Simulink模块的一些简单用法 - CSDN文库

Simulink中模块的一些基本用法

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第七章 Simulink 基础

7.1 Simulink 简介

Simulink 是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包，它支持连续、离散及两

者混合的线性和非线性系统，也支持具有多种采样频率的系统。在 Simulink 环境中，利用鼠标

就可以在模型窗口中直观地“画”出系统模型，然后直接进行仿真。它为用户提供了方框图进行

建模的图形接口，采用这种结构画模型就像你用手和纸来画一样容易。它与传统的仿真软件包

微分方程和差分方程建模相比，具有更直观、方便、灵活的优点。Simulink 包含有 Sinks（输出

方式）、Source（输入源）、 Linear（线性环节）、 Nonlinear（非线性环节）、Connections（连接

与接口）和 Extra（其他环节）等子模型库，而且每个子模型库中包含有相应的功能模块，用户

也可以定制和创建自己的模块。

用 Simulink 创建的模型可以具有递阶结构，因此用户可以采用从上到下或从下到上的结构

创建模型。用户可以从最高级开始观看模型，然后用鼠标双击其中的子系统模块，来查看其下

一级的内容，以此类推，从而可以看到整个模型的细节，帮助用户理解模型的结构和各模块之

间的相互关系。在定义完一个模型后，用户可以通过 Simulink 的菜单或 MATLAB 的命令窗口

键入命令来对它进行仿真。菜单方式对于交互工作非常方便，而命令行方式对于运行一大类仿

真非常有用。采用 Scope 模块和其他的画图模块，在仿真进行的同时，就可观看到仿真结果。

除此之外，用户还可以在改变参数后迅速观看系统中发生的变化情况。仿真的结果还可以存放

到 MATLAB 的工作空间里做事后处理。

模型分析工具包括线性化和平衡点分析工具、MATLAB 的许多基本工具箱及 MATLAB 的

应用工具箱。由于 MATLAB 和 Simulink 是集成在一起的，因此用户可以在这两种环境下对自

己的模型进行仿真、分析和修改。

Simulink 具有非常高的开放性，提倡将模型通过框图表示出来，或者将已有的模型添加组

合到一起，或者将自己创建的模块添加到模型当中。Simulink 具有较高的交互性，允许随意修

改模块参数，并且可以直接无缝地使用 MATLAB 的所有分析工具。对最后得到的结果可进行

分析，并能够将结果可视化显示。

Simulink 非常实用，应用领域很广，可使用的领域包括航空航天、电子、力学、数学、通

信、影视和控制等。世界各地的工程师都在利用它来对实际问题进行建模、分析和解决。

7.2 Simulink 的基本操作

7.2.1 Simulink 的运行

运行 Simulink 有三种方式：

z 在 MATLAB 的命令窗口直接键入“Simulink”并回车；

z 单击 MATLAB 工具条上的 Simulink 图标；

z 在 MATLAB 菜单上选 File→New→Model。

运行后会显示图 7.2.1 所示的 Simulink 模块库浏览器，单击工具条左边建立新模型的快捷

方式，则显示如图 7.2.2 所示的新建模型窗口，在模型窗口中用户便可通过选择模块库中的仿

真模块，建立自己的仿真模型，并进行动态仿真。

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删除等操作，如果要在同一窗口移动模块，则在模块选中的基础上，用鼠标进行拖拽并放在合

适的位置。

3、模块的连接

(1) 连接两个模块：从一个模块的输出端连到另一个模块的输入端。如果两个模块不在同

一水平线上，连线是折线，若用斜线表示则需在连接时按住【Shift】。

(2) 在连线之间插入：把模块用鼠标拖到连线上，然后释放鼠标即可。

(3) 连线的分支：当我们需要把一个信号输送给不同的模块时，连线要采用分支结构，其

操作步骤是：先连好一条线，把鼠标移到支线的起点，并按下【Ctrl】，再将鼠标拖至目标模块

的输入端即可。

4、模块参数的设置

Simulink 中几乎所有模块的参数（Parameters）都允许用户进行设置，只要双击要设置的模

块或在模块上按鼠标右键并在弹出的菜单中选择【Block Parameters】就会显示参数设置对话框。

例7.2.1 已知单位负反馈二阶系统的开环传递函数为

ss

sG

47.4

10

)(

2

+

=

试绘制单位阶跃响应的Simulink结构图。

解：1、利用Simulink的Library窗口中的【File】|【New】，打开一个新的工作空间；

2、分别从信号源库（Sourse）、输出方式库(Sink)、数学运算库(Math)、连续系统库（Continuous

）

中，用鼠标把阶跃信号发生器（Step）、示波器（ Scope）、传递函数（Transfer Fcn）、相加器（ Sum）

四个标准功能模块选中，并将其拖至工作平台；

3、按要求先将前向通道连接好，然后把相加器（Sum）的另一个端口与传递函数和示波器

间的线段相连，形成闭环反馈；

4、双击阶跃信号发生器，打开其属性设置对话框，并将其设置为单位阶跃信号，如图7.2.6

所示，同理，将相加器设置为“+-”，使传递函数的Numerator设置为“［10］ ”，Denominator设置

为“[1 4.47 0]”；

图 7.2.6 模块参数设置对话框

5、绘制成功后，如图7.2.7所示，并命名后存盘。

10

s +4.47s

2

Transfer Fcn

Step

Scope

图7.2.7二阶系统Simulink结构图

5、模块外形的调整

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