1、第2章 Simulink模塊操作介紹,2. 1 模塊操作 2.2 改變模塊外觀 2 .3 設置模塊參數 2.4 標注方塊圖 2. 5 模塊屬性對話框 2.6 顯示模塊輸出 2.7 控制和顯示模塊的執(zhí)行順序 2.8 查表編輯器 2.9 鼠標和鍵盤操作概述,2.1 模 塊 操 作 2.1.1 Simulink 模 塊 類 型 用戶在創(chuàng)建模型時必須知道，Simulink把模塊分為兩種類型：非虛擬模塊和虛擬模塊。非虛擬模塊在仿真過程中起作用，如果用戶在模型中添加或刪除了一個非虛擬模塊，那么Simulink會改變模型的動作方式；相比而言，虛擬模塊在仿真過程中不起作用，它只是幫助以圖形方式管理模型。此外，

2、有些Simulink模塊在某些條件下是虛擬模塊，而在其他條件下則是非虛擬模塊，這樣的模塊稱為條件虛擬模塊。表2-1列出了Simulink中的虛擬模塊和條件虛擬模塊。,在建立Simulink模型時，用戶可以從Simulink模塊庫(或其他庫)或已有的模型窗口中將模塊拷貝到新的模型窗口，拖動到目標模型窗口中的模塊可以利用鼠標或鍵盤上的up、down、left或right鍵移動到新的位置。在拷貝模塊時，新模塊會繼承源模塊的所有參數值。如果要把模塊從一個窗口移動到另一個窗口，則在選擇模塊的同時要按下Shift鍵。 Simulink會為每個被拷貝模塊分配名稱，如果這個模塊是模型中此種模塊類型的第一個模塊

3、，那么模塊名稱會與源窗口中的模塊名稱相同。例如，如果用戶從Math Operations模塊庫中向用戶模型窗口中拷貝Gain模塊，那么這個新模塊的名稱是Gain；如果模型中已經包含了一個名稱為Gain的模塊，那么Simulink會在模塊名稱后添加一個序列號(如Gain1，Gain2)。當然，用戶也可以為模塊重新命名。,2.1.2 自動連接模塊 Simulink方塊圖中使用線表示模型中各模塊之間信號的傳送路徑，用戶可以用鼠標從模塊的輸出端口到另一模塊的輸入端口繪制連線，也可以由Simulink自動連接模塊。 如果要Simulink自動連接模塊，可先用鼠標選擇模塊，然后按下Ctrl鍵，再用鼠標單擊

4、目標模塊，則Simulink會自動把源模塊的輸出端口與目標模塊的輸入端口相連。如果需要，Simulink還會繞過某些干擾連接的模塊，如圖2-1所示。,圖2-1,圖2-2,如果要把一組源模塊與一個目標模塊連接，則可以先選擇這組源模塊，然后按下Ctrl鍵，再用鼠標單擊目標模塊，如圖2-3所示。,圖2-3,圖2-4,2.1.3 手動連接模塊 如果要手動連接模塊，可先把鼠標光標放置在源模塊的輸出端口，不必精確地定位光標位置，光標的形狀會變?yōu)槭中?，然后按下鼠標按鈕，拖動光標指針到目標模塊的輸入端口，如圖2-5所示。當釋放鼠標時，Simulink會用帶箭頭的連線替代端口符號，箭頭的方向表示了信號流的方向

5、。,圖2-5,用戶也可以在模型中繪制分支線，即從已連接的線上分出支線，攜帶相同的信號至模塊的輸入端口，利用分支線可以把一個信號傳遞到多個模塊。首先用鼠標選擇需要分支的線，按下Ctrl鍵，同時在分支線的起始位置單擊鼠標，拖動鼠標指針到目標模塊的輸入端口，然后釋放Ctrl鍵和鼠標按鈕，Simulink會在分支點和模塊之間建立連接，如圖2-6所示。,圖2-6,用戶也可以在連線上插入模塊，但插入的模塊只能有一個輸入端口和一個輸出端口。首先用鼠標選擇要插入的模塊，然后拖動模塊到連線上，釋放鼠標按鈕并把模塊放置到線上，Simulink會在連線上自動插入模塊，如圖2-7所示。,圖2-7,2.2 改變模塊外觀

