1、图标打开“.mdl”文件。在图7.3的Simulink模型窗口中选择菜单“File”“Open”或者单击工具栏的7.2.2 Simulink的模型窗口模型窗口由菜单、工具栏、模型浏览器窗口、模型框图窗口以及状态栏组成。ViewGo to parent显示当前系统的父系统Model browser options模型浏览器设置Block data tips options鼠标位于模块上方时显示模块内部数据Library browser显示库浏览器Fit system to view自动选择最合适的显示比例Normal以正常比例（100%）显示模型SimulationStartStop启动停止仿真
2、PauseContinue暂停继续仿真Simulation Parameters设置仿真参数普通Simulink模型Accelerator产生加速Simulink模型FormatText alignment标注文字对齐工具Filp name翻转模块名ShowHide name显示隐藏模块名Filp block翻转模块Rotate Block旋转模块Library link display显示库链接ShowHide drop shadow显示隐藏阴影效果Sample time colors设置不同的采样时间序列的颜色Wide nonscalar lines粗线表示多信号构成的向量信号线Signa
3、l dimensions注明向量信号线的信号数Port data types标明端口数据的类型Storage class显示存储类型ToolsData explorer数据浏览器Simulink debuggerSimulink调试器Data class designer用户定义数据类型设计器Linear Analysis线性化分析工具 7.3 模型的创建7.3.1模块的操作1. 对象的选定选定单个对象选定对象只要在对象上单击鼠标，被选定的对象的四角处会出现小黑块编辑框。选定多个对象如果选定多个对象，可以按下Shift键，然后再单击所需选定的模块；或者用鼠标拉出矩形虚线框，将所有待选模块框在其
4、中，则矩形框中所有的对象均被选中，如图7.7所示。选定所有对象如果要选定所有对象，可以选择菜单“Edit”“Select all”。2. 模块的复制（1） 不同模型窗口（包括模型库窗口）之间的模块复制选定模块，用鼠标将其拖到另一模型窗口。选定模块，使用菜单的“Copy”和“Paste”命令。选定模块，使用工具栏的“Copy”和“Paste”按钮。（2） 在同一模型窗口内的复制模块（如图7.8所示）选定模块，按下鼠标右键，拖动模块到合适的地方，释放鼠标。选定模块，按住Ctrl键，再用鼠标拖动对象到合适的地方，释放鼠标。使用菜单和工具栏中的“Copy”和“Paste”按钮。3. 模块的移动 在同一
5、模型窗口移动模块选定需要移动模块，用鼠标将模块拖到合适的地方。在不同模型窗之间移动模块在不同模型窗之间移动模块，在用鼠标移动的同时按下Shift键。当模块移动时，与之相连的连线也随之移动。 4. 模块的删除要删除模块，应选定待删除模块，按Delete键；或者用菜单“Edit”“Clear”或“Cut”；或者用工具栏的“Cut”按钮。 5. 改变模块大小选定需要改变大小的模块，出现小黑块编辑框后，用鼠标拖动编辑框，可以实现放大或缩小。6. 模块的翻转模块翻转180度选定模块，选择菜单“Format”“Flip Block”可以将模块旋转180度，如同7.9中间为翻转180度示波器模块。模块翻转9
6、0度选定模块，选择菜单“Format”“RotateBlock”可以将模块旋转90度，如图7.9右边示波器所示。如果一次翻转不能达到要求，可以多次翻转来实现。7. 模块名的编辑修改模块名单击模块下面或旁边的模块名，出现虚线编辑框就可对模块名进行修改。模块名字体设置选定模块，选择菜单“Format”“Font”，打开字体对话框设置字体。模块名的显示和隐藏选定模块，选择菜单“Format”“Hide /Show name”，可以隐藏或显示模块名。模块名的翻转选定模块，选择菜单“Format”“Flip name”，可以翻转模块名。7.3.2信号线的操作1. 模块间连线先将光标指向一个模块的输出端，
