MATLAB_SIMULINK解释完整版本的全解
第3章 SIMULINK应用基础 3.1 SIMULINK仿真环境 SIMULINK是MATLAB分支产品主要用于模型和动态模拟工程问题。SIMULINK它反映了模块化设计和系统级模拟的理念。模块组合的方法使用户能够快速准确地创建动态系统的计算机模型,使建模简单。SIMULINK计算机环境已成为模拟领域的首选。 具体到电力系统仿真而言,原来的MATLAB编程模拟是在文本命令窗口中进行的,编程是一行命令和MATLAB函数,不直观也很难与实际的电力模型建立形象联系。在SIMULINK在环境中,电力系统元件的模型用框图表示,框图之间的连接表示信号流的方向。只要用户熟悉,SIMULINK模拟平台的使用方法和模型库的内容可以用鼠标和键盘绘制和组织系统模型,实现系统的模拟。没有必要从零开始设计模型函数或死记复杂函数。 图3-1 打开SIMULINK模块库浏览器的方法 图3-2 SIMULINK模块库浏览器窗口 SIMULINK模块库包括标准模块库和专业模块库。?标准模块库是MATLAB最早开发的模块库包括连续系统、非连续系统、离散系统、信号源、显示等子模块库。由于SIMULINK广泛应用于工程模拟领域,各领域专家开发了20多个专业模块库,如通信系统、数字信号处理、电力系统、模糊控制、神经网络等。 点击图3-2中树状结构目录窗口中各模块库名前带+的小方块,即可展开二级子模块库目录。模块窗口显示了用户在树结构目录窗口中选择的模块库中包含的模块图标。如果显示的模块图标前面有一个+的小方块,则表示图标下有一个三级目录。直接单击图标以显示三级目录下的模块图标。 为便于叙述,本书称模块库中以图标形式表示的典型环节为模块,以典型环节模块组成的系统模拟模型为模型。 3.1.2 SIMULINK仿真平台 从MATLAB窗口进入SIMULINK仿真平台的方法有以下两种: (1) 点击MATLAB菜单栏中的[File>New>Model],如图3-3所示。 (2) 点击SIMULINK模块库浏览器窗口工具栏上的按钮 。 图3-3 进入SIMULINK模拟平台方法1 完成上述操作后,图3-4所示SIMULINK仿真平台。模拟平台标题栏上的untitled表示未命名的新模型文件。模拟平台中的菜单栏和工具栏是SIMULINK系统仿真的重要工具。 图3-4 SIMULINK的仿真平台 1. 模拟平台菜单栏 SIMULINK模拟平台中的菜单包括File(文件)Edit(编辑)View(查)Simulation(仿真)Format(格式)Tools(工具)Help七项内容。 每个主菜单项都有下拉菜单,下拉菜单中的每个小菜单都是命令,只要用鼠标选择,菜单项命令规定的操作就可以执行。编辑和模拟菜单最常用。 见附录A。 2. 模拟平台工具栏 SIMULINK模拟平台中的工具栏可分为五类。 3.2 SIMULINK的基本操作3.2.1 模块和信号线的基本操作 1. 模块的基本操作 模块是系统模型中最基本的元素,不同的模块代表不同的功能。可调整各模块的尺寸、放置方向、标签、属性等。表3-1列出了SIMULINK简要描述了中模块的基本操作方法。 如图3-5所示,模块顺时针旋转90°、修改标签内容和位置。 2. 基本操作信号线 信号线是系统模型中最基本的元素,熟悉和正确使用信号线是创建模型的基础。SIMULINK中间的信号线不是简单的连接,它具有一定的流向属性,不可逆,表示实际模型中的信号流向。 表3-2列出了SIMULINK简要描述了中信号线的基本操作方法。 图3-5 模块的基本操作示例 3.2.2 基本操作系统模型 用户除了熟悉模块和信号线的基本操作方法外,还需要熟悉SIMULINK系统模型本身的基本操作包括模型文件的创建、打开、保存和注释。 表3-3列出了SIMULINK简要描述了中系统模型的基本操作方法。 如图3-6所示,在模型中添加注释文本,使模型更具可读性。 图3-6 添加注释文本示例 (a) 未加注释;(b) 添加注释文本 3.2.3 建立和包装子系统 1. 建立子系统 一般来说,电力系统的模拟模型比较复杂,规模大,包括各种数量可观的模块。如果直接显示这些模块SIMULINK模拟平台窗口