6、 2.2.1 改變模塊方向 缺省時，Simulink模型中的信號從左向右在模塊中傳遞，通常輸入端口在左邊，輸出端口在右邊。用戶可以選擇模型窗口中Format菜單的下列命令改變模塊的方向： Flip Block命令：把模塊旋轉180； Rotate Block命令：順時針旋轉模塊90。 圖2-8說明了對模塊使用Rotate Block命令和Flip Block命令后，Simulink是如何改變模塊端口的順序的。,圖2-8,2.2.2 改變模塊名稱 模型中所有模塊的名稱都必須是唯一的，而且至少包含一個字符。缺省時，若模塊端口位于模塊左右兩側，則模塊名稱位于模塊下方；若模塊輸入端口位于模塊頂部，輸出

7、端口位于模塊底部，則模塊名稱位于模塊左側，如圖2-9所示。,圖2-9,1改變模塊名稱 用戶可以用鼠標雙擊模塊名稱，在激活的文本框內輸入新的名稱，即可更改模塊的名稱。當在模型中的任一位置單擊鼠標或執(zhí)行其他操作時，Simulink會停止模塊名稱的編輯。如果把模塊的名稱改變?yōu)槟Ｐ椭幸延心K的名稱，或者名稱中不含有任何字符，那么Simulink會顯示一個錯誤消息。,2改變模塊名稱的字體 如果用戶想要改變模塊名稱的字體，可以先選中模塊，然后選擇模型窗口中Format菜單下的Font命令，從彈出的Set Font對話框中選擇一種字體，這個過程也會改變模塊圖標上的文本字體。,3改變模塊名稱的位置 如果用戶想

8、要改變模塊名稱的位置，可以利用如下兩種方式： 把模塊名稱拖動到模塊對面的位置，也就是位于模塊下方的名稱拖動到模塊上方，位于模塊左側的名稱拖動到模塊右側。這是因為，Simulink不允許用戶任意安排模塊名稱的位置，若用戶強行將名稱拖動到其他位置，Simulink會忽視用戶操作。 選擇Format菜單下的Flip Name命令，這個命令可將模塊名稱的位置改變到模塊對面位置。,4是否顯示模塊名稱 如果用戶想要隱藏模塊的名稱，可先選中這個模塊，然后選擇Format菜單下的Hide Name命令，即可隱藏該名稱。之后，若再選中這個模塊，該命令將變?yōu)镾how Name，選擇這個命令后，會顯示被隱藏的模塊名

9、稱。,5顯示模塊陰影 用戶可以為模型中的模塊添加陰影，以使整個模型的外觀更漂亮一些。選擇Format菜單下的Show Drop Shadow命令，可以為選中的模塊添加陰影，陰影的顏色將與模塊的前景色相同。之后，再次選中這個模塊，該命令將改變?yōu)镠ide Drop Shadow，選擇這個命令，則會取消模塊的陰影。圖2-10是添加陰影后的模型圖。,圖2-10,2.2.3 指定方塊圖顏色 Simulink允許用戶在方塊圖中指定任何模塊或標注的前景色和背景色，也可以指定方塊圖的背景色。 若要設置方塊圖的背景色，可選擇Simulink模型窗口中Format菜單下的Screen color命令；若要設置模塊

10、或標注的背景色，可首先選擇這些模塊或標注，然后選擇Simulink模型窗口中Format菜單下的Background color命令；若要設置模塊或標注的前景色，可首先選擇這些模塊或標注，然后選擇Simulink模型窗口中Format菜單下的Foreground color命令。不管選擇了哪些命令，Simulink都會顯示一個顏色選擇菜單，從這個菜單中選擇希望的顏色，Simulink就會按照選擇的顏色更改前景色或背景色。,圖2-11,如果選擇了Custom命令，則Simulink會顯示Choose Custom Color對話框，如圖2-11所示，用戶可以在調色板中選擇自定義顏色。 用戶也可以

11、在MATLAB命令行或M文件中利用set_param命令中的參數來設置方塊圖的背景色或模塊的前景色和背景色。表2-2給出了set_param命令中用來控制模塊方塊圖的參數。,用戶可以把這些參數設置為如下任一值： black，white，red，green，blue，cyan，magenta，yellow，gray，lightBlue，orange，darkGreen。 r, g, b：這里，r、g和b是顏色分量中的紅、綠和藍分量，范圍為0.01.0。 例如，下面的命令把當前選擇的系統(tǒng)或子系統(tǒng)的背景色設置為淡綠色： set_param (gcs, ScreenColor, 0.3, 0.9, 0

