1、 过程控制工程及仿真基于MATLAB/Simulink电子工业出版社 出版 2009.4作者：郭阳宽 王正林联系邮箱： wa_l 2.1 Simulink仿真概述l 2.2 Simulink仿真模型及仿真过程l 2.3 Simulink模块的处理l 2.4 Simulink仿真设置l 2.5 Simulink仿真举例l 2.6 本章小结l 习题与思考第 2章 Simulink仿真基础内容提要l Simulink的出现给控制系统分析与设计带来了福音。它有两个主要功能： Simu（仿真）和 Link（连接），即该软件可以利用鼠标在模型窗口上搭建出所需要的控制系统模型，然后对系统进行仿真和分析。l
2、在实际工程中，控制系统的结构往往很复杂，如果不借助专用的系统建模软件，很难准确地把一个控制系统的复杂模型输入计算机，对其进行进一步的分析与仿真，可见，熟练掌握 Simulink是从事过程控制方面的工作所必须的。l 通过本章，读者能对 Simulink的基本模块和功能有一个全面了解，并能熟悉 Simulink的基本操作，为使用Simulink进行过程控制系统仿真打下基础。 2.1 Simulink仿真概述2.1.1 Simulink的启动与退出l ，一种是启动 MATLAB后，单击 MATLAB主窗口的快捷按钮 来打开 “Simulink Library Browser”窗口l 另一种是在 MA
3、TLAB命令窗口中输入 “Simulink”，在桌面上会出现一个名为 “Simulink Library Browser”的窗口，在这个窗口中列出了按功能分类的各种模块的名称。然后在MATLAB命令窗口中输入“simulink3”，将在桌面上出现一个用图标形式显示的“Library :simulink3”的 Simulink模块库窗口。2.1.2 Simulink模块库Simulink模块库按功能分为以下 16类子模块库：l （ 1） Commonly Used Blocks：仿真常用模块库l （ 2） Continuous：连续系统模块库l （ 3） Discontinuities：非线性系
4、统模块库l （ 4） Discrete：离散系统模块库l （ 5） Logic and Bit Operations：逻辑运算和位运算模块库l （ 6） Lookup Tables：查找表模块库l （ 7） Math Operations：数学运算模块库l （ 8） Model Verification：模型验证模块库l （ 9） Model-Wide Utilities：进行模型扩充的实用模块库l （ 10） Ports & Subsystems：端口和子系统模块库l （ 11） Signals Attributes：信号属性模块库l （ 12） Signals Routing：提供用于输入
5、、输出和控制的相关信号及相关处理的模块库l （ 13） Sinks：仿真接收模块库l （ 14） Sources：仿真输入源模块库l （ 15） User-defined Functions：用户自定义函数模块库l （ 16） Additional Math &Discrete：附加的数学和离散模块库过程控制系统仿真中常用的模块 l （ 1）信号源部分模块l （ 2）连续系统模块l （ 3）数学运算模块l （ 4）非线性系统模块l （ 5）离散系统模块l （ 6）输出显示部分模块2.2 Simulink仿真模型及仿真过程一个典型的 Simulink仿真模型由以下三种类型的模块构成：l 1信号源
6、模块：信号源为系统的输入，它包括常数信号源、函数信号发生器（如正弦波和阶跃函数等）和用户自己在 MATLAB中创建的自定义信号。l 2被模拟的系统模块：系统模块作为仿真的中心模块，它是 Simulink仿真建模所要解决的主要问题。l 3输出显示模块：系统的输出由显示模块接收。输出显示的形式包括图形显示、示波器显示和输出到文件或 MATLAB工作空间中三种，输出模块主要在 Sinks 库中。Simulink仿真模型的基本特点可归纳如下：l Simulink里提供了许多如 Scope（示波器）的接收模块，这使得用 Simulink进行仿真具有像做实验一般的图形化显示效果。l Simulink的模型
7、具有层次性，通过底层子系统可以构建上层母系统。l Simulink提供了对子系统进行封装的功能，用户可以自定义子系统的图标和设置参数对话框。2.2.2 Simulink仿真的基本过程l 1打开一个空白的 Simulink模型窗口。l 2进入 Simulink模块库浏览界面，将相应模块库中所需的模块拖到编辑窗口里。l 3按照给定的框图修改编辑窗口中模块的参数。l 4将各个模块按给定的框图连接起来，搭建所需要的系统模型。l 5用菜单或在命令窗口键入命令进行仿真分析，在仿真的同时，可以观察仿真结果，如果发现有不正确的地方，可以停止仿真，对参数进行修正。l 6如果对结果满意，可以保存模型。举例：将一正弦信号输出到示波器中 2.3 Simulink模块的处理2.3.1 Simulink模块参数设置图 2.8 功能模块参数设置对话框图 2.10 示波器属性对话框
