Simulink模块介绍

1、1第三章第三章 仿真工具仿真工具SIMULINKSIMULINK是用来进行动态系统建模、仿真和分析的软件包。是用来进行动态系统建模、仿真和分析的软件包。3.1 SIMULINK 概述概述SIMULINK为用户提供了用方框图进行系统建模的窗口。为用户提供了用方框图进行系统建模的窗口。它有着丰富的模块库，在做仿真时，用户只需利用鼠标的点击它有着丰富的模块库，在做仿真时，用户只需利用鼠标的点击与拖曳功能，将模块库中的各种标准模块复制到与拖曳功能，将模块库中的各种标准模块复制到SIMULINK的的模型窗口中，就可以轻而易举在完成模型的创建。模型窗口中，就可以轻而易举在完成模型的创建。 在在 SIMUL

2、INK 环境中，用户可以在仿真进程中改变感兴环境中，用户可以在仿真进程中改变感兴趣的参数，实时地观察系统行为的变化。它还有趣的参数，实时地观察系统行为的变化。它还有Scop模块与其模块与其它的画图模块，在进行仿真的同时，就可以观看到仿真结果。它的画图模块，在进行仿真的同时，就可以观看到仿真结果。与传统的仿真软件采用微分方程或者差分方程建模相比，与传统的仿真软件采用微分方程或者差分方程建模相比，它具有更直观形象、更简单方便与更灵活的优点。它具有更直观形象、更简单方便与更灵活的优点。2启动与退出启动与退出在在MATLAB命令窗口中输入命令窗口中输入“simulink”命令然后回车；命令然后回车；选

3、择工具栏中的选择工具栏中的 选项即可进入选项即可进入simulink模块库浏览器；模块库浏览器；直接从直接从MATLAB命令窗口中选取命令窗口中选取“File Edit Model”也也可进入可进入SIMULINK仿真环境。仿真环境。模型完成后，利用模型完成后，利用Save或或Save as命令将模型文件存盘命令将模型文件存盘(扩扩展名为展名为.mdl)后即可。后即可。退出退出simulink，只要关闭所有模型编辑窗口和模块浏览器，只要关闭所有模型编辑窗口和模块浏览器即可。即可。36.2 SIMULINK模块库浏览器模块库浏览器一、模块库浏览器界面一、模块库浏览器界面SIMULINK模块库浏览

4、器界面可分为模块库浏览器界面可分为5部分：部分：菜单栏区：其主菜单有菜单栏区：其主菜单有文件文件(File)、编辑编辑(Edit)、查看查看(View)、帮助帮助(Help)等等4项。项。File：含：含New(新建模型或者库新建模型或者库)、open(打开打开)、Close(关闭关闭)和和Preferences(属性设置属性设置)4项；项；Edit：含：含Add to the current model(添加到当前模型添加到当前模型)、Find(查找查找)和和Find next(查找下一个查找下一个)3项；项；View：由：由toolbar(工具栏工具栏),status bar(状态栏状态栏

5、),description(文字说文字说明栏明栏) ,stay on top(将浏览器放在桌面最上层将浏览器放在桌面最上层) View：collapse entire browser(模块库压缩显示模块库压缩显示), expand entire browser(模块库展模块库展开显示开显示),Large icons(大图标大图标) ,Small icons(小图标小图标),Show parameters for selection(显示所选模块的参数显示所选模块的参数) ；Help(帮助帮助)4工具栏区：含工具栏区：含4个按钮：个按钮： 是新建与打开按钮，是新建与打开按钮， 是将模是将模块放在

6、桌面最上层按钮，块放在桌面最上层按钮，Find是用来查找模块库中的模块按是用来查找模块库中的模块按钮。钮。文字说明区：对所选模块的文字说明；文字说明区：对所选模块的文字说明；模块库区：含模块库及其相应的模块组；模块库区：含模块库及其相应的模块组；状态栏区：即最下方显示状态栏区：即最下方显示Ready区，用来显示浏览器状态。区，用来显示浏览器状态。5二、基本模块库的分类及其用途二、基本模块库的分类及其用途SIMULINK 有有13类基本模块库，分别为：类基本模块库，分别为： Continuous(连续模块组连续模块组)、 Discontinuities(非连续模块组非连续模块组)、 Discre

7、te(离散模块组离散模块组)、 Look-Up Tables(表格模块组表格模块组)、 Math Operations(数学运算模块组数学运算模块组)、 Model Verification(模型检验模块组模型检验模块组)、 Model-Wide Utilities(公用模块组公用模块组)、 Ports & Subsystems(端口与子系统模块组端口与子系统模块组)、 Signal Attributes(信号属性模块组信号属性模块组)、 Signal Routing(信号传信号传输选择模块组输选择模块组)、 Sinks(输出模块组输出模块组)、 Sources(信号源模块组信号源模块

