ch08SIMULINK交互式仿真集成环境.doc
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第八章 SIMULINK交互式仿真集成环境
引导
SIMULINK是一个进行动态系统建模、仿真和综合分析的集成软件包。它可以处理的系统包括：线性、非线性系统；离散、连续及混合系统；单任务、多任务离散事件系统。
在SIMULINK 提供的图形用户界面GUI上，只要进行鼠标的简单拖拉操作就可构造出复杂的仿真模型。它外表以方块图形式呈现，且采用分层结构。从建模角度讲，这既适于自上而下（Top-down）的设计流程（概念、功能、系统、子系统、直至器件），又适于自下而上（Bottum-up） 逆程设计。从分析研究角度讲，这种SIMULINK模型不仅能让用户知道具体环节的动态细节，而且能让用户清晰地了解各器件、各子系统、各系统间的信息交换，掌握各部分之间的交互影响。
在SIMULINK环境中，用户将摆脱理论演绎时需做理想化假设的无奈，观察到现实世界中摩擦、风阻、齿隙、饱和、死区等非线性因素和各种随机因素对系统行为的影响。在SIMULINK环境中，用户可以在仿真进程中改变感兴趣的参数，实时地观察系统行为的变化。由于SIMULINK环境使用户摆脱了深奥数学推演的压力和烦琐编程的困扰，因此用户在此环境中会产生浓厚的探索兴趣，引发活跃的思维，感悟出新的真谛。
在MATLAB6.x版中，可直接在SIMULINK环境中运作的工具包很多，已覆盖通信、控制、信号处理、DSP、电力系统等诸多领域，所涉内容专业性极强。本书无意论述涉及工具包的专业内容，而只是集中阐述：SIMULINK 的基本使用技法和相关的数值考虑。
节8.1虽是专为SIMULINK初学者写的，但即便是熟悉SIMULINK以前版本的读者也值得快速浏览这部分内容，因为新版的界面、菜单、工具条、模块库都有较大的变化。第8.2节比较详细地阐述建模的基本操作：通用模块的具体化设置、信号线勾画、标识、模型窗参数设置。这部分内容是进一步深入的前提。从第8.3节起，由浅入深地讲述SIMULINK对各种数学、工程问题的建模、仿真和分析的基本方法。
本章采用“算例”作为主体，配以适量的归纳性表述。本章包含了34个“尽量简单”又“独立完整”的“典型”算例，而这正是SIMULINK在线PDF文件之所缺。读者通过“手、眼、脑”并用地练习算例，掌握SIMULINK的一般使用规则和操作技法。
鉴于SIMULINK的本质，本节算例必定涉及数学、物理、和若干工程考虑。本书已采取“无量纲记述”、“注释”等措施使算例尽可能易读易懂，读者只要稍微耐心，就可以从这些有背景的内容体验到SIMULINK仿真之细腻和切实，从这些带背景性的算例品出SIMULINK的精妙之处。
本章内容已在MATLAB6.5基础上进行全面更新，变动最大的是第8.4.3节。此外，为适应读者应用水平的提高，新增了第8.8节，论述S函数模块的创建和使用。
SIMULINK的安装
图 8.1.1-1
SIMULINK入门
图 8.1.2-1
图 8.1.2-2
图 8.1.2-3
图 8.1.2-4 模型创建中的模型窗一
图 8.1.2-5
图 8.1.2-6
图 8.1.2-7
SIMULINK库浏览器界面
图 8.1.3-1
SIMULINK模型窗的组成
图8.1.4-1
模型的创建
模型概念和文件操作
SIMULINK模型是什么
模型文件的操作
图 8.2.1.2-1
模块操作
模块的基本操作
（1）模块的选定
图 8.2.2.1-1
选定单个模块的操作方法：
选定多个模块的操作方法：
图 8.2.2.1-2
（2）模块的复制
（3）模块的移动
（4）模块的删除
（5）改变模块大小
（a）原尺寸
（ b）拖动边框
（c）新尺寸 图 8.2.2.1-3
（6）模块的旋转
（a）缺省状态
（b）旋转1800
（c）旋转900 图 8.2.2.1-4
（7）模块名的操作
（8）模块的阴影效果
向量化模块和标量扩展
（1）向量化模块
（2）标量扩展
【例8.2.2.2-1】演示“示波”模块的向量显示能力。
图 8.2.2.2-1-1
【例8.2.2.2-2】演示“求和”模块的向量处理能力：输入扩展。
图 8.2.2.2-2-1
【例8.2.2.2-3】演示“增益”模块的向量处理能力：参数扩展。
图 8.2.2.2-3-1
参数设置
信号线操作
产生连线
（1）水平或垂直连线的产生
（2）斜连线的产生
（3）连线的移动和删除
信号线的分支和折曲
（1）分支的产生
（2）信号线的折曲
（3）折点的移动
信号线宽度显示
彩色显示信号线
插入模块
图 8.2.3.5-1
信号线标识（label）
【例8.2.3.6-1】演示：信号线标识的传播
对模型的注释
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