12、.5) 用戶也可以選擇Format菜單下的Show Drop Shadow命令為所選模塊添加陰影。,2.3 設置模塊參數 所有的Simulink模塊都有一組共同的參數，稱為模塊屬性，用戶可以在模塊屬性對話框內設置這些屬性。此外，許多Simulink模塊都有一個或多個模塊專用參數，通過設置這些參數，用戶可以自定義這些模塊的行為，以滿足用戶的特定要求。,2.3.1 設置模塊特定參數 帶有特定參數的模塊都有一個模塊參數對話框，用戶可以在對話框內查看和設置這些參數。用戶可以利用如下幾種方式打開模塊參數對話框： 在模型窗口中選擇模塊，然后選擇模型窗口中Edit菜單下的BLOCK parameters命令

13、。這里BLOCK是模塊名稱，對于每個模塊會有所不同。 在模型窗口中選擇模塊，用鼠標右鍵單擊模塊，從模塊的上下文菜單中選擇BLOCK parameters命令。 用鼠標雙擊模型或模塊庫窗口中的模塊圖標，打開模塊參數對話框。,對于每個模塊，模塊的參數對話框也會有所不同，用戶可以用任何MATLAB常值、變量或表達式作為參數對話框中的參數值。 例如，圖2-12(a)在模型窗口中選擇的是Signal Generator模塊，利用Edit菜單下的Signal Generator parameters命令打開模塊參數對話框，或者雙擊該模塊打開模塊參數對話框；圖2-12(b)是該模塊的參數對話框。由于Sign

14、al Generator模塊是信號發(fā)生器模塊，因此用戶可以在參數對話框內利用Wave form參數選擇不同的信號波形，并設置相應波形的參數值。,圖2-12,(a),(b),2.3.2 來自工作區(qū)的模塊參數 用戶可以在模塊參數對話框內直接設置模塊的參數值。模塊的參數可以是數值，也可以是來自MATLAB工作區(qū)的變量。當有若干個模塊的參數依賴于同一個變量時，這個功能就非常有用。 以圖2-13為例，如果a是定義在MATLAB工作區(qū)的變量，那么下列變量定義可以作為Simulink模塊的有效參數：a、a2+5和exp(-a)。,圖2-13,圖2-13中的兩個Gain模塊分別用變量a和sqrt(a)作為模塊

15、的增益值，這樣在MATLAB工作區(qū)中為變量a賦值后，定義的參數值可以傳遞到模塊參數中。 模塊的參數也可以是數學表達式，MATLAB在開始仿真模型之前會計算參數表達式的值。,2.4 標 注 方 塊 圖 用戶可以在Simulink模型窗口中為模型添加文本標注。文本標注可以添加在模型窗口中的任一空白位置，作為模型功能的簡短說明。 2.4.1 編輯標注 為了創(chuàng)建模型標注，在模型窗口中的任一空白位置處單擊鼠標左鍵，此時會出現一個文本編輯框，光標也會變成插入狀態(tài)，這時就可以在文本框內鍵入需要的標注內容，如圖2-14所示。,圖2-14,若要把標注移動到其他位置，可用鼠標拖動標注到新位置；若要編輯標注，可用鼠

16、標左鍵單擊標注，此時標注內的文本變?yōu)榫庉嫚顟B(tài)，用戶可以重新編輯文本信息；若要刪除標注，可按下Shift鍵，同時選擇標注，然后按Delete鍵或Backspace鍵。 若要改變標注的字體，可首先選擇標注內需要改變字體的文本，然后選擇Format菜單下的Font命令，從彈出的Set Font對話框內設置文本的字體和大小。 若要改變標注內文本的對齊方式，可首先選擇標注，然后選擇模型窗口中Format菜單下的Text Alignment命令，在該命令的子菜單中選擇一種對齊方式，例如，left(左對齊)、center(中間對齊)或right(右對齊)。,2.4.2 在標注中使用TeX格式命令 用戶也可以

17、利用TeX格式命令編輯模型方塊圖中的標簽，并在標簽中編輯數學符號、希臘字母和其他符號，從而更明確地說明方塊圖的作用。 若要在標注內使用TeX命令，可首先在模型窗口中的任一位置處單擊鼠標左鍵以建立標注文本框，然后選擇模型窗口中Format菜單下的Enable Tex commands命令，用TeX命令輸入或編輯文本標注，如圖2-15(a)所示；然后在標注文本框外的任一位置處單擊鼠標，或者按下Esc鍵，Simulink便會顯示定義了格式的文本，如圖2-15(b)所示。,圖2-15,圖2-16,2.5 模塊屬性對話框 模塊屬性對話框允許用戶設置模塊的屬性。若要顯示該對話框，可選擇模型窗口中Edit菜