8、组)、 User-Defined Functions(用户定义函数模块组用户定义函数模块组)等等6包含包含7个基本模块，分为连续时间线性系统与连续时间延迟个基本模块，分为连续时间线性系统与连续时间延迟两种。子模块组的名称和用途见两种。子模块组的名称和用途见表表3-1。1、 Continuous(连续模块组连续模块组)7模块名称模块名称模块用途模块用途Derivative微分模块微分模块Integrator积分模块积分模块State-Space线性状态空间模型模块线性状态空间模型模块Transfer Fcn线性传递函数模型模块线性传递函数模型模块Transfer Delay输入信号按指定时间延迟

9、模块输入信号按指定时间延迟模块Variable Transport Delay第一个输入按第二个输入指定时间做延迟第一个输入按第二个输入指定时间做延迟模块模块Zero-Pole零极点形式模型模块零极点形式模型模块表表3-1 连续模块组子模块的名称及用途连续模块组子模块的名称及用途8 包含包含25个基本模块，包括数学运算、向量运算、复数与向量个基本模块，包括数学运算、向量运算、复数与向量间的转换运算间的转换运算4种。其子模块组的名称和用途见种。其子模块组的名称和用途见表表3-2。2、 Math Operations(数学运算模块组数学运算模块组)9模模 块块 名名 称称模模 块块 用用 途途Ab

10、s绝对值或求模绝对值或求模(对复数对复数)模块模块Algebraic Constraint将输入将输入f(z)强制置为强制置为0并输出并输出zAssignment分配器分配器Bitwise Logical Operator二进制逻辑运算模块二进制逻辑运算模块Combinatorial Logic建立逻辑真值表模块建立逻辑真值表模块Complex to Magnitude-Angle计算复数的幅值与相角模块计算复数的幅值与相角模块Complex to Real-Imag计算复数实部与虚部模块计算复数实部与虚部模块Dot Product计算点积计算点积(内积内积)模块模块Gain增益模块增益模块L

11、ogical Operator逻辑运算模块逻辑运算模块表表3-3 数学运算模块组子模块的名称及用途数学运算模块组子模块的名称及用途10模模 块块 名名 称称模模 块块 用用 途途Magnitude-Angle to Complex由幅值与相角构造复数模块由幅值与相角构造复数模块Math Function数学运算函数模块数学运算函数模块,可进行多种数学函可进行多种数学函数运算数运算Matrix Concatenation矩阵连接模块矩阵连接模块Matrix Gain矩阵增益模块矩阵增益模块MinMax计算极大值与极小值模块计算极大值与极小值模块Polynomial多项式运算模块多项式运算模块Pr

12、oduct乘积运算模块乘积运算模块Real-Imag to Complex由实部与虚部构造复数模块由实部与虚部构造复数模块Relational Operator关系运算模块关系运算模块Reshape矩阵重新定维模块矩阵重新定维模块Rounding Function取整模块取整模块表表3-3续续 数学运算模块组子模块的名称及用途数学运算模块组子模块的名称及用途11模模 块块 名名 称称模模 块块 用用 途途Sign符号函数模块符号函数模块Slider Gain可变增益模块可变增益模块(使用滑尺改变增益值使用滑尺改变增益值)Sum计算代数和或差模块计算代数和或差模块Trigonometric Fu

13、nction执行多种常用三角函数模块执行多种常用三角函数模块表表3-3续续 数学运算模块组子模块的名称及用途数学运算模块组子模块的名称及用途12 共有共有15个基本模块，个基本模块，包括信号传输与信号包括信号传输与信号存储、访问两种。其存储、访问两种。其子模块组的名称和用子模块组的名称和用途见途见表表3-3。3、 Signal Routing(信号传输选择模块组信号传输选择模块组)13模模 块块 名名 称称模模 块块 用用 途途Bus Creator信号总线生成器信号总线生成器Bus Selector接收来自接收来自Mux模块或其它输入模块或其它输入Bus Selector模块模块的信号的信号

