SIMULINK

SIMULINK

Simulink是美国迈斯沃克公司推出的MATLAB中的一种可视化仿真工具，其软件版本为R2020a。Simulink是一个模块图环境，用于多域仿真以及基于模型的设计。它支持系统设计、仿真、自动代码生成以及嵌入式系统的连续测试和验证。Simulink提供图形编辑器、可自定义的模块库以及求解器，能够进行动态系统建模和仿真。

Simulink与MATLAB相集成，能够在Simulink 中将MATLAB算法融入模型，还能将仿真结果导出至 MATLAB 做进一步分析。Simulink应用领域包括汽车、航空航天、工业自动化、大型建模、复杂逻辑和信号处理等方面。Simulink支持Arduino®和Raspberry Pi®等第三方硬件。

Simulink具有建模方式便捷直观、系统数据计算快速准确、系统结构表达有效简洁、系统运行交互式分析的特点。

简介

Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。

功能

Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。

Simulink是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。对各种时变系统，包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统，Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。.

构架在Simulink基础之上的其他产品扩展了Simulink多领域建模功能，也提供了用于设计、执行、验证和确认任务的相应工具。Simulink与MATLAB紧密集成，可以直接访问MATLAB大量的工具来进行算法研发、仿真的分析和可视化、批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定义。

特点

丰富的可扩充的预定义模块库。

交互式的图形编辑器来组合和管理直观的模块图。

以设计功能的层次性来分割模型，实现对复杂设计的管理。

通过Model Explorer 导航、创建、配置、搜索模型中的任意信号、参数、属性，生成模型代码。

提供API用于与其他仿真程序的连接或与手写代码集成。

使用Embedded MATLAB™ 模块在Simulink和嵌入式系统执行中调用MATLAB算法。

使用定步长或变步长运行仿真，根据仿真模式(Normal,Accelerator,Rapid Accelerator)来决定以解释性的方式运行或以编译C代码的形式来运行模型。

图形化的调试器和剖析器来检查仿真结果，诊断设计的性能和异常行为。

可访问MATLAB从而对结果进行分析与可视化，定制建模环境，定义信号参数和测试数据。

模型分析和诊断工具来保证模型的一致性，确定模型中的错误。

启动

1、在MATLAB命令窗口中输入simulink

结果是在桌面上出现一个称为Simulink Library Browser的窗口，在这个窗口中列出了按功能分类的各种模块的名称。

当然用户也可以通过MATLAB主窗口的快捷按钮来打开Simulink Library Browser窗口。

2、在MATLAB命令窗口中输入simulink3

结果是在桌面上出现一个用图标形式显示的Library :simulink3的Simulink模块库窗口。

两种模块库窗口界面只是不同的显示形式，用户可以根据各人喜好进行选用，一般说来第二种窗口直观、形象，易于初学者，但使用时会打开太多的子窗口。

模块介绍

SIMULINK模块库按功能进行分类，包括以下8类子库：

Continuous（连续模块）。

Discrete（离散模块）。

函数&Tables（函数和平台模块）。

数学（数学模块）。

Nonlinear（非线性模块）。

Signals&Systems（信号和系统模块）。

Sinks（接收器模块）。

Sources（输入源模块）。

连续模块（Continuous） continuous.mdl。

Integrator：输入信号积分。

导数：输入信号微分。

State-Space：线性状态空间系统模型。

Transfer-Fcn：线性传递函数模型。

Zero-Pole：以零极点表示的传递函数模型。

Memory：存储上一时刻的状态值。

Transport 时延：输入信号延时一个固定时间再输出。

Variable Transport Delay：输入信号延时一个可变时间再输出。

离散模块（Discrete） discrete.mdl。

Discrete-时间 Integrator：离散时间积分器。

Discrete 滤波器：IIR与FIR滤波器。

Discrete State-Space：离散状态空间系统模型。

Discrete Transfer-Fcn：离散传递函数模型。

Discrete Zero-Pole：以零极点表示的离散传递函数模型。

First-Order Hold：一阶采样和保持器。

Zero-Order Hold：零阶采样和保持器。

Unit 时延：一个采样周期的延时。

函数&Tables（函数和平台模块） function.mdl。

Fcn：用用户自定义的函数（表达式）进行运算。

MATLAB Fcn：利用MATLAB的现有函数进行运算。

S-Function：调用自编的S函数的程序进行运算。

Look-Up Table：建立输入信号的查询表（线性峰值匹配）。

Look-Up Table(2-D)：建立两个输入信号的查询表（线性峰值匹配）。

数学（数学模块） math.mdl。

Sum：加减运算。

Product：乘运算。

Dot Product：点乘运算。

Gain：比例增益运算。

Math 函数：包括指数函数、对数函数、求平方、开根号等常用数学函数。

Trigonometric Function：三角函数，包括正弦、余弦、正切等。

MinMax：最值运算。

Abs：取绝对值。

Sign：符号函数。

Logical 经营者：逻辑运算。

Relational Operator：关系运算。

Complex to 星等Angle：由复数输入转为幅值和相角输出。

Magnitude-Angle to Complex：由幅值和相角输入合成复数输出。

Complex to Real-Imag：由复数输入转为实部和虚部输出。

Real-Imag to Complex：由实部和虚部输入合成复数输出。

Nonlinear（非线性模块） nonlinear.mdl。

色彩饱和度：饱和输出，让输出超过某一值时能够饱和。

Relay：滞环比较器，限制输出值在某一范围内变化。

Switch：开关选择，当第二个输入端大于临界值时，输出由第一个输入端而来，否则输出由第三个输入端而来。

Manual 道岔：手动选择开关。

Signal&Systems（信号和系统模块） sigsys.mdl。

In1：输入端。

Out1：输出端。

Mux：将多个单一输入转化为一个复合输出。

Demux：将一个复合输入转化为多个单一输出。

Ground：连接到没有连接到的输入端。

Terminator：连接到没有连接到的输出端。

分系统：建立新的封装（Mask）功能模块。

Sinks（接收器模块） sinks.mdl。

Scope：示波器。

XY Graph：显示二维图形。

To Workspace：将输出写入MATLAB的工作空间。

To File(.mat)：将输出写入数据文件。

Sources（输入源模块） sources.mdl。

Constant：常数信号。

Clock：时钟信号。

From Workspace：来自MATLAB的工作空间。

From File(.mat)：来自数据文件。

Pulse Generator：脉冲发生器。

Repeating 序列：重复信号。

Signal Generator：信号发生器，可以产生正弦曲线、方波、锯齿波及随意波。

正弦 Wave：正弦信号信号。

Step：阶跃波信号。

匝道: 斜坡信号。

参考资料 >

Simulink 快速入门.MathWorks.2024-03-28

Simulink支持的硬件.MathWorks.2024-03-28