《matlab电路仿真》PPT课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Simulink,电路仿真,Simulink,是,Matlab,软件的扩展，是一个结合框图、界面和交互仿真功能的动态系统建模和仿真软件包。,用户需将功能模块连接，构成所需要的系统模型（以,.,mdl,文件进行存取），进而进行仿真与分析。,Simulink,简介,一、,Simulink,窗口环境,在,MATLAB,窗口的工具栏中单击 图标,在命令窗口中输入命令：,simulink,1.,启动,Simulink,2.,Simulink,浏览器,菜单栏,工具栏,模块说明框,基本模块库,已安装专用,模块库,模块查找框,模块显示框,标题栏,Simulink,基本模块库包括,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）,Simulink,有,15,类专用模块库,：,Communications,Blockset,（通信模块集）,Control System Toolbox,（控制系统工具箱）,Neural Network,Blockset,（神经网络模块集）,Power System,Blockset,（电源系统模块集）,3.,Simulink,模块编辑窗口,启动方式：,(1),模块库浏览器的菜单“,File”/“New”/“Model”,命令,(2),单击工具栏上的 图标,菜单栏,工具栏,模块编辑框,当前状态,仿真进程,仿真解法,二、,Simulink,基本操作,3,）连接模块，从而构成需要的系统模型。,创建一个简单的模型大致有以下三个步骤：,1,）建立模型窗口并保存为以,.,mdl,为后缀的模型文件；,2,）将功能模块由模块库窗口复制到模型窗口，进行参数设置；,1.,对模块的基本操作,移动、复制、删除、转向、改变大小、模块命名、,颜色设定、参数设定、属性设定、模块输入输出信号,举例说明,2.,对信号线的操作,改变粗细、设定标签、线的折弯、线的分支,举例说明,3.,对运行仿真的操作,设置仿真参数,启动仿真,仿真结果分析,（,1,）设置仿真参数,Simulink,模块编辑窗口菜单栏：,Simulation /Simulation Parameters,Solver,页：,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,Workspace I/O,页：,管理模型与,MATLAB,工作空间的通讯，即,输入,/,输出,Diagnostics,页,:,选择,Simulink,在仿真中,显示的警告信息的等级,（,2,）启动仿真,启动方式：,(1),Simulink,模块编辑窗口菜单栏“,Simulation /Start”,(2),单击工具栏上的 图标,举例说明,Sim6_1.mdl,Sources,模块,阶跃函数，起始时间是第,1,秒而非,0,秒。双击,step,模块，对仿真起始时间,(step time),和阶跃值,(Initial value, Final value),的大小进行设置。,三、,Simulink,常用模块介绍,在模块浏览器中的,Simulink,节点下包含了搭建一个,Simulink,模块所,需要的基本模块。本节主要对其中的,Sources,模块库、,Sinks,模块库、,Simpower,systeems,模块库中的常用模块进行介绍。,信号发生器，可以产生给定频率和幅值的正弦波,(sine wave),、方波,(square wave),和锯齿波,(saw-tooth wave),，双击图标可以设置。,定时器，显示仿真时间，在系统仿真时打开定时器，可以看到实时的仿真时间。,正弦波，电路中常用到的正弦信号（,Sine Wave,）模块，双击图标，在弹出的窗口中调整相关参数。信号生成方式有两种：,Time based,和,Sample based,。,从工作空间输入。从,MATLAB Workspace,输入已有的函数作为仿真的激励信号。首先要在,MATLAB,环境下建立一个时间向量和相应的函数值向量，然后将时间向量和函数值向量的名称,T, U,填入该图标的对话框中。,Sinks,模块,Sinks,模块库中的模块主要功能是接受信号，并且将接受的信号显示出来。,输出到工作空间，功能与,From Workspace,正好相反，把仿真结果连同输入信号输出到工作空间去。,XY,示波器：显示,MATLAB,的图形窗口。输入曲线是以时间为横轴的绘图区域。,它的作用是将信号值直接显示在该模块的窗口中。输出信号是个直流信号时，我们就可以把它直接送到这个模块中，从模块窗口中直接读出输入信号的大小。,示波器模块可以接受多个输入信号，每个端口的输入信号都将在一个坐标轴中显示。如果是向量或矩阵信号，则以不同的颜色表示每个元素信号；如果信号本身是离散的，则显示信号的阶梯图。,SimPower,Systems,模块,DC Voltage Source,直流电压源，在 “,Electrical Sources”,模块内,.,Series RLC Branch,串联,RLC,支路，设置参数可以去掉任一元件，将其变为单独的电阻、电容或电感的支路。,将,Series RLC Branch,模块设置成单一,电阻,时，应将参数：,“,Resistance”,设 为所仿真电阻的真实值，“,Inductance”,设置为,0,，“,Capacitance”,设置为,inf,；,将,Series -RLC Branch,模块设置单一,电感,时，应将参数：,“,Inductance”,设置为所仿真电感的真实值，“,Resistance”,设置为,0,，“,Capacitance”,设置为,inf,；,将,Series RLC Branch,设置单一,电容,时，应将参数,:,“Capacitance”,设置为所仿真电感的真实值，“,Resistance”,和“,Inductance”,均设置为,0,。,Current Measurement,、,Voltage Measurement,在“,Measurment,”,模块内，可以用来测量所在支路的电流值和电压值。,Controlled Voltage Source,受控电压源、,Controlled Current Source,受控电流源，在“,Electrical Sources”,模块内，其参数一般采用默认值。,Break,（开关）两模块。在,Elements,模块库内。,Break,模块内有一个名为,External control of switching times,的选项，在默认的选中状态时，,Switching times,（开关转换时间）和,Sample time of the internal timer Ts,两个选项将被隐藏，这里需要将,External control of switching times,设为非选中状态，展开隐藏选项。,SimPower,Systems,模块,电路如图所示，参数如下：,R,1,=2,，,R,2,=4,，,R,3,=12,，,R,4,=4,，,R,5,=12,，,R,6,=4,，,R,7,=2,，,Us=10V,。求,i,3,，,U,4,，,U,7,；,基于,MATLAB/,Simulink,的直流电路仿真分析,仿真结果,