14、Data Store Memory定义一个共享数据存储区定义一个共享数据存储区Data Store Read从已定义的数据存储区中读取数据并输出从已定义的数据存储区中读取数据并输出Data Store Write将输入数据写入一个已定义的数据存储区将输入数据写入一个已定义的数据存储区Demux分路器（一路信号分解成多路信号）分路器（一路信号分解成多路信号）From从从Goto模块中获得信号并输出模块中获得信号并输出Goto将其输入传递给相应的将其输入传递给相应的From模块模块Goto Tag VisibilityGoto模块标记控制器模块标记控制器Manual Switch双输出选择器（手动

15、）双输出选择器（手动）Merge将输入信号合并为一个输出信号模块将输入信号合并为一个输出信号模块表表3-3 信号传输选择模块组子模块的名称及用途信号传输选择模块组子模块的名称及用途14模模 块块 名名 称称模模 块块 用用 途途Multiport Switch在多输入中选择一输出的开关模块在多输入中选择一输出的开关模块Mux信号组合器信号组合器(将多路信号组合成一路信号将多路信号组合成一路信号)Selector选择或重组信号选择或重组信号Switch多路开关多路开关(当第二个输入端信号大于临界值时，当第二个输入端信号大于临界值时，输出第一个输入端的信号，否则输出第三个输出第一个输入端的信号，否

16、则输出第三个输入端的信号输入端的信号)表表3-3续续 信号传输选择模块组子模块的名称及用途信号传输选择模块组子模块的名称及用途15 共有共有9个基本模块，包括模个基本模块，包括模型及子系统输出、数据观察型及子系统输出、数据观察器与仿真控制器与仿真控制3种。其子模块种。其子模块组的名称和用途见组的名称和用途见表表3-3。4、 Sinks(输出模块组输出模块组) 及其用途及其用途16模模 块块 名名 称称模模 块块 用用 途途Display实时数字显示模块实时数字显示模块Floating Scope浮动示波器模块浮动示波器模块Out1输出端口模块输出端口模块(同端口与子系统模块中同端口与子系统模块

17、中Out1)Scope示波器模块示波器模块Stop Simulation当输入非当输入非0时，停止仿真。在仿真停止前完成当时，停止仿真。在仿真停止前完成当前时间步内的仿真。前时间步内的仿真。Terminator信号终止模块信号终止模块To File将其输入写入将其输入写入MAT-file文件内的一个矩阵中文件内的一个矩阵中To Workspace将其输入写入工作空间将其输入写入工作空间XY GraphX-Y示波器模块示波器模块表表3-4 输出模块组子模块的名称及用途输出模块组子模块的名称及用途17 18个基本模块，包个基本模块，包括模型及子系统输入括模型及子系统输入与信号发生器两种。与信号发生

18、器两种。其子模块组的名称和其子模块组的名称和用途见用途见表表3-5。5、 Sources(信号源模块组信号源模块组) 及其用途及其用途18模模 块块 名名 称称模模 块块 用用 途途Band-Limited White Noise带宽限幅白噪声模块带宽限幅白噪声模块Chirp Signal线性调频信号模块线性调频信号模块(频率随时间线性增加的频率随时间线性增加的正弦信号正弦信号)，可用于非线性系统谱分析，可用于非线性系统谱分析Clock在每一仿真步输出当前仿真时间在每一仿真步输出当前仿真时间(连续时间连续时间)Constant输出与时间无关的实数或复数输出与时间无关的实数或复数Digital

19、Clock仅在指定的采样间隔内输出仿真时间，在仅在指定的采样间隔内输出仿真时间，在其它时间输出保持前一次值不变其它时间输出保持前一次值不变(离散时间离散时间)From Workspace从从MATLAB工作空间中读取数据工作空间中读取数据From File从一个指定的文件中读取数据并输出从一个指定的文件中读取数据并输出Ground接地模块接地模块In1输入端口模块输入端口模块(同端口与子系统模块中同端口与子系统模块中In1)Pulse Generator产生固定频率脉冲序列产生固定频率脉冲序列表表3-5 信号源模块组子模块的名称及用途信号源模块组子模块的名称及用途19模模 块块 名名 称称模模

20、 块块 用用 途途Ramp产生按指定初始时间、初始幅度和变化率的产生按指定初始时间、初始幅度和变化率的斜坡信号斜坡信号Random Number产生正态分布的随机信号产生正态分布的随机信号Repeating Sequence产生一个任意波形的周期信号产生一个任意波形的周期信号Signal Generator可以产生三种不同波形的信号：正弦波、方可以产生三种不同波形的信号：正弦波、方波和锯齿波。信号单位可以是波和锯齿波。信号单位可以是Hz或或rad/sSignal Builder信号构造器信号构造器Sine Wave正弦波信号模块正弦波信号模块Step在指定时间产生一个可定义上下电平的阶跃在指定

