Simulink-入门教程

Simulink快速入门启动Simulink软件要构建模型，可以使用Simulink®Editor和LibraryBrowser。启动MATLAB软件启动Simulink之前，请先启动MATLAB®。请参阅启动和关闭(MATLAB)。配置MATLAB以启动Simulink您在MATLAB会话中打开第一个模型时需要的时间比打开后续模型长，因为默认情况下，MATLAB会在打开第一个模型时启动Simulink。这种即时启动Simulink的方法可以缩短MATLAB启动时间，避免不必要的系统内存占用。要快速打开第一个模型，您可以配置MATLAB，在它启动时同时启动Simulink。要启动Simulink而不打开模型或LibraryBrowser，请使用start_simulink。根据MATLAB的启动方式，恰当使用此命令：在MATLABstartup.m文件中在操作系统命令行中，使用matlab命令和-r开关例如，要在运行Microsoft®Windows®操作系统的计算机上启动MATLAB时启动Simulink，请创建具有以下目标的桌面快捷方式：matlabroot\bin\win64\matlab.exe-rstart_simulink在Macintosh和Linux®计算机上，可在启动MATLAB时使用以下命令启动Simulink软件：matlab-rstart_simulink打开SimulinkEditor要打开SimulinkEditor，您可以：创建一个模型。在MATLAB的Home选项卡上，点击Simulink并选择一个模型模板。或者，如果您已经打开了LibraryBrowser，请点击NewModel按钮。有关创建模型的其他方法，请参阅创建模型。打开一个现有模型。要打开最近使用的模型，请在MATLABHome选项卡上点击Simulink。或者，如果您知道要打开的模型的名称，可在MATLAB命令提示符下输入名称，例如vdp。有关打开模型的其他方法，请参阅打开模型。提示SimulinkEditor会在MATLAB桌面的前端打开。要将MATLAB桌面移动到前端，请在SimulinkEditor中选择ViewMATLABDesktop。打开LibraryBrowser通过以下方式之一从MATLAB中打开SimulinkLibraryBrowser：在主页选项卡上，点击Simulink并选择一个模型模板。在新模型中，点击LibraryBrowser按钮。在命令提示符下，输入slLibraryBrowser。LibraryBrowser随即打开，并显示您系统中的Simulink模块库的树视图。当您点击树视图中的库时，右侧窗格将显示库的内容。注意除了Simulink库之外，Simulink还附带了模块库。这些库支持对附带的示例模型（包含这些库中的模块）进行仿真。但是，要生成代码或修改这些模块，必须拥有相关的产品许可证。在SimulinkEditor中构建和编辑模型启动Simulink并创建一个新模型向模型中添加模块对齐和连接模块设置模块参数添加更多模块建立分支连接组织模型对模型进行仿真并查看结果修改模型本示例介绍创建模型、向模型中添加模块、连接模块以及仿真模型的基础知识。您还将学习如何使用子系统组织模型、为模型的组件命名以及修改模型。启动Simulink并创建一个新模型1.在MATLAB®主页选项卡中，点击Simulink。2.在Simulink®StartPage上，点击BlankModel模板。将在SimulinkEditor中打开一个基于BlankModel模板的新模型。3.打开LibraryBrowser，以访问创建模型需要的模块。在SimulinkEditor中，点击LibraryBrowser按钮。向模型中添加模块一个模型至少要接收一个输入信号，对该信号进行处理，然后输出结果。在LibraryBrowser中，Sources库包含代表输入信号的模块。Sinks库包含用于捕获和显示输出的模块。其他库包含可用于各种用途（如数学运算）的模块。在此基本模型中，输入信号为正弦波，执行的操作为增益运算（通过乘法增加信号值），结果输出到一个Scope窗口。尝试使用不同的方法来浏览库，并向您的模型中添加模块。1.打开Sources库。在LibraryBrowser的树视图中，点击Sources库。2.在右窗格中，将光标悬停在SineWave模块上，以查看描述其用途的工具提示。3.使用上下文菜单在模型中添加一个模块。右键点击该模块并选择Addblocktomodeluntitled。（要了解该模块的详细信息，请从上下文菜单中选择Help。）4.通过拖放操作在模型中添加一个模块。在库树视图中，点击MathOperations。在MathOperations库中，找到Gain模块，然后将其拖到模型中SineWave模块的右侧。5.在库树视图中，点击Simulink，查看以图标形式显示在右窗格中的子库。此视图是导航库结构的另一种方法。双击Sinks库图标。6.在Sinks库中，找到Scope模块，然后使用上下文菜单或通过拖放操作将其添加到模型中。现在，您的模型如下图所示。对齐和连接模块可将模块连接起来，在模型元素之间建立能够使模型正常工作所需要的关系。当您根据模块之间的交互方式对齐模块后，模型将更加一目了然。快捷方式可以帮助您对齐和连接模块。1.拖动Gain模块，使其与SineWave模块对齐。当两个模块水平对齐时，将出现一条对齐参考线。释放模块，此时将出现一个蓝色箭头，作为建议连接线的预览。2.要接受该连接线，请点击箭头的末端。此时参考线将变成一条实线。3.采用同样的方法，将Scope模块与Gain模块对齐并连接起来。提示可以使用DiagramArrange菜单查看其他对齐方式选项。设置模块参数您可以设置大多数模块上的参数。参数可以帮助您指定模块如何在模型中工作。