ch5、simulink仿真基础

ch5、simulink仿真基础内容摘要：

ible 显示外框线； Invisible：隐藏外框线。 b) Icon Transparency： Opaque 隐藏输入输出的标签； Transparent：显示输入输出的标签。 c) Icon Rotation：旋转模块。 d) Drawing coordinate：画图时的坐标系。 Initialization标签页  此页主要用来设计输入提示（ prompt）以及对应的变量名称（ variable）。 在 prompt栏上输入 变量的含义 ，其内容会显示在输入提示中。 而 variable是仿真要用到的变量，该变量的值一直存于 mask workspace中，因此可以与其他程序相互传递。  如果配合在 initialization mands内编辑程序，可以发挥功能模块的功能来执行特定的操作。 a) 在 prompt编辑框中输入文字，这些文字就会出现在 prompt列表中；在variable列表中输入变量名称，则 prompt中的文字对应该变量的说明。 如果要增加新的项目，可以点击边上的 Add键。 Up和 Down按钮用于执行项目间的位置调整。 b) Control type列表给用户提供选择设计的编辑区，选择 Edit会出现供输入的空白区域，所输入的值代表对应的 variable； Popup则为用户提供可选择的列表框，所选的值代表 variable，此时在下面会出现 Popup strings输入框，用来设计选择的内容，各值之间用逻辑或符号“ |”隔开；如选择 Checkbox则用于 on与 off的选择设定。 c) Assignment属性用于配合 Control type的不同选择来提供不同的变量值，变量值有 Evaluate和 Literal两种，其含义如下： Assignment Control type Evaluate Literal Edit 输入的文字是程序执行时所用的变量值； 输入内容作字符串处理 Popup 为选择的序号，选第一项输出值为 1， 选择内容作字符串处理 往下类推； Checkbox 输出为 1或 0； 输出为‘ on’或‘ off’的字符串 Documentation标签页  此页主要用来针对完成的功能模块来编写相应的说明文字和 Help。 a) 在 Block description中输入的文字，会出现在参数窗口的说明部分。 b) 在 Block help中输入的文字则会显示在单击参数窗口中的 help按钮后浏览器所加载的 HTML文件中。 c) Mask type：在此处输入的文字作为封装模块的标注性说明，在模型窗口下，将鼠标指向模块，则会显示该文字。 当然必须先在 View菜单中选择 Block Data Tips—— Show Block Data Tips。 第五节 SIMULINK仿真的运行 一、设置仿真参数和选择解法器  设置仿真参数和选择解法器，选择 Simulation菜单下的 Parameters命令，就会弹出一个仿真参数对话框，它主要用三个页面来管理仿真的参数。 I. Solver页，它允许用户设置仿真的开始和结束时间，选择解法器，说明解法器参数及选择一些输出选项。 II. Workspace I/O页，作用是管理模型从 MATLAB工作空间的输入和对它的输出。 III. Diagnostics页，允许用户选择 Simulink在仿真中显示的警告信息的等级。 构建好一个系统的模型之后，接下来的事情就是运行模型，得出仿真结果。 运行一个仿真的完整过程分成三个步骤：设置仿真参数，启动仿真和仿真结果分析。 Solver页  此页可以进行的设置有：选择仿真开始和结束的时间；选择解法器，并设定它的参数；选择输出项。 1) 仿真时间： 注意这里的时间概念与真实的时间并不一样，只是计算机仿真中对时间的一种表示，比如 10秒的仿真时间，如果采样步长定为，则需要执行 100步，若把步长减小，则采样点数增加，那么实际的执行时间就会增加。 一般仿真开始时间设为 0，而结束时间视不同的因素而选择。 总的说来，执行一次仿真要耗费的时间依赖于很多因素，包括模型的复杂程度、解法器及其步长的选择、计算机时钟的速度等等。 2) 仿真步长模式： 用户在 Type后面的第一个下拉选项框中指定仿真的步长选取方式，可供选择的有 Variablestep（变步长）和 Fixedstep（固定步长）方式。 变步长模式可以在仿真的过程中改变步长，提供误差控制和过零检测。 固定步长模式在仿真过程中提供固定的步长，不提供误差控制和过零检测。 用户还可以在第二个下拉选项框中选择对应模式下仿真所采用的算法。  变步长模式解法器有： ode45， ode23， ode113， ode15s， ode23s，ode23t， ode23tb和 discrete。 a) ode45：缺省值，四 /五阶龙格－库塔法，适用于大多数连续或离散系统，但不适用于刚性（ stiff）系统。 它是单步解法器，也就是，在计算 y(tn)时，它仅需要最近处理时刻的结果 y(tn1)。 一般来说，面对一个仿真问题最好是首先试试 ode45。 b) ode23：二 /三阶龙格－库塔法，它在误差限要求不高和求解的问题不太难的情况下，可能会比 ode45更有效。 也是一个单步解法器。 c) ode113：是一种阶数可变的解法器，它在误差容许要求严格的情况下通常比 ode45有效。 ode113是一种多步解法器，也就是在计算当前时刻输出时，它需要以前多个时刻的解。 d) ode15s：是一种基于数字微分公式的解法器（ NDFs）。 也是一种多步解法器。 适用于刚性系统，当用户估计要解决的问题是比较困难的，或者不能使用 ode45，或者即使使用效果也不好，就可以用 ode15s。 e) ode23s：它是一种单步解法器，专门应用于刚性系统，在弱误差允许下的效果好于 ode15s。 它能解决某些 ode15s所不能有效解决的 stiff问题。 f) ode23t：是梯形规则的一种自由插值实现。 这种解法器适用于求解适度 stiff的问题而用户又需要一个无数字振荡的解法器的情况。 g) ode23tb：是 TRBDF2的一种实现， TRBDF2 是具有两个阶段的隐式龙格－库塔公式。 h) discrtet：当 Simulink检查到模型没有连续状态时使用它。  固定步长模式解法器有： ode5， ode4， ode3， ode2， ode1和 discrete。 a) ode5：缺省值，是 ode45的固定步长版本，适用于大多数连续或离散系统，不适用于刚性系统。 b) ode4：四阶龙格－库塔法，具有一定的计算精度。 c) ode3：固定步长的二 /三阶龙格－库塔法。 d) ode2：改进的欧拉法。 e) ode1：欧拉法。 f) discrete：是一个实现积分的固定步长解法器，它适合于离散无连续状态的系统。 3) 步长参数： 对于变步长模式，用户可以设置最大的和推荐的初始步长参数，缺省情况下，步长自动地确定，它由。