21、时间产生一个可定义上下电平的阶跃信号信号Uniform Random Number产生在整个指定时间周期内均匀分布的随机产生在整个指定时间周期内均匀分布的随机信号信号表表3-5续续 信号源模块组子模块的名称及用途信号源模块组子模块的名称及用途20三、部分专业模块库简介三、部分专业模块库简介 Mathworks公司还提供了一系列与公司还提供了一系列与SIMULINK一起使用的专一起使用的专业模块库，主要有：业模块库，主要有：Control System Toolbox：控制系统工具箱：控制系统工具箱;Communications Blockset：通信系统仿真模块；：通信系统仿真模块；DSP B

22、lockset：数字信号处理工具箱；：数字信号处理工具箱；Fuzzy Logic Toolbox：模糊逻辑控制工具箱；：模糊逻辑控制工具箱；Neural Network Blockset：神经网络工具箱；：神经网络工具箱；Simulink Extras：补充：补充Simulink公共模块库；公共模块库；Stateflow：用来对复杂的事件驱动系统进行建模和仿真；：用来对复杂的事件驱动系统进行建模和仿真；Real-Time Workshop (简称简称RTW)：可以直接将：可以直接将simulink模型框图和模型框图和Stateflow的状态图转换成高效优化的程序代码。的状态图转换成高效优化的程

23、序代码。216.3 用用SIMULINK建立系统模型建立系统模型建立简单模型的步骤：建立简单模型的步骤：建立模型窗口；建立模型窗口；将功能模块从模块库中复制到模型窗口；将功能模块从模块库中复制到模型窗口；对模块进行连接，构成所需要的系统模型。对模块进行连接，构成所需要的系统模型。SIMULINK模型在视觉上表现为直观的方框图，在文件上模型在视觉上表现为直观的方框图，在文件上则是扩展名为则是扩展名为mdl的的ASCII代码，在数学上表现为微分方程代码，在数学上表现为微分方程或差分方程，在行为上则模拟了实际系统的动态特性。或差分方程，在行为上则模拟了实际系统的动态特性。22一、模块的复制、移动与删

24、除一、模块的复制、移动与删除 模块的复制包括两种：一是从模块库中将标准模块复制到模块的复制包括两种：一是从模块库中将标准模块复制到模型窗口中，另一种是在模型窗口中将模型再复制。模型窗口中，另一种是在模型窗口中将模型再复制。1、模块的复制、模块的复制从模块库中复制标准模块：从模块库中选中所需模块，按住鼠标从模块库中复制标准模块：从模块库中选中所需模块，按住鼠标左键不放，将模块拖至模型窗口再松开鼠标左键则完成了复制；左键不放，将模块拖至模型窗口再松开鼠标左键则完成了复制；在模型窗口中再复制有在模型窗口中再复制有3种方法：种方法：选中待复制模块，运行选中待复制模块，运行“Edit Copy”，然后将

25、光标移至将要粘，然后将光标移至将要粘贴的地方，再运行贴的地方，再运行“Edit Paste”，就完成复制；或者选中待复，就完成复制；或者选中待复制模块，直接用制模块，直接用Ctrl +C然后再然后再Ctrl +V也可以；也可以；用鼠标选取待复制模块后，按住用鼠标选取待复制模块后，按住“Ctrl”键不放，把该模块拖至目键不放，把该模块拖至目标位置后，松开左键即完成复制；标位置后，松开左键即完成复制；用鼠标选取待复制模块后，按住鼠标右键不放，把该模块拖至目用鼠标选取待复制模块后，按住鼠标右键不放，把该模块拖至目标位置后，松开右键即完成复制。标位置后，松开右键即完成复制。23 将光标置于待移动的模块

26、图标上，按住鼠标左键不放，把该将光标置于待移动的模块图标上，按住鼠标左键不放，把该模块拖至目标位置后，松开左键就完成了移动。模块拖至目标位置后，松开左键就完成了移动。2、模块的移动、模块的移动 选中模块，按选中模块，按Delete键就可删除或点击鼠标右键，选择键就可删除或点击鼠标右键，选择Cut也可对模块进行剪切。也可对模块进行剪切。3、模块的删除、模块的删除 用鼠标选择模块图标，再将鼠标移到模块对象四周的控制用鼠标选择模块图标，再将鼠标移到模块对象四周的控制小块处，当鼠标指针变成指向四周的小箭头时，按住鼠标左小块处，当鼠标指针变成指向四周的小箭头时，按住鼠标左键不放，拖至合适大小即可。键不放

