25、Simulink 进阶特性深度解析

Simulink 进阶特性深度解析

1. Simulink 工作原理

在 Simulink 模型里，每个模块都具备一些通用特性，包含输入向量 u、输出向量 y 以及状态向量 x。状态向量可能由连续状态、离散状态或者二者的组合构成。这些量之间的数学关系通过以下方程来表示：
[
\begin{cases}
y = f_o(t, x, u) \
x_{dk + 1} = f_u(t, x, u) \
x’ c = f_d(t, x, u) \
x = [x_c, x {dk}]
\end{cases}
]
其中，第一个方程为输出更新方程，第二个方程用于离散状态更新，第三个方程是连续状态的导数方程。

Simulink 的仿真过程包含两个阶段：初始化和仿真。在初始化阶段，具体步骤如下：
1. 参数评估 ：将模块参数传递给 MATLAB 进行评估，得到的数值作为实际的模块参数。
2. 模型层次扁平化 ：把非条件执行子系统用其包含的模块替换。
3. 模块排序 ：对模块进行排序，以确定更新顺序。排序算法会构建一个列表，确保具有直接馈通的模块在驱动其输入的模块更新后才进行更新，此步骤会检测代数环。
4. 连接检查 ：检查模块之间的连接，保证每个模块输出向量的长度与驱动模块期望的输入长度一致。

完成初始化后，就可以开始仿真。Simulink 使用数值积分来模拟模型，每个提供的 ODE 求解器（仿真方法