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第3章Simulink模型的建立與仿真

Simulink是MATLAB的仿真工具箱，它是面向框圖的仿真軟件。Simulink能用繪制方框圖代替程序，結(jié)構(gòu)和流程清晰； 利用Simulink可智能化地建立和運(yùn)行仿真，仿真精細(xì)、貼近實(shí)際。Simulink適應(yīng)面廣?？蓱?yīng)用于線性、非線性系統(tǒng)，連續(xù)、離散及混合系統(tǒng)，以及單任務(wù)、多任務(wù)離散事件系統(tǒng)。采用Simulink模塊庫(kù)能夠方便地進(jìn)行模型的編輯和仿真構(gòu)建。學(xué)習(xí)目標(biāo)： (1) 學(xué)習(xí)Simulink基本庫(kù)原件； (2) 學(xué)習(xí)Simulink各模塊的使用； (3) 學(xué)習(xí)Simulink各模塊的參數(shù)配置； (4) 學(xué)習(xí)使用Simulink各模塊搭建仿真框圖。3.1Simulink模塊庫(kù)簡(jiǎn)介在MATLAB命令行窗口輸入simulink，打開(kāi)Simulink工具箱，進(jìn)行Simulink工具箱模塊庫(kù)的學(xué)習(xí)。Simulink模塊庫(kù)很龐大，以下將主要介紹常規(guī)的Simulink應(yīng)用模塊，包括信號(hào)源模塊組、連續(xù)模塊組、離散模塊組、查表模塊組、用戶自定義函數(shù)模塊組、數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊組、非線性模塊組、輸出池模塊組、信號(hào)與系統(tǒng)模塊組、子系統(tǒng)模塊組、常用模塊組、其他工具箱與模塊集等。3.2信號(hào)源模塊組Simulink模塊庫(kù)中提供了豐富的信號(hào)源模塊組，下面逐一介紹。3.2.1Clock模塊時(shí)鐘模塊以及時(shí)鐘模塊的屬性如圖31所示。

圖31時(shí)鐘模塊

時(shí)鐘模塊如圖31所示，在Simulink仿真中，時(shí)鐘模塊主要用于計(jì)時(shí)，效果很直觀。在時(shí)鐘模塊的屬性窗口中： (1) Display time： 如果該復(fù)選框被選中，則該時(shí)鐘模塊在仿真過(guò)程中，界面將顯示時(shí)間，如果不顯示，則可將其輸入到工作區(qū)中。(2) Decimation： 默認(rèn)為10，Decimation的數(shù)值可以為任意整數(shù)，在仿真過(guò)程中，隨著時(shí)鐘不斷地更新，其數(shù)值不斷增加，例如對(duì)于10s的仿真，系統(tǒng)Decimation默認(rèn)為10，則表示系統(tǒng)將以1s、2s、3s、…、10s依次遞增。搭建時(shí)鐘模塊如圖32所示。運(yùn)行仿真文件，輸出結(jié)果如圖33所示。

圖32時(shí)鐘使用

圖33時(shí)鐘模塊示波器時(shí)鐘變化圖

3.2.2Digital Clock模塊數(shù)字時(shí)鐘模塊以及數(shù)字時(shí)鐘模塊的屬性如圖34所示。

圖34數(shù)字時(shí)鐘模塊

圖35Digital Clock模塊使用

在Simulink仿真中，數(shù)字時(shí)鐘模塊主要用于離散系統(tǒng)的計(jì)時(shí)，該模塊能夠輸出保持前一次的值不變。對(duì)于其屬性窗口： Sample time表示采樣時(shí)間，默認(rèn)值為1s。搭建Digital Clock模塊如圖35所示。運(yùn)行仿真文件，輸出結(jié)果如圖36所示。

圖36Digital Clock模塊示波器時(shí)鐘變化圖

3.2.3Constant模塊Constant模塊，表示常數(shù)輸入，其模塊屬性如圖37所示。

圖37Constant模塊

在Simulink仿真中，常數(shù)模塊主要用在輸入的量為定值的情況。對(duì)于其屬性窗口： (1) Constant value： 表示常數(shù)值，由用戶指定。(2) Sample time： 表示采樣時(shí)間，默認(rèn)值為inf，也可以設(shè)置為與系統(tǒng)的采樣時(shí)間相一致。搭建Constant模塊如圖38所示。