27、，拖至合适大小即可。四、模块外形调整四、模块外形调整1、改变模块对象大小、改变模块对象大小24 在在Simulink中，模块输入端口位于模块左侧，输出端口位于中，模块输入端口位于模块左侧，输出端口位于模块右侧，但有时需要对其方向进行改变。方法是：用鼠标选模块右侧，但有时需要对其方向进行改变。方法是：用鼠标选中模块对象，利用中模块对象，利用“Format Flip Block”(快捷键快捷键Ctrl +I)可将可将模块顺时针旋转模块顺时针旋转180；或者利用；或者利用“Format Rotate Block”(快捷键快捷键Ctrl +R)或将模块顺时针旋转或将模块顺时针旋转90。2、改变模块对象

28、的方向、改变模块对象的方向 Format菜单中的菜单中的“Foreground Color”命令可以改变模块的命令可以改变模块的前景颜色，前景颜色，“Background Color”命令可以改变模块的背景颜命令可以改变模块的背景颜色；而模型窗口的颜色可以通过色；而模型窗口的颜色可以通过“Screen Color”命令来改变。命令来改变。此外，还可以选择此外，还可以选择“Format Show drop shadow”为模块生为模块生成阴影等。成阴影等。3、颜色设定、颜色设定25 将构成一个系统的所有环节模块复制到模型窗口后，还必须将构成一个系统的所有环节模块复制到模型窗口后，还必须将所有的模

29、块图标用信号线连接起来才能够描述一个控制系统将所有的模块图标用信号线连接起来才能够描述一个控制系统的系统模型。的系统模型。五、模块的连接五、模块的连接 信号线具有连接功能模块的作用。连接两个模块时，用鼠信号线具有连接功能模块的作用。连接两个模块时，用鼠标左键选取模块，点击该输入或输出端口，看到光标变成十标左键选取模块，点击该输入或输出端口，看到光标变成十字形后，拖曳十字图形符号到另个一个端口，鼠标指针将变字形后，拖曳十字图形符号到另个一个端口，鼠标指针将变成双十字形，然后松开鼠标左键。一根最简单的信号线就将成双十字形，然后松开鼠标左键。一根最简单的信号线就将两模块连接起来了，连线的箭头表示信号

30、的流向。两模块连接起来了，连线的箭头表示信号的流向。26 为了对动态系统进行正确的仿真与分析，必须设置正确的为了对动态系统进行正确的仿真与分析，必须设置正确的系统模块参数与系统仿真参数。模块的内部参数设置时只需系统模块参数与系统仿真参数。模块的内部参数设置时只需在模型窗口中，双击待修改参数模块的图标，就可以打开标在模型窗口中，双击待修改参数模块的图标，就可以打开标准功能模块内部参数设置对话框，然后改变对话框中相关栏准功能模块内部参数设置对话框，然后改变对话框中相关栏目的数据便可。目的数据便可。六、模块内部参数修改六、模块内部参数修改 当系统中各模块的参数设置完毕后，可设置合适的系统仿当系统中各

31、模块的参数设置完毕后，可设置合适的系统仿真参数以进行动态系统的仿真。真参数以进行动态系统的仿真。27欲建立此简单系统的模型，需要如下的系统模块：欲建立此简单系统的模型，需要如下的系统模块：n信号源模块组信号源模块组Sources中的中的Sine Wave模块：产生一个正弦模块：产生一个正弦波信号；波信号；n数学运算模块组数学运算模块组Math Operations中的中的Gain模块：将信号模块：将信号乘上一个常数（即信号增益）；乘上一个常数（即信号增益）；n输出模块组输出模块组Sinks中的中的Scope模块：图形方式显示结果。模块：图形方式显示结果。例：例：已知系统的数学描述为已知系统的数

32、学描述为要求建立系统模型，并以图形方式输出系统运算结果。要求建立系统模型，并以图形方式输出系统运算结果。 0,0,sinKtrKt：cttt：r系统输出系统输入28 对系统中各模块参数以及系统仿真参数进行正确设对系统中各模块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置之后，单击系统模型编辑器上的Play图标（黑色三图标（黑色三角）或选择角）或选择Simulation菜单下的菜单下的Start便可以对系统进便可以对系统进行仿真分析。仿真结束后双击行仿真分析。仿真结束后双击Scope模块以显示系统模块以显示系统仿真的输出结果。仿真的输出结果。 运行仿真运行仿真29， 单击 Sta

