MATLABSIMULINK模块介绍学习教案

1、会计学1MATLAB SIMULINK模块模块(m kui)介绍介绍第一页，共133页。 操作 双击 MATLAB 图标 1一 进入(jnr) MATLAB 环境1 结果 进入 MATLAB 命令(mng lng)窗口 第1页/共132页第二页，共133页。 二 进入(jnr) SIMULINK 环境 操作 单击 SIMULINK 图标 操作 或 键入 SIMULINK 操作(cozu) 双击“新建”图标1结果 打开 simulink 工作窗， 默认名 untitled 1结果 打开 Library 模块库窗口 第2页/共132页第三页，共133页。模块库有关(yugun)项目SIMULINK

2、 图库目录(ml)SIMULINK 图库中 含连续(linx)部分的图元其它类图库点击模块库前面的“+”号图标展开列出库中图元 第3页/共132页第四页，共133页。第4页/共132页第五页，共133页。模块功能In1子系统输入Constant生成一个常量值Signal Generator生成变化的波形Ramp生成一连续递增或递减的信号Sine Wave生成正弦波Step生成一阶跃函数Repeating Sequence生成一重复的任意信号Pulse Generator生成有着规则间隔的脉冲Chirp Signal产生一个频率递增的正弦波Ground接地Clock提供仿真时间Digital C

3、lock提供给定采样频率的仿真时间From File从文件读取数据From Workspace从工作空间的矩阵中读取数据Random Number生成正态分布的随机信号Uniform Random Number生成均匀分布的随机数Band-Limited White Noise给连续系统引入白噪声第5页/共132页第六页，共133页。第6页/共132页第七页，共133页。第7页/共132页第八页，共133页。第8页/共132页第九页，共133页。第9页/共132页第十页，共133页。第10页/共132页第十一页，共133页。第11页/共132页第十二页，共133页。第12页/共132页第十三页

4、，共133页。第13页/共132页第十四页，共133页。第14页/共132页第十五页，共133页。第15页/共132页第十六页，共133页。第16页/共132页第十七页，共133页。第17页/共132页第十八页，共133页。的采样率的采样率Form output after final data value by：在数据超过：在数据超过Data的末尾时所输出的末尾时所输出的值。的值。Extrapolate外插数据SettingToZero置零HoldingFinalValue保持为最后一个值CyclicRepetition重复读数据，仅适用于没有时间的结构第18页/共132页第十九页，共133

5、页。第19页/共132页第二十页，共133页。第20页/共132页第二十一页，共133页。第21页/共132页第二十二页，共133页。模块功能Display显示输入的值Scope显示仿真期间产生的信号Stop Simulation当输入为非零时停止仿真To File向文件中写数据To Workspace 向工作空间中的矩阵写入数据XY Graph使用MATLAB的图形窗口显示信号的X-Y图第22页/共132页第二十三页，共133页。第23页/共132页第二十四页，共133页。打印属性缩放X向缩放Y向缩放自动缩放保存坐标轴设置应用坐标轴设置浮动窗口第24页/共132页第二十五页，共133页。第2

6、5页/共132页第二十六页，共133页。第26页/共132页第二十七页，共133页。第27页/共132页第二十八页，共133页。打印属性缩放X向缩放Y向缩放自动缩放保存坐标轴设置应用坐标轴设置浮动窗口第28页/共132页第二十九页，共133页。第29页/共132页第三十页，共133页。Sample time：采样时间，采集(cij)数据点的采样时间；第30页/共132页第三十一页，共133页。Sample time：采样时间，采集数据点的采样时间；Save format：保存(bocn)格式，有三个选项：具有时间的结构、结构和矩阵。缺省为结构。第31页/共132页第三十二页，共133页。第32

7、页/共132页第三十三页，共133页。模块功能Discrete Filter实现IIR和FIR滤波器Discrete State-Space实现用离散状态方程描述的系统Discrete Transfer Fcn 实现离散传递函数Discrete Zero-Pole实现以零极点形式描述的离散传递函数First-Order Hold实现一阶采样保持Unit Delay将信号延迟一个采样周期Zero-Order Hold实现一个采样周期的零阶保持第33页/共132页第三十四页，共133页。；Sample time：采样时间，缺省：采样时间，缺省值为值为1。第34页/共132页第三十五页，共133页。

8、为为1。)()()()()() 1(nDunCxnynBunAxnx第35页/共132页第三十六页，共133页。第36页/共132页第三十七页，共133页。第37页/共132页第三十八页，共133页。第38页/共132页第三十九页，共133页。1。第39页/共132页第四十页，共133页。第40页/共132页第四十一页，共133页。第41页/共132页第四十二页，共133页。第42页/共132页第四十三页，共133页。模块功能Derivative输入对时间的导数Integrator对信号进行积分Memory从前一时间步输出模块的输入State-Space实现线性状态空间系统Transfer F