圖38Constant模塊使用

運(yùn)行仿真文件，輸出結(jié)果如圖39所示。

圖39Constant模塊示波器時(shí)鐘變化圖

3.2.4BandLimited White Noise模塊BandLimited White Noise模塊產(chǎn)生服從正態(tài)分布的隨機(jī)數(shù)，用于混合系統(tǒng)或者連續(xù)系統(tǒng)，用戶可以采樣該模塊產(chǎn)生比系統(tǒng)最小時(shí)間常數(shù)更小的相關(guān)時(shí)間的隨機(jī)序列來(lái)模擬白噪聲的效果，通常噪聲的相關(guān)時(shí)間t可計(jì)算如下：

t=2π100fmax

其中，fmax(rad/s)表示系統(tǒng)的帶寬。采用時(shí)間t作為換算因子，保障了一個(gè)連續(xù)系統(tǒng)對(duì)我們需要近似模擬的白噪聲應(yīng)具有的系統(tǒng)方差(系統(tǒng)噪聲)，BandLimited White Noise模塊屬性如圖310所示。

圖310BandLimited White Noise模塊

對(duì)于其屬性窗口： (1) Noise power： 表示白噪聲PSD的幅度，默認(rèn)值為0.1。(2) Sample time： 表示采樣時(shí)間，默認(rèn)值為0.1。(3) Seed： 表示隨機(jī)數(shù)信號(hào)發(fā)生器的初始種子，默認(rèn)值為［23341］。搭建BandLimited White Noise模塊如圖311所示。

圖311BandLimited White Noise模塊使用

運(yùn)行仿真文件，輸出結(jié)果如圖312所示。

圖312BandLimited White Noise模塊示波器時(shí)鐘變化圖

3.2.5Chirp Signal模塊Chirp Signal模塊產(chǎn)生頻率隨時(shí)間線性增加的正弦信號(hào)，即調(diào)頻信號(hào)，該模塊可用于非線性系統(tǒng)的譜分析，且以矢量或標(biāo)量輸出。Chirp Signal模塊的模塊屬性如圖313所示。

圖313Chirp Signal模塊

對(duì)于其屬性窗口： (1) Initial frequency(Hz)： 表示信號(hào)的初始化頻率，指定為標(biāo)量或矢量，默認(rèn)值為0.1。(2) Target time(secs)： 表示頻率變化的較大時(shí)間，默認(rèn)值為100。(3) Frequency at target time(Hz)： 表示對(duì)應(yīng)目標(biāo)時(shí)間的信號(hào)頻率，輸入為矢量或標(biāo)量，默認(rèn)值為1。搭建Chirp Signal模塊如圖314所示。

圖314Chirp Signal模塊使用

運(yùn)行仿真文件，輸出結(jié)果如圖315所示。

圖315Chirp Signal模塊示波器時(shí)鐘變化圖

3.2.6Sine Wave模塊Sine Wave正弦波模塊，產(chǎn)生如下形式的正弦波：

f(t)=Amp sin(Freq t Phase) Bias

其中，Amp為正弦波振幅，F(xiàn)req為正弦波的頻率，Phase為初始相位，Bias為正弦波上下移動(dòng)的常量。Sine Wave正弦波的模塊屬性如圖316所示。

圖316Sine Wave正弦波模塊

對(duì)于其屬性窗口： (1) Amplitude： 表示正弦信號(hào)的振幅，指定為標(biāo)量或矢量，默認(rèn)值為1。(2) Bias： 表示正弦信號(hào)離0均值線的偏移量，默認(rèn)值為0。(3) Frequency(rad/sec)： 表示對(duì)應(yīng)目標(biāo)信號(hào)頻率，輸入為矢量或標(biāo)量，默認(rèn)值為1。(4) Phase(rad)： 表示信號(hào)的初始相位，默認(rèn)值為0。(5) Sample time： 表示系統(tǒng)采樣時(shí)間。(6) Inter vector parameters as 1D： 該復(fù)選框可以選中，也可以不選，選中表示信號(hào)按照一行的數(shù)據(jù)矢量進(jìn)行輸出； 不勾選，則信號(hào)以列向量存儲(chǔ)。搭建Sine Wave模塊如圖317所示。