7、待光标变为十字符后，按下鼠标键并拖动，直到另一模块的输入端。2. 信号线的分支和折曲（1） 分支的产生将光标指向信号线的分支点上，按鼠标右键，光标变为十字符，拖动鼠标直到分支线的终点，释放鼠标；或者按住Ctrl键，同时按下鼠标左键拖动鼠标到分支线的终点，如图7.10所示。（2） 信号线的折线选中已存在的信号线，将光标指向折点处，按住Shift键，同时按下鼠标左键，当光标变成小圆圈时，用鼠标拖动小圆圈将折点拉至合适处，释放鼠标，如图7.11所示。3. 信号线文本注释（label）添加文本注释双击需要添加文本注释的信号线，则出现一个空的文字填写框，在其中输入文本。修改文本注释单击需要修改的文本注释
8、，出现虚线编辑框即可修改文本。移动文本注释单击标识，出现编辑框后，就可以移动编辑框。复制文本注释单击需要复制的文本注释，按下Ctrl键同时移动文本注释，或者用菜单和工具栏的复制操作。4. 在信号线中插入模块如果模块只有一个输入端口和一个输出端口，则该模块可以直接被插入到一条信号线中。7.3.3给模型添加文本注释（1） 添加模型的文本注释在需要当作注释区的中心位置，双击鼠标左键，就会出现编辑框，在编辑框中就可以输入文字注释。（2） 注释的移动在注释文字处单击鼠标左键，当出现文本编辑框后，用鼠标就可以拖动该文本编辑框。7.4 Simulink的基本模块7.4.1基本模块Simulink的基本模块包
9、括9个子模块库。1.输入信号源模块库（Sources）输入信号源模块是用来向模型提供输入信号。常用的输入信号源模块源如表7.2所示。表7.2 常用的输入信号源模块表名称模块形状功能说明Constant恒值常数，可设置数值Step阶跃信号Ramp线性增加或减小的信号Sine Wave正弦波输出Signal Generator信号发生器，可以产生正弦、方波、锯齿波和随机波信号From File从文件获取数据From Workspace从当前工作空间定义的矩阵读数据Clock仿真时钟，输出每个仿真步点的时间In输入模块2. 接收模块库（Sinks）接收模块是用来接收模块信号的，常用的接收模块如表7.
10、3所示。表7.3 常用的接收模块表Scope示波器，显示实时信号Display实时数值显示XY Graph显示X-Y两个信号的关系图To File把数据保存为文件To Workspace把数据写成矩阵输出到工作空间Stop Simulation输入不为零时终止仿真，常与关系模块配合使用Out输出模块3. 连续系统模块库（Continuous）连续系统模块是构成连续系统的环节，常用的连续系统模块如表7.4所示。表7.4 常用的连续系统模块表Integrator积分环节Derivative微分环节State-Space状态方程模型Transfer Fcn传递函数模型Zero-Pole零极点增益模型
11、Transport Delay把输入信号按给定的时间做延时4. 离散系统模块库（Discrete）离散系统模块是用来构成离散系统的环节，常用的离散系统模块如表7.5所示。表7.5 常用的离散系统模块表Discrete Transfer Fcn离散传递函数模型Discrete Zero-Pole离散零极点增益模型Discrete State-Space离散状态方程模型Discrete Filter离散滤波器Zero-Order Hold零阶保持器First-Order Hold一阶保持器Unit Delay采样保持，延迟一个周期7.4.2常用模块的参数和属性设置1. 模块参数设置（1） 正弦信号
12、源（Sine Wave）双击正弦信号源模块，会出现如图7.13所示的参数设置对话框。图7.13的上部分为参数说明，仔细阅读可以帮助用户设置参数。Sine type为正弦类型，包括Time-based和Sample-based；Amplitude为正弦幅值；Bias为幅值偏移值；Frequency为正弦频率；Phrase为初始相角；Sample time为采样时间。（2） 阶跃信号源（Step）阶跃信号模块是输入信号源，其模块参数对话框如图7.14所示。其中：Step time为阶跃信号的变化时刻，initial value为初始值，Final value为终止值，Sample time为采样时
13、间。（3） 从工作空间获取数据（From workspace）从工作空间获取数据模块的输入信号源为工作空间。【例7.2】在工作空间计算变量t和y，将其运算的结果作为系统的输入。 t=0:0.1:10; y=sin（t）; t=t; y=y 然后将“From Workspace”模块的参数设置对话框打开，如图7.15（a）所示，在“Data”栏填写“t,y”，单击“OK”按钮完成。则在模型窗口中该模块就显示为图7.15（b）。用示波器作为接收模块，可以查看输出波形为正弦波。“Data”的输入有几种，可以是矩阵、包含时间数据的结构数组。“From Workspace”模块的接收模块必须有输入端口，