9、cn实现新型传递函数Transfer Delay以给定的时间量延迟输入Variable Transfer Delay以可变的时间量延迟输入Zero-Pole实现用零点形式表示的传递函数第43页/共132页第四十四页，共133页。第44页/共132页第四十五页，共133页。第45页/共132页第四十六页，共133页。第46页/共132页第四十七页，共133页。第47页/共132页第四十八页，共133页。DuCxyBuAxx第48页/共132页第四十九页，共133页。第49页/共132页第五十页，共133页。第50页/共132页第五十一页，共133页。1024。第51页/共132页第五十二页，共1

10、33页。第52页/共132页第五十三页，共133页。模块功能Abs输出输入的绝对值Complex to Real-Imag输出复数输入信号的实部和虚部Derivative输出输入的时间导数Dot Product 产生点积Gain将模块的输入乘以一个数值Logical Operator对输入执行指定的逻辑操作Math Function 执行一个数学函数Matrix Gain将输入乘以一个矩阵Min Max 输出输入的最小或最大值Product产生模块各输入的简积或商Relational Operator 对输入执行指定的关系操作Rounding Function执行圆整函数Sign指明输入的符号

11、Slider Gain使用滑动器改变标量增益Sum生成输入的和Trigonometric Function执行三角函数第53页/共132页第五十四页，共133页。第54页/共132页第五十五页，共133页。)。第55页/共132页第五十六页，共133页。第56页/共132页第五十七页，共133页。第57页/共132页第五十八页，共133页。Angle()。第58页/共132页第五十九页，共133页。第59页/共132页第六十页，共133页。第60页/共132页第六十一页，共133页。Number of input ports：模块(m kui)的输入数，其数量必须与所选的运算符相符；第61页/

12、共132页第六十二页，共133页。第62页/共132页第六十三页，共133页。第63页/共132页第六十四页，共133页。第64页/共132页第六十五页，共133页。；Saturate on integer overflow：整数溢出饱和。整数溢出饱和。第65页/共132页第六十六页，共133页。第66页/共132页第六十七页，共133页。第67页/共132页第六十八页，共133页。第68页/共132页第六十九页，共133页。Saturate on integer overflow：整数溢出(y ch)饱和。第69页/共132页第七十页，共133页。第70页/共132页第七十一页，共133页。

13、1102) 1 (2) 1(2)(1mumumu第71页/共132页第七十二页，共133页。第72页/共132页第七十三页，共133页。531212zzzz第73页/共132页第七十四页，共133页。模块功能DeadZone死区Backlash死带Manual Switch在两个输入之间切换Multiport Switch在模块的多个输入之间切换Relay在两个常数中选出一个作为输出Saturation限制信号的变化范围Quantizer以指定的时间间隔离散化输入Rate Limiter限制信号的变化速度Switch在两个输入之间切换第74页/共132页第七十五页，共133页。第75页/共13

14、2页第七十六页，共133页。第76页/共132页第七十七页，共133页。第77页/共132页第七十八页，共133页。第78页/共132页第七十九页，共133页。第79页/共132页第八十页，共133页。第80页/共132页第八十一页，共133页。第81页/共132页第八十二页，共133页。第82页/共132页第八十三页，共133页。) 1()() 1()(ititiyiurate) 1()(iyRtiy) 1()(iyFtiy)()(iuiy模块数据类型(lixng)双精度类型(lixng)的实数信号模块参数对话框Rising slew rate ：上升速率门限。Falling slew ra

15、te ：下降速率门限。举例第83页/共132页第八十四页，共133页。模块功能Data Store Memory定义共享的数据存储区Data Store Read从共享数据存储区中读取数据Data Store Write写数据到共享数据存储区Demux 将向量信号分解为多个信号IC初始化参数From从Goto模块接收数据Function-Call Generator执行函数调用子系统Goto将模块的输入传给From模块Goto Tag Visibility定义Goto模块标签的有效范围Hit Crossing检查过零点Merge组合几个输入连接成一个标量连线Mux 将几条输入连线组合成一条向量

16、连线第84页/共132页第八十五页，共133页。第85页/共132页第八十六页，共133页。第86页/共132页第八十七页，共133页。第87页/共132页第八十八页，共133页。第88页/共132页第八十九页，共133页。第89页/共132页第九十页，共133页。第90页/共132页第九十一页，共133页。第91页/共132页第九十二页，共133页。第92页/共132页第九十三页，共133页。Local:Goto和From模块(m kui)必须在同一子系统中，用表示Scope: Goto和From模块(m kui)在同一子系统中或者层次低于Goto Tag Visibility 模块(m k