33、rt Simulation 按钮以缺省参数仿真 向量信号输出， 其中黄色显示为 Mux 第一端口的信号、紫色显示为 Mux第二端口的信号。 30创建一个新的模型窗口；创建一个新的模型窗口；从信号源模块组、数学运算模块组、连续模块组和输出模块从信号源模块组、数学运算模块组、连续模块组和输出模块组库中分别找出所需要的阶跃信号模块、求和器模块、线性组库中分别找出所需要的阶跃信号模块、求和器模块、线性传递函数模块和示波器模块，分别复制到模型窗口中；传递函数模块和示波器模块，分别复制到模型窗口中；将各模块按要所需构建的模型连接起来；将各模块按要所需构建的模型连接起来；修改模块名称、加上信号线标注、模型标

34、注等；修改模块名称、加上信号线标注、模型标注等；按要求重新设置各模块内部参数；按要求重新设置各模块内部参数；存盘。存盘。例：例：已知单位负反馈二阶系统的开环传递函数为：已知单位负反馈二阶系统的开环传递函数为：试创建该系统的单位阶跃响应模型图并观察仿真结果。试创建该系统的单位阶跃响应模型图并观察仿真结果。 sssG55231阶跃信号模块的参数对话框设置中有阶跃信号模块的参数对话框设置中有4个项：个项：“Step time”为阶跃信号产生的时间；为阶跃信号产生的时间；“Initial value”为阶跃信号初始为阶跃信号初始值；值； ；“Final value”为阶跃信号终了值；为阶跃信号终了值；

35、“Sample time”为采样时间。为采样时间。传递函数模块参数设置对话框中，传递函数模块参数设置对话框中，“Numerator”栏是传栏是传递函数分子多项式系数向量，递函数分子多项式系数向量，“Denominator”栏是传递栏是传递函数分母多项式系数向量。注意：当多项式缺项时，必函数分母多项式系数向量。注意：当多项式缺项时，必须将对应系数的须将对应系数的“0”输入，不能遗漏。输入，不能遗漏。32图图6-28 二阶系统单位阶跃响应仿真结果二阶系统单位阶跃响应仿真结果33例例6-3已知单位负反馈二阶系统的开环传递函数为：已知单位负反馈二阶系统的开环传递函数为：试创建该系统的单位阶跃响应模型图

36、并观试创建该系统的单位阶跃响应模型图并观察仿真结果。察仿真结果。 sssG11102 346.4 仿真参数设置仿真参数设置 在对系统模型中各个模块进行合适的参数设置之后，需要在对系统模型中各个模块进行合适的参数设置之后，需要对系统仿真参数进行必要的设置以开始仿真。对系统仿真参数进行必要的设置以开始仿真。 在模型窗口中选择在模型窗口中选择“Simulation”菜单下的菜单下的“Simulation parameters”，就会出现一个对话框。仿真参数设置共有，就会出现一个对话框。仿真参数设置共有5个个选项，分别是选项，分别是Solver、Workspace I/O、Diagnostics、Ad

37、vanced和和RTW。35 Solver中包含中包含3部分设置：部分设置：Simulation time（仿真时间）、（仿真时间）、Solver options（仿真器选项）和（仿真器选项）和Output options（输出选项设置）。（输出选项设置）。1、Solver选项及其设置选项及其设置 Simulation time（仿真时间）：包括仿真起始时间和停止时间，（仿真时间）：包括仿真起始时间和停止时间，它们的差即代表仿真时间；在缺省情况下，它们的差即代表仿真时间；在缺省情况下，Simulink默认的仿真默认的仿真起始时间为起始时间为0 s，仿真结束时间为，仿真结束时间为10 s。Sol

38、ver options（仿真器选项）（仿真器选项） ：Type项用来选择变步长或固定项用来选择变步长或固定步长仿真器。右栏用于选择仿真器的算法。固定步长仿真器在仿步长仿真器。右栏用于选择仿真器的算法。固定步长仿真器在仿真过程中，其步长是不变的。变步长解法可以在仿真过程中根据真过程中，其步长是不变的。变步长解法可以在仿真过程中根据要求调整运算步长。在采用变步长解法时，应先指定一个容许误要求调整运算步长。在采用变步长解法时，应先指定一个容许误差限（在差限（在Relative tolerance和和Absolute tolerance中设置中设置 ），使得），使得当误差超过误差限时自动修正仿真步长。