18、單下的Block Properties命令，打開的模塊屬性對話框如圖2-17所示。 模塊屬性對話框包含三個選項頁：General、Block Annotation和Callbacks選項頁。,圖2-17,1General選項頁的模塊屬性 General選項頁內有3個參數，用戶可以在這些參數的文本框內輸入描述模塊的文本說明，這些說明會與模塊一起保存在模型中。 Description：通常用來以文本方式簡要描述模塊的作用。 Priority：模型中某個模塊相對于其他模塊的執(zhí)行優(yōu)先級。 Tag：指定到模塊中Tag參數的文本，它同模塊一起保存在模型中，用戶可以利用這個參數為模塊創(chuàng)建用戶的模塊特定標簽。

19、,2Block Annotation選項頁的模塊屬性 Block Annotation選項頁是模塊的標注面板，如圖2-18所示，用戶可以利用這個選項頁的屬性值在模塊標注內顯示被選模塊的模塊參數，標注會出現在模塊圖標的下方。,圖2-18,圖2-19,用戶也可以在標注面板右側的文本框內編程指定模塊的標注，這需要使用模塊的AttributesFormatString參數，該參數可以使Simulink在模塊下方顯示模塊中所選擇的參數值，這個參數也就是指定模塊屬性(參數)的字符串。附錄A“模型和模塊參數”列出了模塊中可以包含的參數，用戶利用set_param命令就可以把這些參數設置為希望的屬性格式字符串

20、。 屬性格式字符串可以是嵌入參數名稱的任意文本字符串，嵌入的參數名稱放置在%內，例如，%。Simulink會在模塊圖標的下方顯示屬性格式字符串，并用相應的參數值替換每個參數名稱。若要分行顯示每個參數，可以使用字符n。例如，在標注文本編輯框內為Gain模塊指定如下的屬性格式字符串： pri = %ngain = %,圖2-20,3. Callbacks選項頁的模塊屬性 Callbacks選項頁允許用戶創(chuàng)建或編輯模塊執(zhí)行的回調函數。Callbacks選項頁如圖2-21所示。,圖2-21,首先在選項面板的左側列表中選擇回調函數，然后在右側的文本框內輸入執(zhí)行回調的MATLAB命令，單擊OK或Appen

21、d按鈕保存設置，Simulink會向被保存回調的名稱上追加一個星號，以表示它是模塊執(zhí)行的回調函數。 模塊的回調函數參看附錄B，Simulink 6.6新增了模塊的回調函數，增加的回調函數如下：ClipboardFcn、DeleteChildFcn、ErrorFcn、PreCopyFcn、PreDeleteFcn。 為了在程序中創(chuàng)建回調函數，可以使用set_param命令在MATLAB表達式中執(zhí)行對應于回調函數的模塊參數。,2.6 顯示模塊輸出 2.6.1 設置輸出提示 用戶若要打開或關閉模塊端口的輸出提示，可以選擇模型編輯器窗口View菜單下的Port Values命令，如圖2-22所示。該命

22、令的下拉菜單中有四個選項： Show None：關閉端口的輸出提示。 Show When Hovering：當鼠標移到模塊上時顯示端口的輸出數據，當鼠標移出模塊時關閉輸出數據。 Toggle When Clicked：當鼠標單擊選中模塊時顯示端口的輸出數據，當鼠標再次單擊該模塊時關閉端口的輸出提示。選擇該選項，用戶可以依次單擊模型中的多個模塊，因此可以同時觀察到多個模塊的輸出數據。,圖2-22,圖2-23是選擇Show When Hovering命令后的模型輸出，當鼠標滑過engine gas dynamics子系統(tǒng)模塊時，模型窗口會同時顯示該模塊三個輸出端口的數據，若鼠標一直停留在該模塊上，

23、則端口數據會依據設置的顯示頻率進行刷新。用戶也可以通過選擇工具欄中的“Show When Hovering”命令啟動或關閉模塊輸出提示。,圖2-23,2.6.2 模塊輸出提示選項 若要設置模塊輸出提示的其他選項，可以選擇模型窗口中View菜單下Port Values子菜單下的Options命令，打開Block Output Display Options對話框，如圖2-24所示。,圖2-24,在Block Output Display Options對話框中，用戶可以在Display options選項區(qū)內設置所要顯示輸出提示的字體大小及顯示提示的刷新頻率。若要增大所顯示的輸出字符，可向右滑動