17、ui)的子系统，用表示Global:任何地方可用第93页/共132页第九十四页，共133页。第94页/共132页第九十五页，共133页。第95页/共132页第九十六页，共133页。第96页/共132页第九十七页，共133页。 bar：以实心前景颜色显示图标。：以实心前景颜色显示图标。第97页/共132页第九十八页，共133页。举例举例第98页/共132页第九十九页，共133页。第99页/共132页第一百页，共133页。第100页/共132页第一百零一页，共133页。第101页/共132页第一百零二页，共133页。模块功能Fcn对输入应用指定的表达式Look-Up Table实现输入的分段性映射

18、Look-Up Table(2-D)实现两个输入的分段线性映射PreLook-up index Search数据位置点的查找Interpolation(n-D)以插值方式搜寻数表中的元素Direct Look-up Table选择表中的元素PolynomialMATLAB Fcn对输入应用一个MATLAB函数或表达式S-Function访问S函数第102页/共132页第一百零三页，共133页。模块参数对话框模块参数对话框Expression：表达式。：表达式。举例举例第103页/共132页第一百零四页，共133页。第104页/共132页第一百零五页，共133页。第105页/共132页第一百零六

19、页，共133页。第106页/共132页第一百零七页，共133页。Process out of range input：输入(shr)超出范围时所采取的方法。线性插值和约束在范围内。举例第107页/共132页第一百零八页，共133页。第108页/共132页第一百零九页，共133页。第109页/共132页第一百一十页，共133页。第110页/共132页第一百一十一页，共133页。第111页/共132页第一百一十二页，共133页。第112页/共132页第一百一十三页，共133页。块库中模块的输入输出端口块库中模块的输入输出端口。第113页/共132页第一百一十四页，共133页。第114页/共132页

20、第一百一十五页，共133页。第115页/共132页第一百一十六页，共133页。触发事件激活输入信号大于零？执行子系统不执行子系统第116页/共132页第一百一十七页，共133页。第117页/共132页第一百一十八页，共133页。Show else condition:else输出端口，如果输出端口，如果(rgu)if 和和else if都不成立，则执行该条件。都不成立，则执行该条件。第118页/共132页第一百一十九页，共133页。第119页/共132页第一百二十页，共133页。第120页/共132页第一百二十一页，共133页。第121页/共132页第一百二十二页，共133页。示重复次数端口。

21、示重复次数端口。Output data type：输出数据类型：输出数据类型第122页/共132页第一百二十三页，共133页。 图标展开看图元微分(wi fn)环节鼠标点按住所需图元，移入工作(gngzu)窗，松开鼠标 第123页/共132页第一百二十四页，共133页。仿真(fn zhn)参数设置：单击Simulation单击Simulation Parameters 设置设置(shzh)(shzh)仿真起始时仿真起始时间间选 定选 定 ( x u n ( x u n dndn) )仿真算法仿真算法 ( (有有ode45ode45、 ode23 ode23等等) ) 数值越大输出曲线越平滑误差

22、要求误差要求设置仿真设置仿真终止时间终止时间 选选( (设设) )定仿真步长定仿真步长（可选用（可选用 “autoauto”） 第124页/共132页第一百二十五页，共133页。Simulink 模块(m kui)库参数设置第125页/共132页第一百二十六页，共133页。Simulink 模块(m kui)库参数设置第126页/共132页第一百二十七页，共133页。Simulink 模块(m kui)库参数设置求解器：变步长6。Ode23t：使用(shyng)“自由”内插式梯形规则来实现。适用于适度刚性，而且需要没有阻尼的结果。7。Ode23tb:使用(shyng)TR-BDF2实现，基于隐

23、式Runge-Kutta公式，与ode23s相似，对于宽误差容限比ode15s更有效。8。discrete：模型中没有连续状态时，所选用的求解器。定步长1。Ode5:是ode45的定步长版本，基于Dormand-Prince公式2。Ode4：基于四阶Runge-Kutta公式3。Ode3：是ode23的定步长版本，基于Bogacki-Shampine公式4。Ode2：Heun方法，也叫改进的Euler公式5。Ode1：Euler方法6。Discrete：不执行积分的定步长求解器。适用于没有状态的模型，以及对过零点检测和误差控制不重要的模型。第127页/共132页第一百二十八页，共133页。Si

24、mulink 模块(m kui)库参数设置Tolerance(误差容限)：求解器使用标准的局部误差监测技术来监控每一步误差。在每一步，求解器计算该步结束时的状态值，并确定局部误差。Absolute tolerance(绝对误差容限)积分误差的绝对值。代表(dibio)计算状态值趋于零时的允许误差。Relative tolerance(相对误差容限)绝对与状态的比值，缺省情况下1e-3代表(dibio)计算精度将在0.1%内每步误差ei必须满足：eimax（rtol|xi|，atoli），即误差必须要满足其中的一个。第128页/共132页第一百二十九页，共133页。Simulink 模块(m kui)库参数设置Mode(任务模式)：MultiTaskin