39、当误差超过误差限时自动修正仿真步长。36Relative tolerance （相对误差限）是规定了每个状态相对于步长（相对误差限）是规定了每个状态相对于步长的误差大小，用百分比来表示一个状态值。默认值是的误差大小，用百分比来表示一个状态值。默认值是1e-3，即状，即状态的计算值要精确到态的计算值要精确到0.1%；Absolute tolerance（绝对误差限）是（绝对误差限）是一个阈误差值，当测量的状态值接近零时，代表可接受误差。如一个阈误差值，当测量的状态值接近零时，代表可接受误差。如果将其设定为果将其设定为auto，则将每个状态的初始绝对误差限设置在，则将每个状态的初始绝对误差限设置在

40、1e-6。Max step size用于设置最大步长。在默认情况下为用于设置最大步长。在默认情况下为“auto”，并按，并按下式计算步长：最大步长下式计算步长：最大步长=（终止时间（终止时间-起始时间）起始时间）/50。但这样的。但这样的取法对于仿真时间较长的系统则可能带来取样点过于稀疏，而使取法对于仿真时间较长的系统则可能带来取样点过于稀疏，而使仿真结果失真。一般建议对于仿真时间不超过仿真结果失真。一般建议对于仿真时间不超过15s的采用默认值的采用默认值即可，对于超过即可，对于超过15s的每秒至少保证的每秒至少保证5个采样点，对于超过个采样点，对于超过100s的，的，每秒至少保证每秒至少保证

41、3个采样点。最大步长的选取直接关系到系统仿真个采样点。最大步长的选取直接关系到系统仿真结果的准确性。结果的准确性。37Output options（输出选项设置）：包括（输出选项设置）：包括Refine output（细化输出）、（细化输出）、Produce additional output（产生附加输出）和（产生附加输出）和Produce specified output only（只产生指定输出）（只产生指定输出）3项。项。Refine output（细化输出）：可以根据仿真的步长除了在采样点输（细化输出）：可以根据仿真的步长除了在采样点输出值外，在曲线稀疏处自动增加输出点，以细化曲线，

42、使曲线更加出值外，在曲线稀疏处自动增加输出点，以细化曲线，使曲线更加平滑，从而保证系统不失真。如果细化系数定为平滑，从而保证系统不失真。如果细化系数定为2，则在每段时间步，则在每段时间步长的中间插入一个平滑数据，如果是长的中间插入一个平滑数据，如果是3，则会在每段时间步长的，则会在每段时间步长的1/3，2/3位置上各插入一个数据。细化因子越大，细化程度越高，曲线越位置上各插入一个数据。细化因子越大，细化程度越高，曲线越平滑，从而曲线的失真度越小。用户可以在平滑，从而曲线的失真度越小。用户可以在refine factor设置仿真时设置仿真时间区间插入的输出点数，产生更光滑的输出曲线。改变精细因子

43、比间区间插入的输出点数，产生更光滑的输出曲线。改变精细因子比减小仿真步长更有效。细化输出只能在变步长模式中才能使用，并减小仿真步长更有效。细化输出只能在变步长模式中才能使用，并且在且在ode45效果最好。效果最好。38Produce additional output（产生附加输出）：允许用户直接（产生附加输出）：允许用户直接指定产生输出的点。一旦选择了该项，它的右边会出现一个输指定产生输出的点。一旦选择了该项，它的右边会出现一个输出时间编辑框，用户可以指定额外的仿真输出点，既可以是一出时间编辑框，用户可以指定额外的仿真输出点，既可以是一个时间向量也可以是表达式。这个选项会改变仿真的步长以使个

44、时间向量也可以是表达式。这个选项会改变仿真的步长以使其和指定的附加输出时间一致。其和指定的附加输出时间一致。Produce specified output only（只产生指定输出）：只在指定（只产生指定输出）：只在指定的时间点上产生输出。这种方式改变仿真步长经使时间步长与的时间点上产生输出。这种方式改变仿真步长经使时间步长与指定输出时刻一致。在比较不同的仿真时，要确保在同一个时指定输出时刻一致。在比较不同的仿真时，要确保在同一个时刻产生输出，就要采用这种方式。刻产生输出，就要采用这种方式。39 主要设置主要设置SIMULINK与与MATLAB工作空间交换数据的有关选项。工作空间交换数据的有

45、关选项。2、Workspace I/O选项及其设置选项及其设置 Load from workspace（从工作空间读取数据）：用来设置从（从工作空间读取数据）：用来设置从MATLAB工作空间获取变量的性质，可以从工作空间获取时间和工作空间获取变量的性质，可以从工作空间获取时间和输入变量。虽然输入变量。虽然Simulink提供了多种系统输入信号，但并不能完提供了多种系统输入信号，但并不能完全满足需要。全满足需要。Simulink允许使用用户自定义的信号作为系统输入允许使用用户自定义的信号作为系统输入信号。一般地，时间变量定义为信号。一般地，时间变量定义为t，输入变量定义为，输入变量定义为u；在；

