第七章Simulinki建模和仿真 貧喜技术飞速发展的含玉，务多纱穷 工程设计由 县公维越来葜高，此写计算机的接 膏机最关的个尺女零雯许茤 日趋紧密。 学科的结构、研 汇蒲☑兰1素嘉牛失xw 奚密，市随着专业 和等论域 仿的紧 氯喷 ,这秤联系皇玩 。士算控制论的建立足以说明这个问题。这种 展 为了满足用户对工程计算的要求， 些软件公司相继推出 批数学类科技应用软件，如Matlab、Xmath、 Mathematica、Maple等。其中MathWorks:公司推出的 Matlab由于有强大的功能和友好的用户界面受到越来越多 的科技工作者的青睐，尤其是控制领域的专家和学者
第七章 Simulink建模和仿真 ◼ 在计算机技术飞速发展的今天，许多科学研究、工程设计由 于其复杂性越来越高，因此与计算机的接合日趋紧密。也正 是计算机技术的介入，改变了许多学科的结构、研究内容和 研究方向。例如，计算流体力学、计算物理学、计算声学等 新兴学科的兴起，均与计算机技术的发展分不开。控制理论、 仿真技术本身与计算机的接合就十分紧密，而随着专业领域 的研究深入和计算机软硬件技术的发展，这种联系呈现更加 紧密。计算控制论的建立，足以说明这个问题。而这种发展， 又以系统仿真技术的发展分不开的。 ◼ 为了满足用户对工程计算的要求，一些软件公司相继推出一 批数学类科技应用软件，如Matlab、Xmath、 Mathematica、Maple等。其中MathWorks公司推出的 Matlab由于有强大的功能和友好的用户界面受到越来越多 的科技工作者的青睐，尤其是控制领域的专家和学者
第七章Simulink建模和仿真 Matlab.具有友好的工作平台和编程环境、简单易学的编程语言 强大的科学计算和数据敔处理能力、，出色的图形和图像处理功能 能适应多领域应用的工具精、适应多秤语的程序接口、模块化 的设计和系统级的仿真功能等，诸多的优点和特点。 支持Matlab仿真是Simulink工具箱，Simulink一般可以附在 Matlab上同时安装，也有独立版本来单独使用。，但大多数用户 都是附在Matlab上，以便能更好地发挥Matlab在科学计算上的 优势，进一步扩展$imulink的使用领域和功能。 本章详细地向用户介绍Simulink地建摸方法、使用操作、以及 电Simulink进行系统级的仿真和设迁原理。使读者通过未章 地学习，不但可以进—步掌握讦算机仿真的基本溉念和理论，也 可以初步学会使用Simulink去真正地运用仿真技术解决科研和工 程中地实际问题
第七章 Simulink建模和仿真 ◼ Matlab具有友好的工作平台和编程环境、简单易学的编程语言、 强大的科学计算和数据处理能力、出色的图形和图像处理功能、 能适应多领域应用的工具葙、适应多种语言的程序接口、模块化 的设计和系统级的仿真功能等，诸多的优点和特点。 ◼ 支持Matlab仿真是Simulink工具箱，Simulink一般可以附在 Matlab上同时安装，也有独立版本来单独使用。但大多数用户 都是附在Matlab上，以便能更好地发挥Matlab在科学计算上的 优势，进一步扩展Simulink的使用领域和功能。 ◼ 本章详细地向用户介绍Simulink地建模方法、使用操作、以及 使用Simulink进行系统级的仿真和设计原理。使读者通过本章 地学习，不但可以进一步掌握计算机仿真的基本概念和理论，也 可以初步学会使用Simulink去真正地运用仿真技术解决科研和工 程中地实际问题
第七章Simulink建模和仿真 7.1 Simulink的概述和基本操作 近几年来， 在学术界和工业领域， Simulink已经成为动态系 统建模和仿真领域中应用最为广泛的软件之一。Simulink可 方宾盛 式耒建模，从而可以使得用户能够快速、准确地健窈悉系 统的讦算机仿真模型，特别是对复杂的不确定非线性系统 更为方便。 Simulink模型可以用来模拟线性和非线性、连续和离散或者 两者的混合系统，也就是说它可以用来模拟以从儿乎所有可能遇 到动态系统。另外Simulinki还提供一套图形动画的处理方法 使用户可以方便的观察到仿真的整个过程。 Simulink没有单独的语言，但是它提供了S函数规则。所谓 的S函数可以是一个M函数文件、FORTRAN程序、C或C++ 语言程序等，通过特殊的语法规测使之能够被Simulink模型 或模块调用。S函数使Simulink更加充实、完备，具有更强 的处理能力
