第12章  SIMULINK動態模擬整合環境

12.1  Simulink操作基礎

12.2  系統模擬模型

12.3  系統的模擬

12.4  使用命令操作對系統進行模擬

12.5  子系統及其封裝技術

12.6  S函式的設計與應用

12.1  Simulink操作基礎

12.1.1  Simulink簡介

Simulink是MATLAB的重要組成部分，提供建立系統模型、選擇模擬引數和數值演算法、啟動模擬程式對該系統進行模擬、設定不同的輸出方式來觀察模擬結果等功能。

12.1.2  Simulink的啟動與退出

1．Simulink的啟動

在MATLAB的命令視窗輸入simulink或單擊MATLAB主視窗工具欄上的Simulink命令按鈕即可啟動Simulink。Simulink啟動後會顯示Simulink模組庫瀏覽器(Simulink Library Browser)視窗。

在MATLAB主視窗File選單中選擇New選單項下的Model命令，在出現Simulink模組庫瀏覽器的同時，還會出現一個名字為untitled的模型編輯視窗。在啟動Simulink模組庫瀏覽器後再單擊其工具欄中的Create a new model命令按鈕，也會彈出模型編輯視窗。利用模型編輯視窗，可以通過滑鼠的拖放操作建立一個模型。

模型建立完成後，從模型編輯視窗的File選單項中選擇Save或Save As命令，可以將模型以模型檔案的格式(副檔名為.mdl)存入磁碟。

如果要對一個已經存在的模型檔案進行編輯修改，需要開啟該模型檔案，其方法是，在MATLAB命令視窗直接輸入模型檔名(不要加副檔名.mdl)。在模組庫瀏覽器視窗或模型編輯視窗的File選單中選擇Open命令，然後選擇或輸入欲編輯模型的名字，也能開啟已經存在的模型檔案。另外，單擊模組庫瀏覽器視窗工具欄上的Open a model命令按鈕或模型編輯視窗工具欄上的Open model命令按鈕，也能開啟已經存在的模型檔案。

2．Simulink的退出

為了退出Simulink，只要關閉所有模型編輯視窗和Simulink模組庫瀏覽器視窗即可。

12.2  系統模擬模型

12.2.1  Simulink的基本模組

Simulink的模組庫提供了大量模組。單擊模組庫瀏覽器中Simulink前面的“+”號，將看到Simulink模組庫中包含的子模組庫，單擊所需要的子模組庫，在右邊的視窗中將看到相應的基本模組，選擇所需基本模組，可用滑鼠將其拖到模型編輯視窗。同樣，在模組庫瀏覽器左側的Simulink欄上單擊滑鼠右鍵，在彈出的快捷選單中單擊Open the ‘Simulink’ Libray 命令，將開啟Simulink基本模組庫視窗。單擊其中的子模組庫圖示，開啟子模組庫，找到模擬所需要的基本模組。

12.2.2  模組的編輯

1．新增模組

2．選取模組

3．複製與刪除模組

4．模組外形的調整 

5．模組名的處理

12.2.3  模組的連線

1．連線兩個模組

2．模組間連線的調整

3．連線的分支

4．標註連線

5．刪除連線

12.2.4  模組的引數和屬性設定

1．模組的引數設定

Simulink中幾乎所有模組的引數都允許使用者進行設定，只要雙擊要設定的模組或在模組上按滑鼠右鍵並在彈出的快捷選單中選擇相應模組的引數設定命令就會彈出模組引數對話方塊。該對話方塊分為兩部分，上面一部分是模組功能說明，下面一部分用來進行模組引數設定。

同樣，先選擇要設定的模組，再在模型編輯視窗Edit選單下選擇相應模組的引數設定命令也可以開啟模組引數對話方塊。

2．模組的屬性設定

選定要設定屬性的模組，然後在模組上按滑鼠右鍵並在彈出的快捷選單中選擇Block properties，或先選擇要設定的模組，再在模型編輯視窗的Edit選單下選擇Block properties命令，將開啟模組屬性對話方塊。該對話方塊包括General、Block annotation和Callbacks 3個可以相互切換的選項卡。其中選項卡中可以設定3個基本屬性：Description(說明)、Priority(優先順序) 、Tag(標記)。

例12-1  有系統的微分方程，試建立系統模擬模型。

操作過程如下：

(1) 在MATLAB主選單中，選擇File選單中New選單項的Model命令，開啟一個模型編輯視窗。

(2) 將所需模組新增到模型中。

(3) 設定模組引數並連線各個模組組成模擬模型。

設定模組引數後，用連線將各個模組連線起來組成系統模擬模型。模型建好後，從模型編輯視窗的File選單中選擇Save或Save as命令將它存檔。