24、Font size滑動條；若要增大顯示的刷新頻率，可向右滑動Refresh interval滑動條。 在Display values選項區(qū)內，用戶可以通過單擊Show None、Show When Hovering、Toggle When Clicked單選按鈕來選擇不同的顯示方式。 在Display Format選項區(qū)內，用戶可以選擇模塊顯示數據的格式。,2.7 控制和顯示模塊的執(zhí)行順序 2.7.1 指定模塊優(yōu)先級 1編程指定模塊優(yōu)先級 若要通過編程指定模塊優(yōu)先級，可以使用如下命令： set_param (b, Priority, n) 這里，b是模塊路徑；n是任一有效整數(負值和0也是有效

25、的優(yōu)先級數值)，數值越小，優(yōu)先級越高，也就是說，數值為2的優(yōu)先級高于數值為3的優(yōu)先級。關于set_param命令的詳細內容，參看本書第8.1節(jié)。,2交互指定模塊優(yōu)先級 若要交互指定模塊優(yōu)先級，可打開模塊屬性對話框，在對話框的Priority文本框內輸入該模塊的優(yōu)先級。 只有當模塊的優(yōu)先級與Simulink的模塊排序法則相一致時，Simulink才會認同模塊的優(yōu)先級；如果指定的優(yōu)先級與模塊的排序法則不一致，則Simulink會忽略指定的優(yōu)先級，并將模塊放置在模塊執(zhí)行順序中的適當位置。如果Simulink不能認同模塊的優(yōu)先級，則會顯示Block Priority Violation診斷消息。,2.

26、7.2 顯示模塊執(zhí)行順序 若要在仿真過程中顯示模塊的執(zhí)行順序，可在Simulink模型窗口的Format菜單下選擇Block Displays子菜單中的Sorted order命令，這會使Simulink在模型方塊圖中每個模塊的右上角顯示一個數值，這個數值表示了模塊相應于模型中其他模塊的執(zhí)行順序。例如，1表示在每個時間步內第一個執(zhí)行的模塊；2表示在每個時間步內第二個執(zhí)行的模塊，依此類推。 圖2-25顯示的是TeXnotation模型中各模塊的執(zhí)行順序。,圖2-25,2.8 查 表 編 輯 器 2.8.1 編輯查詢表數值 從Simulink模型窗口中的Tools菜單下選擇Look-Up Tabl

27、e Editor命令，可打開LUT編輯器。圖2-26是在fuelsys模型中打開的LUT編輯器，fuelsys模型是Simulink自帶的示例模型。 LUT編輯器包含兩個面板：左面的面板是LUT模塊瀏覽器，用戶可以利用它瀏覽并選擇任何被打開模型的LUT模塊；右面的面板允許用戶編輯被選模塊的查詢表。,圖2-26,LUT編輯器左上角的Models下拉列表中列出了當前MATLAB會話期中打開的所有模型的名稱，如圖2-27所示。若要瀏覽任何被打開模型的LUT查表模塊，可在列表中選擇模型的名稱，則被選模型的LUT模塊將以樹狀結構顯示在Models列表下的Table blocks區(qū)域內。單擊任何列表區(qū)域內

28、的任何LUT模塊，該模塊的查詢表會顯示在右側面板中，用戶可以編輯這個表。,圖2-27,如果用戶希望瀏覽某個模型的LUT模塊，但該模型未被打開，則可以選擇LUT編輯器中File菜單下的Open Model命令打開該模型，或者單擊Models下拉列表旁的“Open Model”按鈕 打開該模型。 用戶可以在LUT編輯器右側的Viewing “2-D Lookup Table” block data T(:,:)：區(qū)域編輯被選模塊的查詢表。若查詢表的維數是一維或二維的，那么該區(qū)域顯示完整的查詢表數據；若查詢表的維數超過二維，那么該區(qū)域只顯示一組二維數據。若要改變某個數值，可雙擊這個值，LUT編輯器會

29、用包含該數值的編輯框替換這個值，編輯完數值后，按下Enter鍵或在區(qū)域外的任一位置處單擊鼠標，確認改變。,若用戶更改了表中的數據或設置，則LUT編輯器會在備份表中記錄用戶所做的改變；若要更新備份表，可選擇LUT編輯器中File菜單下的Update Block Data命令；若要把LUT編輯器內的數據恢復為最初存儲在模塊中的數值，可選擇File菜單下的Reload Block Data命令，則Simulink會忽略用戶對數據所做的修改，如圖2-28所示。,圖2-28,表數據編輯區(qū)域下方的Data Types區(qū)域允許用戶設置行數據或列數據的數據類型。Row列表框用來選擇行數據的數據類型，Column列表框用來選擇列數據的數據類型，Table列表框用來選擇