参考视频：simulink1.1simulink简介_哔哩哔哩_bilibili

一、simulink简介

1、simulink与MATLAB的关系

（1）MATLAB是一种以矩阵为来处理数据的的计算软件，其应用范围十分广泛，该产品由若干模块组成，simulink是其中一个，它可利用图形化的工具来进行建模与仿真。

（2）simulink是基于MATLAB的框图设计环境，可以用来对各种动态系统进行建模、分析和仿真，它的应用领域十分广泛，任何能用数学模型来描述的系统都可以在simulink中进行仿真分析，如空气动力学、导航制导通讯、电子、机械、热力学等诸多领域，这些系统从数学角度来描述多涉及连续、离散、非线性、时变、条件执行、多速率混合等用解析方法难以求解的系统，它们都可以通过simulink进行建模与仿真，从而指导系统的分析与设计。

2、simulink的特点

（1）交互式建模：提供大量功能模块便于用户快速建立模型，建模仅需利用鼠标拖放功能块并将其连接起来。

（2）交互式仿真：仿真结果可以动态显示，并可以在仿真过程中随时修改参数。

（3）扩展与定制：提供了一个开放式的环境，允许用户扩充功能，可以将C、fortran编写的算法集成到框图中。

（4）专业的模型库：针对不同行业和领域提供了专业模型库。

3、simulink窗口的打开

（1）打开MATLAB，在命令行中输入“simulink”，然后按下回车即可。

（2）MATLAB的菜单栏中也有打开simulink的快捷图标，不同版本的图标显示方式和位置可能略有不同，下面都以R2017b版本进行介绍。

（3）按照下图所示，可以打开已有的模型文件，或者新建空白模型文件。

二、建模与仿真的流程示例

1、一个典例——求解二阶振荡电路

2、数学模型的建立示例

（1）要解决一个实际的问题，首先要建立数学模型，对于动态系统而言，其数学模型往往都是微分方程或者微分方程组，得到它的数学模型以后就可以在simulink中建立相应的方块图并进行求解与仿真。

（2）在上面的例子中，求解过程中得出一个微分方程

        对这个微分方程进行变形，把最高阶的导数项挪到左侧，其余项挪到右侧，即

        根据此式可画出如下方块图。

（3）在simulink中搭建上面的方块图，最终成品如下图所示。

3、在simulink中搭建数学模型示例

（1）继续使用上面的例子，打开simulink，然后新建或者打开已有的文件，按照下图所示打开模块库浏览器。

①simulink栏下将一些模块分为几种类别，分别有常用的模块、连续模块、不连续模块、离散模块、逻辑与位操作模块、查找表格模块、数学操作模块、模型校验模块、端口和子系统模块、用户自定义模块等。

②除了simulink栏以外，其它栏基本都是一些专业的工具箱，在某些专业领域会频繁使用，当然，它们也隶属于simulink。

（2）通过拖拽的方式可以将模块浏览器中的模块添加到编辑区中，另外编辑区中支持移动、缩放、同时框选多个模块、Ctrl+C/Ctrl+V快捷键复制粘贴、backspace/delete键删除、Ctrl+R/Ctrl+Shift+R快捷键旋转、Ctrl+I快捷键翻转等基本操作。

（3）对于已添加模块，双击它，按照下图所示可以修改其形状。

（4）双击模块可以修改模块的属性：

①针对求和模块，其输入端口数目可通过双击模块，更改属性“List of signs”的内容来改变，两个“+”对应两个输入，四个“+”对应四个输入，以此类推。

②针对增益模块，其增益系数可通过双击模块，更改属性“Gain”的值来改变，这个值就是增益系数（可以是负数）。

③针对阶跃信号产生模块，可通过更改属性“Step time”的值以更改信号产生阶跃的时间。

（5）每个模块都会与其它模块产生关联，也就是一个模块往往都具有输入端和输出端（当然，本例中的Step和Scope并不是这样，它们只有输入端或者输出端），在编辑区中，模块的输入端表示为一个指向模块内部的“无身箭头”，模块的输出端表示为一个指向模块外部的“无身箭头”。

（6）各模块的位置摆好后，可以进行连线。

①鼠标选定模块的端口，直接进行拖拽，可以将其与其它模块的端口进行连线，以此表示信号的传递（违规连接不会被允许）。

②按住Ctrl键点击信号线的某个位置，可以在上面引出一条分支，或者在模块的端口出直接拉出一条信号线连接到其它信号线上，也可以达成同样的效果。

③如果连接的信号线不是黑色实线，说明信号线没能将两端连接，需要重新进行连线。

（7）框选所有模块，右键选择“Format”→“Show Block Name”→“On”，可以让模块的注释保持显示，点击注释可对其进行更改，不过模块的注释对工程而言不起实际作用。

（8）选中模块，右键选择“Format”→“Foreground Color”可以设置模块本身的颜色，右键选择“Format”→“Background Color”可以设置模块填充颜色，设置填充颜色可对不同功能/种类的模块进行更好的区分。

（9）模型搭建完成后，可以点击下图所示图标或者使用快捷键Ctrl+S保存，文件格式为.mdl。

4、仿真示例

（1）使用之前搭建的模型，按照下图所示打开仿真参数设置窗口，一般需要配置的参数有起止时间和求解器选项，这里暂时不作深入介绍。

（2）仿真参数设置完成后，将已知的初始条件、代入模型。

（3）完成以上工作后，可以直接开始仿真。

（4）仿真结束后，双击scope模块，可以查看仿真结果，也就是的图象。