您可以使用默认值，也可以根据需要设置值。可以使用PropertyInspector设置参数。也可以双击大多数模块，使用模块对话框来设置参数。要了解何时使用每一种方式，请参阅设置属性和参数。在模型中，您可以在SineWave模块中设置幅值，在Gain模块中设置增益值。1.显示PropertyInspector。选择ViewPropertyInspector。2.选择SineWave模块。3.在PropertyInspector中，将Amplitude参数设置为2。4.选择Gain模块并将Gain参数设置为3。该值将显示在模块上。添加更多模块假设您要再执行一个增益运算，但这次针对的是SineWave模块的输出绝对值。为了实现此目的，需要添加一些模块，请尝试通过不同的方式找到库中的模块并添加到模型中。1.如果知道要添加的模块的名称，可以使用快捷方式。点击模型中要添加模块的位置，然后键入模块名称（在本例中为Gain）。此时将显示一个可能的模块列表。2.点击模块名称，或者在突出显示模块名称后按Enter。如果它不是列表中的第一个模块，您可以使用箭头键突出显示模块名称。使用此方法可以在出现蓝色放大镜的任何位置添加模块，例如在您绘制信号线时。3.许多模块会显示要求您为某个模块参数输入值的提示。Gain模块会提示您输入Gain值。键入3并按Enter。每增加一个模块实例，名称中的数字就会增加1，例如Gain1、Gain2等。4.在模型中添加一个Abs模块。假定您不知道模块在哪个库中，也不知道模块的完整名称。这种情况下，可以使用LibraryBrowser中的搜索框进行搜索。在搜索框中输入abs并按Enter。当您找到Abs模块后，将其添加到Gain1模块的左侧。5.添加另一个Scope模块。您可以右键点击并拖动现有的Scope模块为其创建一个副本，或使用EditCopy和EditPaste。下图显示了您的模型的当前状态。注意当您按照数字顺序为模型中的模块命名时（例如Gain1、Gain2等），复制和粘贴操作将按照ASCII字符的标准排序约定生成模块名称。这种排序方法可能会导致模块名称中出现一串难以理解的数字。如果编号方案对您很重要，请为模块编号，使复制和粘贴操作生成的模块名称遵循常见的阅读顺序。为此，请在模块名称中使用前导零，例如Gain001、Gain002等。建立分支连接第二个增益运算的输入是正弦波的绝对值。要使用一个SineWave模块作为两个增益运算的输入，需要从SineWave模块输出信号上创建一条分支。1.对于模型中的第一组模块，您使用了水平对齐参考线帮助您对齐和连接模块。您还可以使用参考线垂直对齐模块。将Scope1模块拖动到Scope模块下面并与之对齐。当垂直对齐参考线显示两个模块已对齐时，释放模块。2.按下图所示对齐并连接Abs和Gain1模块。3.从SineWave模块的输出端口创建一条连接到Abs模块的分支线。当光标悬停在SineWave模块的输出信号线上时，按住Ctrl键并向下拖动。拖动分支线，直到末端靠近Abs模块为止。4.向Abs模块拖动，直到分支线连接到该模块。根据需要移动顶点，以拉直该线。（顶点上出现一个圆圈。）您可以尝试用其他方法来连接模块：拖动鼠标，从一个模块的输出向另一个模块的输入绘制一条连接。当您的模块已对齐（即不显示参考线）时，可以使用此方法。选择第一个模块，然后按住Ctrl键并点击要连接的模块。当您不希望模块对齐时，可以使用此方法。连接线根据需要拐弯以建立连接，如下图所示。注意您可以选择多个模块，将它们连接到一个具有多个输入端口的模块（例如，总线）。要从线段逼近对角线，请按住Shift键并拖动顶点。提示要改善信号线的形状，请选择信号线，然后从省略号菜单中选择AutorouteLine。如果模型元素之间存在更好的路线，则会重新绘制信号线。组织模型您可以将模块组合成子系统，并为模块、子系统和信号添加标签。有关子系统的详细信息，请参阅创建子系统。1.拖动鼠标，在Abs和Gain1模块周围绘制一个选择框。2.将光标移动到选择框右下角出现的省略号上。从工具栏中选择CreateSubsystem。模型中将出现一个子系统模块，代替Abs和Gain1模块。要调整子系统模块的大小，使其最适合您的模型，请拖动模块句柄。3.为子系统指定有意义的名称。双击模块名称并键入AbsoluteValue。4.双击AbsoluteValue子系统将其打开。提示要使用ExplorerBar来导航模型层次结构，请右键点击模块并选择OpeninNewTab。该子系统包含您选择作为子系统基础的Abs和Gain1模块。它们依次连接到两个新模块：In1（Inport模块）和Out1（Outport模块）。Inport和Outport模块对应于子系统的输入端口和输出端口。5.点击SimulinkEditor中的UptoParent按钮返回到模型顶层。6.您可以为任何信号命名。双击信号并键入名称即可。例如，双击来自Gain模块的信号，然后键入MySignal。双击信号线而不是画布的空白区域，否则将创建一个单独的文本元素（注释）。有关处理信号名称的其他方法，请参阅信号名称和标签操作。下图显示了您创建子系统、命名子系统并命名信号之后的模型。提示要查看其他调整大小和对齐选项，请使用DiagramArrange菜单。对模型进行仿真并查看结果1.您可以使用SimulationRun命令(Ctrl+T)或Run按钮对模型进行仿真。您可以使用自己偏好的方法对模型进行仿真。在本示例中，仿真运行10秒，此为默认设置。2.双击两个Scope模块将其打开，然后查看结果。在每个Scope中，点击Autoscale按钮以查看完整信号。下图显示了两个结果。在第二个图中，不出所料，正弦波的绝对值始终为正。修改模型您可以在现有信号上添加模块、从模型中移除模块以及重新绘制连接线。要修改此模型，请为模型中两个分支的输入添加一个偏置。再将其中一个Scope替换为另外一种信宿