圖317Sine Wave模塊使用

運(yùn)行仿真文件，輸出結(jié)果如圖318所示。

圖318Sine Wave模塊示波器時(shí)鐘變化圖

3.2.7Pulse Generator模塊Pulse Generator模塊產(chǎn)生等間隔的脈沖波形，脈沖寬度就是脈沖持續(xù)高電平期間的數(shù)字采樣周期數(shù)，脈沖周期等于脈沖持續(xù)高電平、低電平的數(shù)字采樣周期之和，相位延遲則是起始脈沖所對(duì)應(yīng)的數(shù)字采樣周期數(shù)。Pulse Generator的模塊屬性如圖319所示。

圖319Pulse Generator模塊

對(duì)于其屬性窗口： (1) Amplitude： 表示脈沖信號(hào)的振幅，指定為標(biāo)量或矢量，默認(rèn)值為1。(2) Period(secs)： 表示脈沖數(shù)字采樣周期，默認(rèn)值為10。(3) Pulse width(%of period)： 表示脈沖寬度，輸入為矢量或標(biāo)量，默認(rèn)值為5。(4) Phase delay(secs)： 表示信號(hào)的相位延遲，默認(rèn)值為0。(5) Inter vector parameters as 1D： 該復(fù)選框可以選中，也可以不選，選中表示信號(hào)按照一行的數(shù)據(jù)矢量進(jìn)行輸出； 不勾選，則信號(hào)以列向量存儲(chǔ)。搭建Pulse Generator模塊如圖320所示。

圖320Pulse Generator模塊使用

運(yùn)行仿真文件，輸出結(jié)果如圖321所示。

圖321Pulse Generator模塊示波器時(shí)鐘變化圖

3.2.8Random Number模塊Random Number模塊產(chǎn)生服從正態(tài)分布的隨機(jī)信號(hào)，在每次仿真開(kāi)始時(shí)，種子都設(shè)置為指定的值，默認(rèn)的情況下，產(chǎn)生方差為1、均值為0的隨機(jī)信號(hào)。如果想獲得均勻分布的隨機(jī)信號(hào)，則可以使用Uniform Random Number模塊； 如果仿真器對(duì)于比較平滑的信號(hào)能夠積分，那么對(duì)于隨機(jī)波動(dòng)的信號(hào)進(jìn)行積分運(yùn)算，則需要采用BandLimited White Noise信號(hào)。Random Number的模塊屬性如圖322所示。對(duì)于其屬性窗口： (1) Mean： 表示隨機(jī)信號(hào)的均值，指定為標(biāo)量或矢量，默認(rèn)值為0。(2) Variance： 表示隨機(jī)信號(hào)的方差，默認(rèn)值為1。(3) Seed： 表示隨機(jī)種子，輸入為矢量或標(biāo)量，默認(rèn)值為0。(4) Sample time： 表示信號(hào)的采樣時(shí)間，默認(rèn)值為0.1。搭建Random Number模塊如圖323所示。運(yùn)行仿真文件，輸出結(jié)果如圖324所示。

圖322Random Number模塊

圖323Random Number模塊使用

圖324Random Number模塊示波器時(shí)鐘變化圖

3.2.9Step模塊Step模塊產(chǎn)生階躍信號(hào)，Step常用于控制系統(tǒng)仿真中，用于測(cè)試系統(tǒng)的穩(wěn)定性和斂散性。Step模塊在指定時(shí)間產(chǎn)生一個(gè)可定義上、下電平的階躍信號(hào)，Step產(chǎn)生一個(gè)矢量或標(biāo)量進(jìn)行輸出。Step的模塊屬性如圖325所示。

圖325Step模塊

對(duì)于其屬性窗口： (1) Step time： 表示初始階躍的時(shí)間，指定為標(biāo)量或矢量，系統(tǒng)默認(rèn)值為1。(2) Initial value： 表示仿真的初始時(shí)間，系統(tǒng)默認(rèn)值為0。(3) Final time： 表示仿真的結(jié)束時(shí)間，輸入為矢量或標(biāo)量，系統(tǒng)默認(rèn)值為1。(4) Sample time： 表示信號(hào)的采樣時(shí)間，系統(tǒng)默認(rèn)值為0。搭建Step模塊如圖326所示。運(yùn)行仿真文件，輸出結(jié)果如圖327所示。

圖326Step模塊使用

圖327Step模塊示波器時(shí)鐘變化圖

3.2.10Uniform Random Number模塊Uniform Random Number模塊產(chǎn)生在整個(gè)指定時(shí)間周期內(nèi)均勻分布的隨機(jī)信號(hào)，信號(hào)的起始種子可由用戶指定。將Seed種子指定為矢量，可以產(chǎn)生矢量隨機(jī)數(shù)序列。Uniform Random Number的模塊屬性如圖328所示。