46、在Load form workspace框中，用户可以设置框中，用户可以设置Matlab中的变量作为系统输中的变量作为系统输入信号或系统状态初始值，如下所述：入信号或系统状态初始值，如下所述： （1）Input：用来设置系统输入信号。其格式为：用来设置系统输入信号。其格式为t，u，其中，其中t、u均为列向量，均为列向量，t为输入信号的时间向量，为输入信号的时间向量，u为相应时刻的信号取值，为相应时刻的信号取值，可以使用多个信号输入，如可以使用多个信号输入，如t，u1，u2。输入信号与。输入信号与Simulink的的接口由接口由Inport模块（模块（In1模块）实现。模块）实现。40Save

47、to workspace（将数据写入工作空间）：用来设置往（将数据写入工作空间）：用来设置往MATLAB工作空间写入的变量类型和变量名，选中变量类型前的复选框使相工作空间写入的变量类型和变量名，选中变量类型前的复选框使相应的变量有效，包括输出时间变量（应的变量有效，包括输出时间变量（Time）、输出系统模型中所有）、输出系统模型中所有的状态变量（的状态变量（States）、输出系统模型中所有由）、输出系统模型中所有由Outport模块（即模块（即Out1模块）表示的信号（模块）表示的信号（output）和输出系统模型中的最终状态变）和输出系统模型中的最终状态变量取值，即最后仿真时刻处的状态值（

48、量取值，即最后仿真时刻处的状态值（ Final state）；）；Save option（存储选项）：用来设置载入的保存状态的有关选项：（存储选项）：用来设置载入的保存状态的有关选项：Limit data points to last-用来设定存往用来设定存往MATLAB工作空间变量的规工作空间变量的规模，对于向量而言即其维数，对于矩阵而言即其秩；模，对于向量而言即其维数，对于矩阵而言即其秩；Decimation用用来设置存往来设置存往MATLAB工作空间的变量的频度，工作空间的变量的频度，1为默认值，表示每为默认值，表示每点都传送，建议一般不要改动此项设置。点都传送，建议一般不要改动此项设置

49、。Format用来选择数据格式。用来选择数据格式。(2)xInitial state：用来设置系统状态变量初始值。初始值用来设置系统状态变量初始值。初始值xInitial可为可为行向量。注意：使用行向量。注意：使用xInitial state所设置状态变量初始值会自动覆盖所设置状态变量初始值会自动覆盖系统模块中的设置。另外，输入信号与状态变量需要按照系统模型中系统模块中的设置。另外，输入信号与状态变量需要按照系统模型中Inport模块（即模块（即In1模块）的顺序进行正确设置。模块）的顺序进行正确设置。41 主要用于设置仿真过程中对编译与调试异常的错误处理方式，相当主要用于设置仿真过程中对编译

50、与调试异常的错误处理方式，相当于于C语言中的编译设置。语言中的编译设置。3、Diagnostics选项及其设置选项及其设置 Simulation option：Consistency checking（一致性检验）：是个调试（一致性检验）：是个调试工具，用于设置一致性检验错误的处理方法。该错误主要和工具，用于设置一致性检验错误的处理方法。该错误主要和S函数有函数有关，会导致系统性能严重降低（降到关，会导致系统性能严重降低（降到40%），因此通常都关闭该项。），因此通常都关闭该项。以免影响仿真速度，即选择以免影响仿真速度，即选择“none”。 Bound checking（边界检验）：（边界检验

51、）：用来检验在仿真过程中模块是否把数据写出了分配的内存。如果激用来检验在仿真过程中模块是否把数据写出了分配的内存。如果激活了该项，在每次仿真模块时对每个模块都执行该检验，会大大降活了该项，在每次仿真模块时对每个模块都执行该检验，会大大降低执行性能。因此，为了避免不必要的性能降低，最好在用户确定低执行性能。因此，为了避免不必要的性能降低，最好在用户确定模型中包含有编写错误的模型中包含有编写错误的S函数时才激活该检验。函数时才激活该检验。Configuration options ：SIMULINK提供了几类异常事件，仅对这提供了几类异常事件，仅对这几类异常事件进行处理。几类异常事件进行处理。426.5 仿真结果的观察仿真结果的观察控制系统仿真后，观察输出信号的方法大致有控制系统仿真后，观察输出信号的方法大致有3种：种：将仿真结果输入到输出模块组将仿真结果输入到输出模块组Sinks中的中的“