第七章 Simulink建模和仿真 7.1 Simulink的概述和基本操作 ◼ 近几年来，在学术界和工业领域，Simulink已经成为动态系 统建模和仿真领域中应用最为广泛的软件之一。Simulink可 以很方便地创建和维护一个完整地模块，评估不同地算法和 结构，并验证系统的性能。由于Simulink是采用模块组合方 式来建模，从而可以使得用户能够快速、准确地创建动态系 统的计算机仿真模型，特别是对复杂的不确定非线性系统， 更为方便。 ◼ Simulink模型可以用来模拟线性和非线性、连续和离散或者 两者的混合系统，也就是说它可以用来模拟几乎所有可能遇 到动态系统。另外Simulink还提供一套图形动画的处理方法， 使用户可以方便的观察到仿真的整个过程。 ◼ Simulink没有单独的语言，但是它提供了S函数规则。所谓 的S函数可以是一个M函数文件、FORTRAN程序、C或C++ 语言程序等,通过特殊的语法规则使之能够被Simulink模型 或模块调用。S函数使Simulink更加充实、完备，具有更强 的处理能力
第七章Simulink建模和仿真 7.1 Simulink的概述和基本操作 同Matlab-一样，Simulink也不是封闭的，他允许用户可 以很方便的定制自己的模块和模块库。同时Simulink也 同样有比较完整的帮助系统，使用户可以随时找到对应 模块的说明，便于应用。 综上所述，Simulink就是一种开放性的，用来模拟线 性或非线性的以及连续或离散的或者两者混合的动态系 统的强有力的系统级仿真工具。 目前，随着软件的升级换代，在软硬件的接口方面有了 长足的进步，使用Simulink可以很方便地进行实时的信 号控制和处理、信息通信以及DSP的处理。世界上许多 知名的大公司已经使用Simulink作为他们产品设计和开 发的强有力工具
第七章 Simulink建模和仿真 7.1 Simulink的概述和基本操作 ◼ 同Matlab一样，Simulink也不是封闭的,他允许用户可 以很方便的定制自己的模块和模块库。同时Simulink也 同样有比较完整的帮助系统，使用户可以随时找到对应 模块的说明，便于应用。 ◼ 综上所述，Simulink就是一种开放性的，用来模拟线 性或非线性的以及连续或离散的或者两者混合的动态系 统的强有力的系统级仿真工具。 ◼ 目前，随着软件的升级换代，在软硬件的接口方面有了 长足的进步，使用Simulink可以很方便地进行实时的信 号控制和处理、信息通信以及DSP的处理。世界上许多 知名的大公司已经使用Simulink作为他们产品设计和开 发的强有力工具
第七章Simulink建模和仿直7.1 Simulink的概述和基本操作 7.1.2基本操作 一、 模型基本结构 个典型的Simulink模型包括如下三种类型的元素 ①信号源模块 ② 被模拟的系统模块 ③ 输出显示模块 如图7.1.1所示说明了这三种元素之间的典型关系。系统 模块作为中心模块是Simulink仿真建模所要解决的主要部分； 信号源为系统的输入，它包括常数信号源函数信号发生器 (如正弦和阶跃函数波等)和用户自己在Matlab中创建的自 定义信号或Matlab工作间中三种。输出模块主要在Sinks库 中。 源模块 系统模块 显示模块 图7.1.1 Simulink模型元素关联图
第七章 Simulink建模和仿真 7.1 Simulink的概述和基本操作 图7.1.1 Simulink模型元素关联图 源模块 系统模块 显示模块 7.1.2 基本操作 一、模型基本结构 一个典型的Simulink模型包括如下三种类型的元素： ① 信号源模块 ② 被模拟的系统模块 ③ 输出显示模块 如图7.1.1所示说明了这三种元素之间的典型关系。系统 模块作为中心模块是Simulink仿真建模所要解决的主要部分； 信号源为系统的输入，它包括常数信号源函数信号发生器 （如正弦和阶跃函数波等）和用户自己在Matlab中创建的自 定义信号或Matlab工作间中三种。输出模块主要在Sinks库 中