圖328Uniform Random Number模塊

對(duì)于其屬性窗口： (1) Minimum： 表示時(shí)間間隔的最小值，指定為標(biāo)量或矢量，系統(tǒng)默認(rèn)值為-1。(2) Maximum： 表示時(shí)間間隔的較大值，指定為標(biāo)量或矢量，系統(tǒng)默認(rèn)值為1。(3) Seed： 表示隨機(jī)序列發(fā)生器的初始種子，輸入為矢量或標(biāo)量，系統(tǒng)默認(rèn)值為0。(4) Sample time： 表示信號(hào)的采樣時(shí)間，系統(tǒng)默認(rèn)值為0.1。搭建Uniform Random Number模塊如圖329所示。運(yùn)行仿真文件，輸出結(jié)果如圖330所示。

圖329Uniform Random Number

模塊使用

圖330Uniform Random Number模塊示波器

時(shí)鐘變化圖

3.3連續(xù)模塊組連續(xù)模塊仿真主要用于系統(tǒng)的積分分析。對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)而言，傳遞函數(shù)的構(gòu)建顯得尤為重要。3.3.1Derivative模塊Derivative模塊表示微分環(huán)節(jié)，為時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)ΔuΔt，其中，Δu為輸入的變化量，Δt為前兩次仿真時(shí)間點(diǎn)之差。Derivative模塊的仿真精度取決于時(shí)間步長(zhǎng)Δt，步長(zhǎng)越小，結(jié)果越平滑，相應(yīng)的結(jié)果越。如果輸入為離散信號(hào)，當(dāng)輸入變化時(shí)，輸入的連續(xù)導(dǎo)數(shù)是沖擊信號(hào)，否則為0。為得到離散型系統(tǒng)的離散導(dǎo)數(shù)，可采用

y(k)=1Δt［u(k)-u(k-1)］

相應(yīng)的Z變換為

Y(z)u(z)=1-z-1Δt=z-1Δt z

Derivative的模塊屬性如圖331所示。

圖331Derivative模塊

對(duì)于其屬性窗口： Coefficient c in the transfer function approximation s/(cs 1) used for linearization表示步長(zhǎng)的設(shè)置，指定為標(biāo)量或矢量，默認(rèn)值為inf(無(wú)窮大)。搭建Derivative模塊如圖332所示。運(yùn)行仿真文件，輸出結(jié)果如圖333所示。

圖332Derivative模塊使用

圖333Derivative模塊示波器時(shí)鐘變化圖

3.3.2Integrator模塊Integrator模塊表示積分環(huán)節(jié)，為時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)∫udt，其中，u為輸入的變化量，dt為前兩次仿真時(shí)間點(diǎn)之差。Integrator的模塊屬性如圖334所示。

圖334Integrator模塊

對(duì)于其屬性窗口： (1) External reset： 設(shè)置信號(hào)的觸發(fā)事件(rising、falling、either、level、level hold和none)，默認(rèn)設(shè)置為none，即保持系統(tǒng)原態(tài)。(2) Initial condition source： 表示參數(shù)輸入的狀態(tài)，分為外部輸入external和內(nèi)部輸入internal，通常默認(rèn)設(shè)置為internal。(3) Initial condition： 表示狀態(tài)的初始條件，用于設(shè)置Initial condition source的參數(shù)。(4) Limit output： 若選中，則可以設(shè)置積分的上界(Upper saturation limit)和下界(Lower saturation limit)。(5) Upper saturation limit： 表示積分上界，默認(rèn)值為inf。(6) Lower saturation limit： 表示積分下界，默認(rèn)值為inf。(7) Show saturation port： 若選中，則表示模塊增加一個(gè)飽和輸出端口。(8) Show state port： 若選中，則表示模塊增加一個(gè)輸出端口。(9) Absolute tolerance： 表示模塊狀態(tài)的容限，默認(rèn)值為auto。(10) Ignore limit and reset when linearizing： 若勾選此選項(xiàng)，則表示當(dāng)系統(tǒng)為線性化系統(tǒng)時(shí)，前面的積分上下限制和觸發(fā)事件無(wú)效，默認(rèn)為不勾選。(11) Enable zerocrossing detection： 使系統(tǒng)通過(guò)零點(diǎn)檢驗(yàn)，默認(rèn)勾選。搭建Integrator模塊如圖335所示。運(yùn)行仿真文件，輸出結(jié)果如圖336所示。

