matlab之simulink仿真入门

Simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。使用Simulink来建模、分析和仿真各种动态系统（包括连续系统、离散系统和混合系统），将是一件非常轻松的事情。 它提供了一种图形化的交互环境，只需用鼠标拖动的方法便能迅速地建立起系统框图模型，甚至不需要编写一行代码。 由于Simulink具有强大的功能与友好的用户界面，因此它已经被广泛地应用到诸多领域之中，如： （1）通讯与卫星系统。 （2）航空航天系统。 （3）生物系统。 （4）物流系统。 （6）制造系统。 （7）金融系统。

simulink作为matlab中一个强大的库，在自动控制方面有着不可替代的作用。鉴于网上已有大量教材，仅提供一个小例子，以为入门。基础理论可参考这里。

已知系统的数学描述为： u ( t ) = s i n ( t ) , t ≥ 0 u(t)=sin(t),t \geq0 u(t)=sin(t),t≥0 y ( t ) = a u ( t ) = a s i n ( t ) , a ≠ 0 y(t)=au(t)=asin(t),a\ne0 y(t)=au(t)=asin(t),a​=0

单击新建模型按钮，即可打开： Simulink系统模拟编辑器窗口。

依次将公共模块库和专业模块库中各控件通过鼠标左键拖动到Simulink系统模拟编辑器窗口中。

系统输入模块库Sources中的Sine Wave控件：产生一个正弦波信号。

数学库Math Operations中的Gain控件：将信号乘上一个常数（即信号增强）。

系统输出Sink中的Scope控件（示波器控件）：图形方式显示结果。 -已放入控件后的Simulink框图:

连接控件

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。

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。

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。

当用户按照信号的输入输出关系连接各控件之后，系统模型的创建工作便已结束。 为了对动态系统进行正确的仿真与分析，必须设置正确的控件参数。 控件参数的设置方法如下： 1.双击控件图标，打开控件参数设置对话框。 2.在参数设置对话框中设置合适的控件参数。

1、仿真起止时间设置 在缺省情况下，Simulink默认的仿真起始时间为0s，仿真结束时间为10 s。 对于简单系统，当时间大于25时系统输出才开始转换，因此需要设置合适的仿真时间。 设置仿真时间的方法有两种： (1)选择菜单Simulation中的Model configuration Parameters（或使用快捷键Ctrl+E），打开仿真参数设置对话框，在Solver选项卡中“Simulation time”栏设置系统仿真时间区间。设置系统仿真起始时间为0 s、结束时间为100 s。 (2)Simulink系统模拟编辑器窗口上方的仿真时间设置栏。 2、仿真步长设置 在使用Simulink对简单系统进行仿真时，影响仿真结果输出的因素有仿真起始时间、结束时间和仿真步长。对于简单系统仿真来说，不管采用何种求解器，Simulink总是在仿真过程中选用最大的仿真步长。 最大步长默认取值为auto，设置仿真步长的方法为： 选择菜单Simulation中的Model configuration Parameters（或使用快捷键Ctrl+E），打开仿真参数设置对话框，在Solver选项卡中“Solver options”栏的max step size设置系统仿真时间区间。

当对系统中各控件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Run图标（黑色三角）或选择Simulation菜单下的Run便可以对系统进行仿真分析。 -显示系统仿真结果