57593matlab simulink電力系統(tǒng)建模與仿真、電子課件-第2章入門

第2章Simulink仿真入門2.1Simulink基本操作2.1.1運行Simulink運行Simulink的常用方法是：單擊MATLAB工具欄中的Simulink按鈕

；在MATLAB的命令窗口中直接輸入“simulink”命令。在MATLAB菜單上選擇File→New→Model。第2章Simulink仿真入門2.1.2Simulink模塊庫模塊庫的作用就是提供各種基本模塊，并將它們按應(yīng)用領(lǐng)域以及功能進(jìn)行分類管理以方便用戶查找。第2章Simulink仿真入門Simulink中的“常用模塊庫（CommonlyUsedBlock）”第2章Simulink仿真入門2.1.3Simulink模塊的操作模塊是建立Simulink模型的基本單元，因此用Simulink建模的過程，就可以簡單地理解為從模塊庫中選擇合適的模塊，然后將它們連接在一起，最后進(jìn)行仿真的過程。有關(guān)模塊的操作很多，這些操作都可以用菜單功能和鼠標(biāo)來完成。第2章Simulink仿真入門1.模塊的提取2.模塊的選擇和移動3.模塊的復(fù)制4.模塊的刪除5.模塊大小的改變6.模塊的旋轉(zhuǎn)7.模塊名的操作8.模塊間的連線第2章Simulink仿真入門2.2運行仿真及參數(shù)設(shè)置簡介2.2.1運行仿真在Simulink中建立起系統(tǒng)模型框圖之后，就可以用Simulink對模型進(jìn)行動態(tài)仿真。運行仿真有兩種方式：（1）Simulink模型窗口運行方式。（2）MATLAB命令窗口輸入命令運行方式。第2章Simulink仿真入門2.2.2仿真參數(shù)設(shè)置簡介在進(jìn)行仿真前，如果不采用默認(rèn)設(shè)置，那么就必須對各種參數(shù)進(jìn)行配置?？梢酝ㄟ^模型窗口菜單中的Simulation→ConfigurationParameters命令打開設(shè)置仿真參數(shù)的對話框第2章Simulink仿真入門（1）Solver面板該面板主要用于設(shè)置仿真開始和結(jié)束時間，選擇解法器，并設(shè)置它的相關(guān)參數(shù)。第2章Simulink仿真入門（2）DataImport/Export面板該面板主要用于向MATLAB工作空間輸出模型仿真結(jié)果數(shù)據(jù)，或從MATLAB工作空間讀數(shù)據(jù)到模型。第2章Simulink仿真入門（3）Optimization面板該面板用于設(shè)置各種選項來提高仿真性能和由模塊生成的代碼的性能。第2章Simulink仿真入門（4）Diagnostics面板該面板主要用于設(shè)置當(dāng)模塊在編譯和仿真遇到突發(fā)情況時，Simulink將采用哪種診斷動作。第2章Simulink仿真入門（5）HardwareImplementation面板該面板主要用于定義硬件的特性（包括硬件支持的字長等）（6）ModelReferencing面板該面板主要用于生成目標(biāo)代碼、建立仿真以及定義當(dāng)此模型中包含其他模型或其他模型引用該模型時的一些選項參數(shù)值第2章Simulink仿真入門2.3創(chuàng)建模型的基本步驟及仿真算法簡介2.3.1創(chuàng)建模型的基本步驟利用Simulink進(jìn)行系統(tǒng)建模和仿真來解決實際工程問題時，其一般步驟為：（1）畫出系統(tǒng)草圖。（2）啟動Simulink模塊庫瀏覽器，新建一個空白模型。（3）在庫中找到所需模塊并拖到空白模型窗口中，按系統(tǒng)草圖的布局?jǐn)[放好各模塊并連接各模塊。（4）如果系統(tǒng)較復(fù)雜、模塊太多，可以將實現(xiàn)同一功能的模塊封裝成一個子系統(tǒng)，使系統(tǒng)的模型看起來更簡潔。（5）設(shè)置各模塊的參數(shù)以及與仿真有關(guān)的各種參數(shù)。（6）保存模型，模型文件的后綴名為．mdl。（7）運行仿真，觀察結(jié)果。（8）調(diào)試模型。