Simulink 中的模块
一:连续模块库(Continuous)
1. 积分模块(Integrator):
功能:对输入变量进行积分。说明:模块的输入可以是标量,也可以是矢量;输入信号的维数必须与输入信号保持一致。
2. 微分模块(Derivative)
功能:通过计算差分∆u/ ∆t 近似计算输入变量的微分。
3. 线性状态空间模块(S tate-Space) 功能:用于实现以下数学方程描述的系统:
4. 传递函数模块(T ransfer Fcn)
功能:用执行一个线性传递函数。 5. 零极点传递函数模块(Zero-Pole)
功能:用于建立一个预先指定的零点、极点,并用延迟算子s 表示的连续。
7.传输延迟模块(T ransport Delay)
功能:用于将输入端的信号延迟指定的时间后再传输给输出信号。
8.可变传输延迟模块(Variable T ransport Delay)
功能:用于将输入端的信号进行可变时间的延迟。
二:离散模块库(Discrete)
1.零阶保持器模块(Zero-Order-Hold)
功能:在一个步长内将输出的值保持在同一个值上。
2.单位延迟模块(Unit Delay)
功能:将输入信号作单位延迟,并且保持一个采样周期相当于时间算子z -1 。
3.离散时间积分模块(Discrete Time Integrator)
功能:在构造完全离散的系统时,代替连续积分的功能。使用的积分方法有:向前欧拉法、向后欧拉法、梯形法。
4.离散状态空间模块(Discrete State Space)
功能:用于实现如下数学方程描述的系统:
5.离散滤波器模块(Discrete Filter) + = + = Du
Cx y Bu Ax x '
⎩⎨⎧+=+=+)()()()()(])1[(nT Du nT Cx nT y nT Bu nT Ax T n x
功能:用于实现无限脉冲响应(IIR)和有限脉冲响应(FIR)的数字滤波器。
6.离散传递函数模块(Discrete T ransfer Fcn)
功能:用于执行一个离散传递函数。
7.离散零极点传递函数模块(Discrete Zero-Pole)
功能:用于建立一个预先指定的零点、极点,并用延迟算子z-1表示的离散系统。
8.一阶保持器模块(First Order Hold)
功能:在一定时间间隔内保持一阶采样。
9.存储器模块(Memory)
功能:保持输出前一步的输入值。
三:函数与表格模块库(Function & T able)
1. 一维查表模块(Look-Up T able)
一维查表模块(Look-Up Table)实现对单路输入信号的查表和线性插值。
2.二维查表模块(Look-Up T able 2-D)
功能:根据给定的二维平面网格上的高度值,把输入的两个变量经过查表、插值,计算出模块的输出值,并返回这个值。
说明:对二维输入信号进行分段线性变换。
3.自定义函数模块(Fcn)
功能:用于将输入信号进行指定的函数运算,最后计算出模块的输出值。merge函数
说明:输入的数学表达式应符合C语言编程规范;与MA TLAB中的表达式有所不同,不能完成矩阵运算。
4.MATLAB函数模块(MATLAB Fcn)
功能:对输入信号进行MA TLAB函数及表达式的处理。
说明:模块为单输入模块;能够完成矩阵运算。
注意:从运算速度角度,Math function模块要比Fcn模块慢。当需要提高速度时,可以考虑采用Fcn 或者S函数模块。
5.S-函数模块(S-Function)
功能:按照Simulink标准,编写用户自己的Simulink函数。它能够将MA TLAB语句、C语言等编写的函数放在Simulink模块中运行,最后计算模块的输出值。
四:数学模块库(Math)
1. 求和模块(Sum)
功能:求和模块(Sum)用于对多路输入信号进行求和运算,并输出结果。
2. 乘法模块(Product)
功能:乘法模块(Product)用于实现对多路输入的乘积、商、矩阵乘法或者模块的转置等。
3. 矢量的点乘模块(Dot Product)
功能:矢量的点乘模块(Dot Product)用于实现输入信号的点积运算。
4. 增益模块(Gain)
功能:增益模块(Gain)的作用是把输入信号乘以一个指定的增益因子,使输入产生增益。
5. 常用数学函数模块(Math Function)
功能:用于执行多个通用数学函数,其中包含exp、log、log10、square、sqrt、pow、reciprocal、hypot、rem、mod等。
6. 三角函数模块(T rigonometric Function)
功能:用于对输入信号进行三角函数运算,共有10种三角函数供选择。
7. 特殊数学模块
特殊数学模块中包括求最大最小值模块(MinMax)、取绝对值模块(Abs)、符号函数模块(Sign)、取整数函数模块(Rounding Function)等。
8. 数字逻辑函数模块