14、“Data”矩阵的列数应等于输入端口的个数+1，第一列自动当成时间向量，后面几列依次对应各端口。2*pi; y1=t;y; save Ex0702 y1 %保存在“Ex0702.mat”文件中（4） 从文件获取数据（From file）从文件获取数据模块是指从mat数据文件中获取数据为系统的输入。将【例7.2】中的数据保存到.mat文件： save Ex0702 y1 %保存在“Ex0702.mat”文件中 然后将“From File”模块的参数设置对话框打开，如图7.16所示，在“File name”栏填写“Ex0702.mat”，单击“OK”按钮完成。用示波器作为接收模块，可以查看输出波形
15、。（5） 传递函数（Transfer function）传递函数模块是用来构成连续系统结构的模块，其模块参数对话框如图7.17所示。在上图中设置“Denominator”为“1 1.414 1”，则在模型窗口中显示为如图7.18所示。（6） 示波器（Scope）示波器模块是用来接收输入信号并实时显示信号波形曲线，示波器窗口的工具栏可以调整显示的波形，显示正弦信号的示波器如图7.19所示。2. 模块属性设置每个模块的属性对话框的内容都相同，如图7.22所示。（1） 说明（Description）对模块在模型中用法的注释。（2） 优先级（Priority）规定该模块在模型中相对于其它模块执行的优先
16、顺序。（3） 标记（Tag）用户为模块添加的文本格式标记。（4） 调用函数（Open function）当用户双击该模块时调用的MATLAB函数。（5） 属性格式字符串（Attributes format string）指定在该模块的图标下显示模块的哪个参数和格式。7.5复杂系统的仿真与分析Simulink的模型实际上是定义了仿真系统的微分或差分方程组，而仿真则是用数值解算法来求解方程。7.5.1仿真的设置在模型窗口选择菜单“Simulation”“Simulation parameters”，则会打开参数设置对话框，如图7.24所示。1. Solver页的参数设置（1） 仿真的起始和结束时间
17、仿真的起始时间（Start time）仿真的结束时间（Stop time）（2） 仿真步长仿真的过程一般是求解微分方程组，“Solve options”的内容是针对解微分方程组的设置。（3） 仿真解法Type的右边：设置仿真解法的具体算法类型。（4） 输出模式根据需要选择输出模式（Output options），可以达到不同的输出效果。2. Workspace I/O（工作空间输入输出）页的设置如图7.25所示，可以设置Simulink从工作空间输入数据、初始化状态模块，也可以把仿真的结果、状态模块数据保存到当前工作空间。（1） 从工作空间装载数据（Load from workspace）（2
18、） 保存数据到工作空间（Save to workspace） Time栏勾选Time栏后，模型将把（时间）变量以在右边空白栏填写的变量名（默认名为tout）存放于工作空间。States栏勾选States栏后，模型将把其状态变量在右边空白栏填写的变量名（默认名为xout）存放于工作空间。Output栏如果模型窗口中使用输出模块“Out”，那么就必须勾选Output栏，并填写在工作空间中的输出数据变量名（默认名为yout）。Final state栏Final state栏的勾选，将向工作空间以在右边空白栏填写的名称（默认名为xFinal），存放最终状态值。（3） 变量存放选项（Save optio
19、ns）Save options必须与Save to workspace配合使用。7.5.2连续系统仿真【例7.3】建立二阶系统的仿真模型。方法一：输入信号源使用阶跃信号，系统使用开环传递函数，接受模块使用示波器来构成模型。（1） 在“Sources”模块库选择“Step”模块，在“Continuous”模块库选择“Transfer Fcn”模块，在“Math Operations”模块库选择“Sum”模块，在“Sinks”模块库选择“Scope”。（2） 连接各模块，从信号线引出分支点，构成闭环系统。（3） 设置模块参数，打开“Sum”模块参数设置对话框，如图7.26所示。将“Icon sha
