Simulink建模基础(1)


Simulink建模基础(1)

一、简介

​ Simulink是动态和嵌人式等系统的建模与仿真工具,也是模型设计的基础。对于机电航空航天、信号处理、自动控制、通信、音视频处理等众多领域,Simulink 提供了交互式可视化开发环境和可定制的模块库,对系统进行建模、仿真与调试等;并可实现与 Stateflow有限状态机的无缝连接,扩展对复杂系统的建模能力。
​ 通过Simulink模块库自带的1000多个预定义模块基本上可快速地创建基于MCU器件应用的系统模型。运用层次化建模、数据管理、子系统定制等手段,即使是复杂的嵌入式MCU应用系统,也能轻松地完成简明精确的模型描述。

主要内容:

  • ​ Simulink基本操作
  • Simulink模块库简介
  • Simulink建模新方法介绍
  • 物理建模简介

二、Simulink基本操作

2.1模块库和编辑窗口

2.1.1 打开Simulink的起始页

​ 在MATLAB的命令行窗口中输人Simulink指令或单击MATLAB工具栏上的Simulink图标,可打开Simulink的起始页。

2.1.2 打开模型编辑窗口

​ 创建一个新的模型,首先要打开一个模型编辑窗口。可以通过单击“Simulink的起始页”上所需要的模板,这里选择空白模型(Blank Model)来打开编辑窗口。

2.1.3 打开Simulink库浏览器查看Simulink模块库中包含的子库

​ 单击图3.2工具栏上的“库浏览器”图标,可查看Simulink 模块库所包含的子库。

2.2 建模示例

2.2.1 有物理含义或微分方程创建模型

1.求解负载电阻R上消耗功率的数学表达式

​ 根据欧姆定律,该电路的电流i可表示为:
$$
i={V_S\over R_s+R_L}
$$
​ 则负载电阻R上消耗的功率为
$$
P=i^2*R_L
$$

(1)模型所需模块分析

​ 该模型可由3个 Constant 常数模块、1个Add 加法模块、1个 Divide 除法模块1个Product乘法模块1个Math Function 数学函数模块和1个Display 显示模块来表达。

(2)创建一个Simulink模型。

​ D单击工具栏上的图标打开Simulink起始页新建一个空白的Simulink模型并另存为自己的工作文件夹中。
​ 从Simulink 模块库(Commonly Used Blocks、Math Operations 和 Sinks)中添加Constant模块、Add模块、Divide模块、Math Function模块、Product 模块和 Display模块等。

(3)搭建好的模型

2.3参数设置

1.在“建模”中选择“模型数据编辑器”,此时界面下方出现如下编辑器:

2.选择Parameters,选中你要定义的变量位置,点击┇按钮

3.按照下图进行数据的创建:

4.在该界面进行参数的设置

5.回到matlab中的工作区,发现新增了添加的变量,将他们全部选中,右键,另存为Matlab格式文件,保存

6.进入保存好的Matlab文件,得到如图所示的配置文件。

​ 在这里可以对每个参数的值,类型等进行修改。

7.在文件的最前方,定义每一个变量的值,然后将值赋给每一个对应变量.Value,如图所示。

8.点击运行,这样就把sumlink中的值就同步修改了,以后再修改就可以直接使用文件来修改相应变量的值了

9.选择模型属性,在回调选项中的PreLoadFcn的模型预加载中输入.m文件名,这样每次直接运行simlink文件时,会自动加载一次.m文件

2.4 模型仿真

​ 先对模型中各参数进行赋值,赋值后在simulink中,点击工具栏中的开始图标进行仿真。结果如下:


文章作者: 工程小李
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