第2章Simulink仿真入門2.3.2仿真算法簡介Simulink求解常微分方程數(shù)值解的方法，分為可變步長類算法（Variable-step）和固定步長類算法兩大類。（1）可變步長類算法1）Ode45?；陲@式四/五階Rung-Kutla算法，它是一種單步解法，即只要知道前一步的解，就可以計算出當(dāng)前的解，不需要附加初始值。對大多數(shù)仿真模型來說，首先使用ode45來解算模型是最佳的選擇，所以在Simulink的算法選擇中將ode45設(shè)為默認(rèn)的算法。2）ode23?；陲@式二階/三階Rung-Kutta算法，它也是一種單步解法。在容許誤差和計算略帶剛性的問題方面，該算法比ode45要好。3）Ode113?？勺冸A數(shù)的Adams-Bashforth-MoultonPECE算法，odel13是一種多步算法，也就是需要知道前幾步的解，才能計算出當(dāng)前的解。在誤差要求很嚴(yán)時，odel13算法較ode45更適合。不能解剛性問題。第2章Simulink仿真入門4）Ode15s。一種可變階數(shù)的NumericalDifferentiationFormulas（NDFs）算法，它是一種多步算法，當(dāng)遇到帶剛性問題時或者使用ode45算法不行時，可以考慮這種算法。5）Ode23s。這是一種改進(jìn)的二階Rosenbrock算法。它是一種多步算法，在容許誤差較大時，ode23s比ode15s有效，所以在解算一類帶剛性的問題時用ode15s處理不行的話，可以用ode23s算法。6）Ode23t。一種采用自由內(nèi)插方法的梯形算法。如果模型有一定剛性，又要求解沒有數(shù)值衰減時，可以使用這種算法。7）Ode23tb。采用TR-BDF2算法，即在龍格-庫塔法的第一階段用梯形法，第二階段用二階的Gear算法。在容差比較大時，ode23tb和ode23t都比ode15s要好?？梢越鈩傂詥栴}。第2章Simulink仿真入門（2）固定步長類算法固定步長類算法，顧名思義，是在解算模型（方程）的過程中步長是固定不變的，在Simulink的算法中固定步長類算法有如下幾種:1）Ode5：是固定步長的ode45算法。2）Ode4：四階的龍格-庫塔法。3）Ode3：采用Bogacki-Shampine算法。4）Ode2：一種改進(jìn)的歐拉算法。5）ode1：歐拉算法第2章Simulink仿真入門2.4子系統(tǒng)及其封裝2.4.1創(chuàng)建子系統(tǒng)建立子系統(tǒng)有以下優(yōu)點：（1）減少模型窗口中模塊的個數(shù)，使得模型窗口更加整潔；（2）把一些功能相關(guān)的模塊集成在一起，還可以實現(xiàn)復(fù)用；（3）通過子系統(tǒng)可以實現(xiàn)模型圖表的層次化，這樣用戶既可以采用自上而下的設(shè)計方法，也可以采用自下而上的設(shè)計方法。第2章Simulink仿真入門在Simulink中創(chuàng)建子系統(tǒng)的方法有以下兩種：（1）通過子系統(tǒng)模塊來創(chuàng)建子系統(tǒng)：先向模型中添加Subsystem模塊，然后打開該模塊并向其中添加模塊；（2）組合已存在的模塊創(chuàng)建子系統(tǒng)第2章Simulink仿真入門2.4.2封裝子系統(tǒng)封裝可以使用戶創(chuàng)建的子系統(tǒng)表現(xiàn)得與Simulink提供的模塊一樣擁有自己的圖標(biāo)，并且用鼠標(biāo)左鍵雙擊模塊圖標(biāo)時會出現(xiàn)一個用戶自定義的“參數(shù)設(shè)置”對話框，實現(xiàn)在一個對話框中設(shè)置子系統(tǒng)中所有模塊的參數(shù)。封裝子系統(tǒng)可以為用戶帶來以下好處：（1）在設(shè)置子系統(tǒng)中各個模塊的參數(shù)時只通過一個參數(shù)對話框就可以完成所需設(shè)置。（2）為子系統(tǒng)創(chuàng)建一個可以反映子系統(tǒng)功能的圖標(biāo)。（3）可以避免用戶在無意中修改子系統(tǒng)中模塊的參數(shù)。第2章Simulink仿真入門封裝一