圖335Integrator模塊使用

圖336Integrator模塊示波器時(shí)鐘變化圖

3.3.3Transfer Fcn模塊Transfer Fcn模塊用于表征傳遞函數(shù)，具體的傳遞函數(shù)的表達(dá)式如下：

H(s)=y(s)u(s)=ansn an-1sn-1 … a1s a0bmsm bm-1sm-1 … b1s b0

其中，y(s)為系統(tǒng)輸出，u(s)為系統(tǒng)輸入，傳遞函數(shù)的計(jì)算則通過(guò)用戶得到的系統(tǒng)模型而來(lái)，對(duì)于一個(gè)收斂性系統(tǒng)而言，分母中s的較高次冪大于分子中s的較高次冪。Transfer Fcn的模塊屬性如圖337所示。

圖337Transfer Fcn模塊

對(duì)于其屬性窗口： (1) Numerator coefficients： 表示傳遞函數(shù)分子系數(shù)，系統(tǒng)默認(rèn)值為［1］。(2) Denominator coefficients： 表示傳遞函數(shù)分母系數(shù)，系統(tǒng)默認(rèn)值為［1 1］。(3) Absolute tolerance： 表示模塊狀態(tài)的容限，默認(rèn)值為auto。(4) State Name(e.g., 'position')： 表示狀態(tài)空間的名字，用戶可以不加以定義。搭建Transfer Fcn模塊如圖338所示。運(yùn)行仿真文件，輸出結(jié)果如圖339所示。

圖338Transfer Fcn模塊使用

圖339Transfer Fcn模塊示波器時(shí)鐘變化圖

3.3.4Transport Delay模塊Transport Delay模塊用于延時(shí)系統(tǒng)的輸入，延時(shí)的時(shí)間可以由用戶指定。在仿真過(guò)程中，模塊將輸入點(diǎn)和仿真時(shí)間存儲(chǔ)在一個(gè)緩沖器內(nèi)，該緩沖器的容量由Initial buffer size參數(shù)指定。若輸入點(diǎn)數(shù)超出緩沖器的容量，模塊將配置額外的存儲(chǔ)區(qū)。Transport Delay模塊不能對(duì)離散信號(hào)進(jìn)行插值計(jì)算，模塊返回區(qū)間t-tdelay(當(dāng)前時(shí)間減去時(shí)間延遲)對(duì)應(yīng)的離散值。Transport Delay的模塊屬性如圖340所示。

圖340Transport Delay模塊

對(duì)于其屬性窗口： (1) Time delay： 表示系統(tǒng)延時(shí)量，系統(tǒng)默認(rèn)值為1。(2) Initial output： 表示系統(tǒng)在開(kāi)始仿真和Time delay之間產(chǎn)生的輸出，系統(tǒng)默認(rèn)值為0。(3) Initial buffer size： 表示儲(chǔ)存點(diǎn)數(shù)的初始存儲(chǔ)區(qū)配置，系統(tǒng)默認(rèn)值為auto。(4) Use fixed buffer size： 儲(chǔ)存點(diǎn)數(shù)的初始存儲(chǔ)區(qū)配置為固定值，用戶可以不加以定義。搭建Transport Delay模塊如圖341所示。運(yùn)行仿真文件，輸出結(jié)果如圖342所示。

圖341Transport Delay模塊使用

圖342Transport Delay模塊示波器時(shí)鐘變化圖

3.3.5ZeroPole模塊ZeroPole模塊用于表征一個(gè)以Laplace算子s為變量的零點(diǎn)、極點(diǎn)和增益的系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)可表示為：

H(s)=y(s)u(s)=ansn an-1sn-1 … a1s a0bmsm bm-1sm-1 … b1s b0

它的變形為以s為變量的零點(diǎn)、極點(diǎn)和增益的系統(tǒng)，如下：

H(s)=KZ(s)P(s)=K(s-Z(1))(s-Z(2))…(s-Z(n))(s-P(1))(s-P(2))…(s-P(m))

其中，Z代表零點(diǎn)； P為極點(diǎn)矢量； K為增益。ZeroPole模塊的輸入和輸出寬度等于零點(diǎn)矩陣的行數(shù)。ZeroPole的模塊屬性如圖343所示。

