SIMULINK

SIMULINK

可視化仿真工具
Simulink是美國Mathworks公司推出的MATLAB中的一種可視化仿真工具。Simulink是一個模塊圖環境,用于多域仿真以及基于模型的設計。它支持系統設計、仿真、自動代碼生成以及嵌入式系統的連續測試和驗證。Simulink 提供圖形編輯器、可自定義的模塊庫以及求解器,能夠進行動态系統建模和仿真。[1]Simulink與MATLAB相集成,能夠在Simulink中将MATLAB算法融入模型,還能将仿真結果導出至MATLAB做進一步分析。Simulink應用領域包括汽車、航空、工業自動化、大型建模、複雜邏輯、物理邏輯,信号處理等方面。
    軟件名稱:SIMULINK 軟件平台:Windows/MacOS/Linux等 軟件語言:C語音 開發商:MathWorks.Inc 軟件授權:MathWorks.Inc 軟件版本: 軟件大小:

簡介

SIMULINK,是MATLAB最重要的組件之一,它提供一個動态系統建模、仿真和綜合分析的集成環境。在該環境中,無需大量書寫程序,而隻需要通過簡單直觀的鼠标操作,就可構造出複雜的系統。Simulink具有适應面廣、結構和流程清晰及仿真精細、貼近實際、效率高、靈活等優點,并基于以上優點Simulink已被廣泛應用于控制理論和數字信号處理的複雜仿真和設計。

功能

Simulink是MATLAB中的一種可視化仿真工具,是一種基于MATLAB的框圖設計環境,是實現動态系統建模、仿真和分析的一個軟件包,被廣泛應用于線性系統、非線性系統、數字控制及數字信号處理的建模和仿真中。

Simulink可以用連續采樣時間、離散采樣時間或兩種混合的采樣時間進行建模,它也支持多速率系統,也就是系統中的不同部分具有不同的采樣速率。為了創建動态系統模型,Simulink提供了一個建立模型方塊圖的圖形用戶接口(GUI),這個創建過程隻需單擊和拖動鼠标操作就能完成,它提供了一種更快捷、直接明了的方式,而且用戶可以立即看到系統的仿真結果。

Simulink是用于動态系統和嵌入式系統的多領域仿真和基于模型的設計工具。對各種時變系統,包括通訊、控制、信号處理、視頻處理和圖像處理系統,Simulink提供了交互式圖形化環境和可定制模塊庫來對其進行設計、仿真、執行和測試。

構架在Simulink基礎之上的其他産品擴展了Simulink多領域建模功能,也提供了用于設計、執行、驗證和确認任務的相應工具。Simulink與MATLAB緊密集成,可以直接訪問MATLAB大量的工具來進行算法研發、仿真的分析和可視化、批處理腳本的創建、建模環境的定制以及信号參數和測試數據的定義。

特點

豐富的可擴充的預定義模塊庫。

交互式的圖形編輯器來組合和管理直觀的模塊圖。

以設計功能的層次性來分割模型,實現對複雜設計的管理。

通過Model Explorer導航、創建、配置、搜索模型中的任意信号、參數、屬性,生成模型代碼。

提供API用于與其他仿真程序的連接或與手寫代碼集成。

使用Embedded MATLAB™模塊在Simulink和嵌入式系統執行中調用MATLAB算法。

使用定步長或變步長運行仿真,根據仿真模式(Normal,Accelerator,Rapid Accelerator)來決定以解釋性的方式運行或以編譯C代碼的形式來運行模型。

圖形化的調試器和剖析器來檢查仿真結果,診斷設計的性能和異常行為。

可訪問MATLAB從而對結果進行分析與可視化,定制建模環境,定義信号參數和測試數據。

模型分析和診斷工具來保證模型的一緻性,确定模型中的錯誤。

啟動

1、在MATLAB命令窗口中輸入simulink

結果是在桌面上出現一個稱為Simulink Library Browser的窗口,在這個窗口中列出了按功能分類的各種模塊的名稱。當然用戶也可以通過MATLAB主窗口的快捷按鈕來打開Simulink Library Browser窗口。