数字逻辑函数模块包括复合逻辑模块(Combinational Logic)、逻辑运算符模块(Logical Operator)、位逻辑运算符模块(Bitwise Logical Operator)等。
9. 关系运算模块(Relational Operator)
关系符号包括:==(等于)、≠(不等于)、<(小于)、<=(小于等于)、>(大于)、>=(大于等于)等。
10. 复数运算模块
复数运算模块包括计算复数的模与幅角(Complex to Magnitude-Angle)、由模和幅角计算复数(Magnitude-Angle to Complex)、提取复数实部与虚部模块(Complex to Real and Image)、由复数实部和虚部计算复数(Real and Image to Complex)。
五:非线性模块(Nonlinear)
1. 比率限幅模块(Rate Limiter)
功能:用于限制输入信号的一阶导数,使得信号的变化率不超过规定的限制值。
2.饱和度模块(Saturation)
功能:用于设置输入信号的上下饱和度,即上下限的值,来约束输出值。
3.量化模块(Quantizer)
功能:用于把输入信号由平滑状态变成台阶状态。
4.死区输出模块(Dead Zone)
功能:在规定的区内没有输出值。
5.继电模块(Relay)
功能:继电模块(Relay)用于实现在两个不同常数值之间进行切换。
6.选择开关模块(Switch)
功能:根据设置的门限来确定系统的输出。
六:信号与系统模块库(signals &Systems)
1. Bus 信号选择模块(Bus Selector)
功能:用于得到从Mux模块或其它模块引入的Bus信号。
2. 混路器模块(Mux)
功能:把多路信号组成一个矢量信号或者Bus信号。
3.分路器模块(Demux)
功能:把混路器组成的信号按照原来的构成方法分解成多路信号。
4. 信号合成模块(Merge)
功能:把多路信号进行合成一个单一的信号。
5. 接收/传输信号模块(From/Goto)
功能:接收/传输信号模块(From/Goto)常常配合使用,From模块用于从一个Goto模块中接收一个输入信号,Goto模块用于把输入信号传递给From模块。
6.初始值设定模块(IC)
功能:初始值设定模块(IC)用于设定与输出端口连接的模块的初始值。
七:信号输出模块(Sinks)
1. 示波器模块(Scope)
功能:显示在仿真过程中产生的输出信号,用于在示波器中显示输入信号与仿真时间的关系曲线,仿真时间为x轴。
2. 二维信号显示模块(XY Graph)
功能:在MA TLAB的图形窗口中显示一个二维信号图,并将两路信号分别作为示波器坐标的x轴与y 轴,同时把它们之间的关系图形显示出来。
3. 显示模块(Display)
功能:按照一定的格式显示输入信号的值。可供选择的输出格式包括:short、long、short_e、long_e、bank等。
4. 输出到文件模块(T o File)
功能:按照矩阵的形式把输入信号保存到一个指定的MA T文件。第一行为仿真时间,余下的行则是输入数据,一个数据点是输入矢量的一个分量。
5. 输出到工作空间模块(T o Workspace)
功能:把信号保存到MA TLAB的当前工作空间,是另一种输出方式。
6. 终止信号模块(T erminator)
功能:中断一个未连接的信号输出端口。
7. 结束仿真模块(S top simulation)
功能:停止仿真过程。当输入为非零时,停止系统仿真。
八:信号源模块库(Sources)
1.输入常数模块(Constant)
功能:产生一个常数。该常数可以是实数,也可以是复数。
2.信号源发生器模块(Signal Generator)
功能:产生不同的信号,其中包括:正弦波、方波、锯齿波信号。
3.从文件读取信号模块(From File)
功能:从一个MA T文件中读取信号,读取的信号为一个矩阵,其矩阵的格式与To File模块中介绍的矩阵格式相同。如果矩阵在同一采样时间有两个或者更多的列,则数据点的输出应该是首次出现的列。
4.从工作空间读取信号模块(From Workspace)
功能:从MA TLAB工作空间读取信号作为当前的输入信号。
5.随机数模块(Random Number)
功能:产生正态分布的随机数,默认的随机数是期望为0,方差为1的标准正态分布量。
6.带宽限制白噪声模块(Band Limited White Noise)
功能:实现对连续或者混杂系统的白噪声输入。
7.其它模块
除以上介绍的常用模块外,还包括其模块。各模块功能可通过以下方法查看:先进入Simulink工作窗口,在菜单中执行Help/Simulink Help命令,这时就会弹出Help界面。然后用鼠标展开Using Simulink\Block Reference\Simulink BlockLibraries就可以看到Simulink 的所有模块。查看相应的模块的使用方法和说明信息即可。
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