20、pe”设置为“rectangular”，将“List of signs”设置为“|+-”，其中“|”表示上面的入口为空。“Transfer Fcn”模块的参数设置对话框中，将分母多项式“Denominator”设置为“1 0.6 0”。将“Step”模块的参数设置对话框中，将“Step time”修改为0。（4） 添加信号线文本注释双击信号线，出现编辑框后，就输入文本。则模型如图7.27所示。（5） 仿真并分析单击工具栏的“Start simulation”按钮，开始仿真，在示波器上就显示出阶跃响应。在Simulink模型窗口，选择菜单“Simulation”“Simulation param
21、eters”命令，在“Solver”页将“Stop time”设置为15，然后单击“Start simulation”按钮，示波器显示的就到15秒结束。打开示波器的Y坐标设置对话框，将Y坐标的“Y-min”改为0，“Y-max”改为2，将“Title”设置为“二阶系统时域响应”，则示波器如图7.28所示。方法二：（1） 系统使用积分模块（Integrator）和零极点模块（zero-pole）串联，反馈使用“Math Operations”模块库中的“Gain”模块构成反馈环的增益为-1。（2） 连接模块，由于“Gain”模块在反馈环中，因此需要使用“Flip Block”翻转该模块。（3）
22、设置模块参数，将“zero-pole”模块参数对话框中的“Zeros”栏改为“”，将“Poles”栏改为-0.6。将“Gain”模块的“Gain”参数改为-1。模型如图7.29所示。如果将示波器换成“Sinks”模块库中的“Out”模块；然后在仿真参数设置对话框的“Workspace I/O” 页（工作空间输入输出），将“Time”和“Output”栏勾选，并分别设置保存在工作空间的时间量和输出变量为“tout”和“yout”。仿真后在工作空间就可以使用这两个变量来绘制曲线，如图7.30所示： plot（tout,yout）7.5.3离散系统仿真【例7.4】控制部分为离散环节，被控对象为两个连
23、续环节，其中一个有反馈环，反馈环引入了零阶保持器，输入为阶跃信号。创建模型并仿真：（1） 选择一个“Step”模块，选择两个“Transfer Fcn”模块，选择两个“Sum”模块，选择两个“Scope”模块，选择一个“Gain”模块，在“Discrete”模块库选择一个“Discrete Filter”和一个“Zero-Order Hold”模块。（2） 连接模块，将反馈环的“Gain”模块和“Zero-Order Hold”模块翻转。（3） 设置参数，“Discrete Filter”和“Zero-Order Hold”模块的“Sample time”都设置为0.1s。（4） 添加文本注释
24、，系统框图如图7.31所示。（5） 设置颜色，Simulink为帮助用户方便地跟踪不同采样频率的运作范围和信号流向，可以采用不同的颜色表示不同的采样频率，选择菜单“Format”“Sample time color”，就可以看到不同采样频率的模块颜色不同。（6） 开始仿真，在Simulink模型窗口，选择菜单“Simulation”“Simulation parameters”，将“Max step size”设置为0.05s，则两个示波器“Scope”和“Scope1”的显示如图7.32所示。可以看出当T=Tk=0.1时系统的输出响应较平稳。（7） 修改参数，将“Discrete Filte
25、r”模块的“Sample time”设置为0.6s，“Zero-Order Hold”模块的“Sample time”不变；选择菜单“Edit”“Update diagram”命令修改颜色，就可以看到“Discrete Filter”模块的颜色变化了；然后开始仿真，则示波器显示如图7.33所示。可以看出当T=0.6而Tk=0.1时，系统出现振荡。（8） 修改参数，将“Discrete Filter” 和“Zero-Order Hold”模块的“Sample time”都设置为0.6s，更新框图颜色，开始仿真，则示波器显示如图7.34所示。当T=Tk=0.6时，系统出现强烈的振荡。7.5.4仿真结构参数化当系统参数需要经常改变或由函数得出时，可以使用变量来作为模块的参数。【例7.5】将【例7.4】中的模块结构参数用变量表示，结构图如图7.35所示。将参数设置放在Ex0705_1.m文件中：% Ex0705_1 参数设置T=0.1; %控制环节采样时间Tk=0.6; %零阶保持器采样时间k=0.03;