圖343ZeroPole模塊

對(duì)于其屬性窗口： (1) Zeros： 表示系統(tǒng)傳遞函數(shù)零點(diǎn)向量，系統(tǒng)默認(rèn)值為［1］。(2) Poles： 表示系統(tǒng)傳遞函數(shù)極點(diǎn)向量，系統(tǒng)默認(rèn)值為［0 -1］。(3) Gain： 表示系統(tǒng)傳遞函數(shù)增益向量，系統(tǒng)默認(rèn)值為［1］。(4) Absolute tolerance： 表示模塊狀態(tài)的容限，系統(tǒng)默認(rèn)值為auto。(5) State Name(e.g., 'position')： 表示狀態(tài)空間的名字，用戶可以不加以定義。搭建ZeroPole模塊如圖344所示。運(yùn)行仿真文件，輸出結(jié)果如圖345所示。

圖344ZeroPole模塊使用

圖345ZeroPole模塊示波器時(shí)鐘變化圖

3.3.6StateSpace模塊StateSpace模塊用于表征一個(gè)控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間，具體的狀態(tài)空間的表達(dá)式如下：

x =Ax Bu

y=Cx Du

其中，x為狀態(tài)矢量； u為輸入矢量； y為輸出矢量。StateSpace的模塊屬性如圖346所示。

圖346StateSpace模塊

對(duì)于其屬性窗口：

(1) A： 表示系統(tǒng)狀態(tài)空間矩陣系數(shù)，必須是一個(gè)n×n矩陣，n為狀態(tài)數(shù)，系統(tǒng)默認(rèn)值為1。(2) B： 表示系統(tǒng)狀態(tài)空間矩陣系數(shù)，必須是一個(gè)n×m矩陣，m為狀態(tài)數(shù)，系統(tǒng)默認(rèn)值為1。(3) C： 表示系統(tǒng)狀態(tài)空間矩陣系數(shù)，必須是一個(gè)r×n矩陣，r為狀態(tài)數(shù)，系統(tǒng)默認(rèn)值為1。(4) D： 表示系統(tǒng)狀態(tài)空間矩陣系數(shù)，必須是一個(gè)r×m矩陣，系統(tǒng)默認(rèn)值為1。(5) Initial conditions： 表示初始狀態(tài)矢量，系統(tǒng)默認(rèn)值為0。(6) Absolute tolerance： 表示模塊狀態(tài)的容限，系統(tǒng)默認(rèn)值為auto。(7) State Name(e.g., 'position')： 表示狀態(tài)空間的名字，用戶可以不加以定義。搭建StateSpace模塊如圖347所示。運(yùn)行仿真文件，輸出結(jié)果如圖348所示。

圖347StateSpace模塊使用

圖348StateSpace模塊示波器時(shí)鐘變化圖

3.4離散模塊組現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中有很多系統(tǒng)都是離散系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)采樣時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析，Simulink中離散系統(tǒng)的表征主要是根據(jù)Z變換進(jìn)行系統(tǒng)仿真建模。3.4.1Discrete Transfer Fcn模塊對(duì)于Discrete Transfer Fcn模塊，由通常的拉普拉斯變換后，得到相應(yīng)的傳遞函數(shù)，再經(jīng)過(guò)Z變換，得到離散系統(tǒng)傳遞函數(shù)，具體如下：

H(z)=num(z)den(z)=anzn an-1zn-1 … a0z0bmzm bm-1zm-1 … b0z0

其中，num(z)為離散系統(tǒng)傳遞函數(shù)的分子系數(shù)，den(z)為離散系統(tǒng)傳遞函數(shù)的分母系數(shù)。Discrete Transfer Fcn的模塊屬性如圖349所示。

圖349Discrete Transfer Fcn模塊

對(duì)于其屬性窗口： (1) Numerator： 表示系統(tǒng)分子系數(shù)矢量，系統(tǒng)默認(rèn)值為［1］。(2) Denominator： 表示系統(tǒng)分母系數(shù)矢量，系統(tǒng)默認(rèn)值為［1 2］。(3) Sample time(-1 for inherited)： 表示系統(tǒng)采樣時(shí)間，系統(tǒng)默認(rèn)值為［-1］。(4) Initial states： 表示系統(tǒng)初始狀態(tài)矩陣，系統(tǒng)默認(rèn)值為0。搭建Discrete Transfer Fcn模塊，設(shè)置采樣時(shí)間為0.1s，如圖350所示。運(yùn)行仿真文件，輸出結(jié)果如圖351所示。

圖350Discrete Transfer Fcn模塊使用

圖351Discrete Transfer Fcn模塊示波器時(shí)