：將模塊：將3個(gè)個(gè)Scope模塊（分別被命名為模塊（分別被命名為Scope1、Scope2和和Scope3）的）的Data history參數(shù)參數(shù)中的中的Variable name 分別設(shè)置為分別設(shè)置為out1、out2、和、和out3，F(xiàn)ormat均設(shè)置為均設(shè)置為Array； 70分析仿真結(jié)果

29、分析仿真結(jié)果 正弦波形和正弦波形和Quantizer模塊輸出的采樣波形模塊輸出的采樣波形 71正弦波形和正弦波形和Dead Zone模塊輸出波模塊輸出波形形 72正弦波形和正弦波形和Sign模塊輸出波形模塊輸出波形 73開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)Switch模塊的使用技巧模塊的使用技巧 舉例舉例10：本例熟悉使用：本例熟悉使用Signal Routing模塊庫(kù)中的模塊庫(kù)中的Switch模塊、模塊、Sources模塊模塊庫(kù)中的庫(kù)中的Constant模塊和模塊和Sine wave模塊。模塊。構(gòu)建如圖構(gòu)建如圖4-74所示的所示的simulink的仿真模的仿真模型，保存為型，保存為exm_10.mdl。 74所需功能模

30、塊所需功能模塊 （1）Sine wave模塊和模塊和Constant模塊（均模塊（均在在simulink模塊庫(kù)中的模塊庫(kù)中的Sources模塊庫(kù)中調(diào)模塊庫(kù)中調(diào)用）；用）； （2）Switch模塊和模塊和mux模塊（均在模塊（均在simulink模塊庫(kù)中的模塊庫(kù)中的Signal Routing模塊庫(kù)模塊庫(kù)中調(diào)用）；中調(diào)用）； （3）Scope模塊（在模塊（在simulink模塊庫(kù)中的模塊庫(kù)中的Sinks模塊庫(kù)中調(diào)用）。模塊庫(kù)中調(diào)用）。 75Switch模塊和模塊和Constant模塊模塊 76設(shè)置功能模塊設(shè)置功能模塊 （1）Sine wave模塊：模塊：Amplitude/V（幅值）（幅值）為為

31、2，F(xiàn)requency/Rads-1（頻率）為（頻率）為100，其它為該模塊的默認(rèn)參數(shù)；其它為該模塊的默認(rèn)參數(shù)； （2）Constant模塊：模塊：Constant value（恒值）（恒值）輸入欄為輸入欄為0.5； （3）Switch模塊：按照?qǐng)D模塊：按照?qǐng)D4-75所示參數(shù)進(jìn)所示參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，其行設(shè)置，其Threshold欄的參數(shù)為欄的參數(shù)為0.9； （4）Mux模塊：模塊：Number of inputs輸入欄設(shè)輸入欄設(shè)置為置為3，Display option欄選取欄選取Signals； （5）Scope模塊：將模塊：將4個(gè)個(gè)Scope模塊（分別被模塊（分別被命名為命名為Scope1、Sc

32、ope2、Scope3和和Scope4）的的Data history參數(shù)中的參數(shù)中的Variable name 分分別設(shè)置為別設(shè)置為Sine_wave、Constant、Output和和out，F(xiàn)ormat均設(shè)置為均設(shè)置為Array；77仿真結(jié)果仿真結(jié)果 -輸入的正弦信號(hào)，輸入的正弦信號(hào)，Switch模塊輸出波形模塊輸出波形，-Constant輸出波形輸出波形 78離散傅立葉分析模塊的使用技巧離散傅立葉分析模塊的使用技巧 本例熟悉離散傅立葉分析的本例熟悉離散傅立葉分析的Discrete Fourier模塊的使用方法。構(gòu)建如圖模塊的使用方法。構(gòu)建如圖4-77所示的所示的simulink的仿真模型

33、的仿真模型，保存為，保存為exm_11.mdl。 79所需功能模塊所需功能模塊 本例的模型由以下幾個(gè)功能模塊構(gòu)成：本例的模型由以下幾個(gè)功能模塊構(gòu)成： （1）Sine wave模塊和模塊和Constant模塊（均模塊（均在在simulink模塊庫(kù)中的模塊庫(kù)中的Sources模塊庫(kù)中調(diào)模塊庫(kù)中調(diào)用）；用）； （2）Sum模塊（在模塊（在simulink模塊庫(kù)中的模塊庫(kù)中的Math Operations模塊庫(kù)中調(diào)用）；模塊庫(kù)中調(diào)用）； （3）Display模塊（在模塊（在simulink模塊庫(kù)中的模塊庫(kù)中的Sinks模塊庫(kù)中調(diào)用）；模塊庫(kù)中調(diào)用）； （4）Discrete Fourier模塊模塊，其

34、調(diào)用方法，其調(diào)用方法為：點(diǎn)擊為：點(diǎn)擊SimPowersystems模塊庫(kù)模塊庫(kù)，點(diǎn)點(diǎn)擊擊Extra Library模塊庫(kù)，模塊庫(kù)，點(diǎn)擊點(diǎn)擊Discrete Measurements模塊庫(kù)模塊庫(kù)，即可調(diào)用該模塊。，即可調(diào)用該模塊。 80利用利用Discrete Fourier模塊構(gòu)建的模塊構(gòu)建的simulink仿真模型仿真模型 81濾波器濾波器Filter模塊的使用技巧模塊的使用技巧 本例熟悉濾波器本例熟悉濾波器Filter模塊的使用方法。構(gòu)模塊的使用方法。構(gòu)建如圖建如圖4-78所示的所示的simulink的仿真模型的仿真模型，保存為保存為exm_12.mdl。濾波器濾波器Filter模塊主模塊主要分為要分為1st-Order filter（一階濾波）和（一階濾波）和2nd-Order filter（二階濾波）。（二階濾波）。1st-Order filter模塊，又分為低通和高通濾模塊，又分為低通和高通濾波器兩種類型，如圖波器兩種類型，如圖4-79（a）所示；）所示；2nd-Order filter模塊，它分為低通、高模塊，它分