Simulink建模基础（2）

三、数学表达式模型搭建技巧

​ 本节对公式：
$$
y(t)=A*e^{-t\over a}+{K\over\alpha}e^{-t\over a}\int_0^tx(\tau)e^{t\over a}d\tau+{\beta\over\alpha}e^{-t\over a}\int_0^tx(\tau^2)e^{t\over a}d\tau
$$
的数学表达式进行建模。

1.先将结构进行剖析分解

（1）将系统划分为几个子系统

$$
y(t)=Function1+Function2+Function3
$$

​ 所以，有
$$
Function1=A*e^{-t\over a}
$$

$$
Function2={K\over\alpha}e^{-t\over a}\int_0^tx(\tau)e^{t\over a}d\tau
$$

$$
Function3={\beta\over\alpha}e^{-t\over a}\int_0^tx(\tau^2)e^{t\over a}d\tau
$$

（2）此时再将子系统划分为各个小块。如：

$$
Function1=block1+block2
$$

$$
Function2 = block2 * block3 * block4
$$

$$
Function3= block2 *block5 *block6
$$

​ 所以可得出
$$
block1=A
$$

$$
block2=e^{-t\over a}
$$

$$
block3={K\over\alpha}
$$

$$
block4=\int_0^tx(\tau)e^{t\over a}d\tau
$$

$$
block5={\beta\over\alpha}
$$

$$
block6=e^{-t\over a}\int_0^tx(\tau^2)e^{t\over a}d\tau
$$

2.开始进行建模

（1）创建上文所使用的六个模块

​ 如图，先创建Function1：

​ 再创建Function2，以及Function3

（2）建立子系统

​ 将三个子系统建立完成后：

​ （3）进行三个子系统的连接

3.模型仿真及测试

（1）添加测试用例及显示设备

​ 添加一个正弦信号模块作为测试用例并按默认设置。

​ 添加一个示波器模块作为显示设备。

​ 双击该模块，在打开后界面的左上角，点击“视图”->”配置属性”，打开下图界面。

​ 设置完成后，为下图样式：

（2）对参数进行设置

​ 1.按照上文参数设置，对该建模内未定义的参数进行定义并赋值。

​ 2.设置仿真停止时间

​ 3.设置求解器类型（变步长）；并选择ode23的求解器。

​ 4.进行仿真

四、Simulink仿真的各种波形显示方式

1.普通示波器Scope

​ 调用方式：库浏览器中搜索Scope，拖出使用即可。

2.Dashboard Scope示波器

（1）添加Dashboard Scope模块,即在模型的空白处单击选中该模型然后键人“dash”接着选中Dashboard Scope

（2）连接Dashboard Scope模块即双击 Dashboard Scope模块，打开模块参数对话框接着选中需要显示的信号，这些信号将出现在模块参数对话框中。

3.仿真数据检查器（Data Inspector）

​ 为了在一个页面中显示多个信号的波形，或对某个/多个信号的多次测试进行记录，以优化模型中的参数等可使用 Data Inspector。如同时观察x(t)、y(t)、Functionl、Function2和Function3等信号。

​ （1）右击需要的信号选择“记录所选信号”

​ （2）将所需信号全部按上述操作进行处理

​ （3）找到已经选择的信号，再次右击打开仿真数据检查器。

​ （4）对信号在此进行简单的归位排序，以便查看。

​ （5）记录多次仿真结果。利用该记录功能可对比在不同参数条件下的输出波形，从而选择模型中更符合实际的参数。

4.逻辑分析仪(Logic Analyzer)。

​ 对于选中的信号可以一次性将其波形显示出来，特别适用于逻辑关系比较明显的系统其操作方法为:选择 Logic Analyzer 选项即可打开逻辑分析仪对话框。