Simulink

Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。

1、简介

Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。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。

2、功能

Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。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(GUI)，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。

3、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ModelExplorer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EmbeddedMATLAB?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,RapidAccelerator)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

4、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SimulinkLibraryBrowser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SimulinkLibraryBrowser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。

5、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）

Function&Tables（函数和平台模块）

Math（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

Derivative：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

TransportDelay：输入信号延时一个固定时间再输出

VariableTransportDelay：输入信号延时一个可变时间再输出

离散模块（Discrete）discrete.mdl

Discrete-timeIntegrator：离散时间积分器

DiscreteFilter：IIR与FIR滤波器

DiscreteState-Space：离散状态空间系统模型

DiscreteTransfer-Fcn：离散传递函数模型

DiscreteZero-Pole：以零极点表示的离散传递函数模型

First-OrderHold：一阶采样和保持器

Zero-OrderHold：零阶采样和保持器

UnitDelay：一个采样周期的延时

Function&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

MATLABFcn：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-UpTable：建立输入信号的查询表（线性峰值匹配）

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

Math（数学模块）math.mdl

Sum：加减运算

Product：乘运算

DotProduct：点乘运算

Gain：比例增益运算

MathFunction：包括指数函数、对数函数、求平方、开根号等常用数学函数

TrigonometricFunction：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

LogicalOperator：逻辑运算

RelationalOperator：关系运算

ComplextoMagnitude-Angle：由复数输入转为幅值和相角输出

Magnitude-AngletoComplex：由幅值和相角输入合成复数输出

ComplextoReal-Imag：由复数输入转为实部和虚部输出

Real-ImagtoComplex：由实部和虚部输入合成复数输出

Nonlinear（非线性模块）nonlinear.mdl

Saturation：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。

ManualSwitch：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。

SubSystem：建立新的封装（Mask）功能模块

Sinks（接收器模块）sinks.mdl

Scope：示波器。

XYGraph：显示二维图形。

ToWorkspace：将输出写入MATLAB的工作空间。

ToFile(.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。

FromWorkspace：来自MATLAB的工作空间。

FromFile(.mat)：来自数据文件。

PulseGenerator：脉冲发生器。

RepeatingSequence：重复信号。

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

SineWave：正弦波信号。

Step：阶跃波信号。

Ramp:斜坡信号。