2、在MATLAB命令窗口中輸入simulink3

結果是在桌面上出現一個用圖标形式顯示的Library:simulink3的Simulink模塊庫窗口。兩種模塊庫窗口界面隻是不同的顯示形式,用戶可以根據各人喜好進行選用,一般說來第二種窗口直觀、形象,易于初學者,但使用時會打開太多的子窗口。

模塊介紹

SIMILINK模塊庫按功能進行分類,包括以下8類子庫:

Continuous(連續模塊)

Discrete(離散模塊)

Function&Tables(函數和平台模塊)

Math(數學模塊)

Nonlinear(非線性模塊)

Signals&Systems(信号和系統模塊)

Sinks(接收器模塊)

Sources(輸入源模塊)

1、連續模塊(Continuous)continuous.mdl

Integrator:輸入信号積分

Derivative:輸入信号微分

State-Space:線性狀态空間系統模型

Transfer-Fcn:線性傳遞函數模型

Zero-Pole:以零極點表示的傳遞函數模型

Memory:存儲上一時刻的狀态值

Transport Delay:輸入信号延時一個固定時間再輸出

Variable Transport Delay:輸入信号延時一個可變時間再輸出

2、離散模塊(Discrete)discrete.mdl

Discrete-time Integrator:離散時間積分器

Discrete Filter:IIR與FIR濾波器

Discrete State-Space:離散狀态空間系統模型

Discrete Transfer-Fcn:離散傳遞函數模型

Discrete Zero-Pole:以零極點表示的離散傳遞函數模型

First-Order Hold:一階采樣和保持器

Zero-Order Hold:零階采樣和保持器

Unit Delay:一個采樣周期的延時

3、Function&Tables(函數和平台模塊)function.mdl

Fcn:用用戶自定義的函數(表達式)進行運算

MATLAB Fcn:利用matlab的現有函數進行運算

S-Function:調用自編的S函數的程序進行運算

Look-Up Table:建立輸入信号的查詢表(線性峰值匹配)

Look-Up Table(2-D):建立兩個輸入信号的查詢表(線性峰值匹配)

4、Math(數學模塊)math.mdl

Sum:加減運算

Product:乘運算

Dot Product:點乘運算

Gain:比例增益運算

Math Function:包括指數函數、對數函數、求平方、開根号等常用數學函數

Trigonometric Function:三角函數,包括正弦、餘弦、正切等

MinMax:最值運算

Abs:取絕對值

Sign:符号函數

Logical Operator:邏輯運算

Relational Operator:關系運算

Complex to Magnitude-Angle:由複數輸入轉為幅值和相角輸出

Magnitude-Angle to Complex:由幅值和相角輸入合成複數輸出

Complex to Real-Imag:由複數輸入轉為實部和虛部輸出

Real-Imag to Complex:由實部和虛部輸入合成複數輸出

5、Nonlinear(非線性模塊)nonlinear.mdl

Saturation:飽和輸出,讓輸出超過某一值時能夠飽和。

Relay:滞環比較器,限制輸出值在某一範圍内變化。

Switch:開關選擇,當第二個輸入端大于臨界值時,輸出由第一個輸入端而來,否則輸出由第三個輸入端而來。

Manual Switch:手動選擇開關

6、Signal&Systems(信号和系統模塊)sigsys.mdl

In1:輸入端。

Out1:輸出端。

Mux:将多個單一輸入轉化為一個複合輸出。

DEMUX:将一個複合輸入轉化為多個單一輸出。

Ground:連接到沒有連接到的輸入端。

Terminator:連接到沒有連接到的輸出端。

SubSystem:建立新的

封裝(Mask)功能模塊

7、Sinks(接收器模塊)sinks.mdl

Scope:示波器。

XY Graph:顯示二維圖形。

To Workspace:将輸出寫入MATLAB的工作空間。

To File(.mat):将輸出寫入數據文件。

8、Sources(輸入源模塊)sources.mdl

Constant:常數信号。

Clock:時鐘信号。

From Workspace:來自MATLAB的工作空間。

From File(.mat):來自數據文件。

Pulse Generator:脈沖發生器。

Repeating Sequence:重複信号。

Signal Generator:信号發生器,可以産生正弦、方波、鋸齒波及随意波。

Sine Wave:正弦波信号。

Step:階躍波信号。

Ramp:斜坡信号。

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