第4章 Simulink仿真
4.1 常用仿真模块库介绍
Simulink 的模块库有两部分组成:基本模块和各种应用工具箱,如下图所示。对通信系统仿真来说,主要用到 Simulink 基本库,通信系统工具箱和数字信号处理工具箱。
图4.1 Simulink模块库
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(1) 连续模块Continuous
名称 Derivative Integrator Integrator Limited Integrator, Second-Order Integrator, Second-Order Limited PID Controller PID PID Controller (2DOF) PID State-Space Transfer Fcn Transport Delay Variable Transport Delay Zero-Pole 功能说明 微分 积分器 定积分 二阶积分 二阶定积分 控制器 控制器 状态空间 传递函数 传输延时 可变传输延时 零—极点增益模型
(2) 数学模块Math Operations
名称 Abs Add Algebraic Constraint Assignment Bias Complex to Magnitude-Angle Complex to Real-Imag Divide Dot Product Gain Magnitude-Angle to Complex Math Function Matrix Concatenation MinMax MinMax Running Resettable 12
功能说明 取绝对值 加法 代数约束 赋值 偏移 由复数输入转为幅值和相角输出 由复数输入转为实部和虚部输出 除法 点乘运算 比例运算 由幅值和相角输入合成复数输出 包括指数函数、对数函数、求平方、开根号等常用数学函数 矩阵级联 最值运算 最大最小值运算
Real-Imag to Complex Unary Minus Trigonometric Function Sqrt Sum Subtract Product 由实部和虚部输入合成复数输出 一元减法 三角函数 平方根 求和运算 减法 乘运算
(3) 信号线路模块Signal Routing
名称 Bus Assignment Bus Creator Bus Selector Data Store Memory Demux Data Store Read Data Store Write Mux 功能说明 总线分配 总线生成 总线选择 数据存储 分路 数据存储读取 数据存储写入 合路
(4) 接收器模块Sinks
名称 Display Floating Scope Scope Out1 Stop Simulation Terminator To File To Workspace XY Graph 功能说明 数字显示器 浮动示波器 示波器 输出端口 停止仿真 终止符号 将输出数据写入数据文件保护 将输出数据写入MATLAB 的工作空间 显示二维图形
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(5) 输入源模块Sources 名称 Clock Constant Counter Free-Running Digital Clock Counter Limited Enumerated Constant From File From Workspace Ground In1 Pulse Generator Ramp Sine Wave Signal Generator Step 功能说明 显示和提供仿真时间 常数信号 无限计数器 数字时钟 有限计数器 枚举常量 来自文件 来自MATLAB的工作空间 接地 输入信号 脉冲发生器 斜坡输入 正弦波信号 信号发生器,可产生正弦、方波、锯齿波及随意波 阶跃信号
4.2 仿真实例
4.2.1 单相半波可控整流电路(电阻性负载)
图4.2 单相半波整流电路(电阻性负载)
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(1)Pulse的参数设置对话框
图4.3 Pulse的参数设置对话框
(2)晶闸管模块设置:
R=0.001Ω;L=0H;Vf=0.8V; Rs=20Ω;Cs=4e—6F;
串联RLC元件模块和接地模块到Thyristor模型 R=1Ω;L=0.01H
(3)仿真参数:
选择ode23tb算法,将相对误差设置为1e-3 开始仿真时间设置为0,停止仿真时间设置为0.1
(4)脉冲信号发生器
参数”Phase delay”(相位延迟)的计算。脉冲信号发生器相位延迟t在电路里就是晶闸管的控制角α,两者之间的关系:
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