Simulink 最基础教程（三）常用模块

3.1源模块

1）clock
这个模块的输出是 y(t)=t。很多信号都是和时间 t 相关的，例如正弦波信号，可以写成 sin(w*t) 的形式。虽然软件也提供了正弦波模块，但如果用 clock 模块+三角运算模块，对初学者而言，也是很好的做法，至少减轻了很多负担：基于几个模块就可以建立大部分信号源。

2）constant
模块的输出是 y(t)=value，其中value的默认值是1。这里引出一个“模块参数”的概念。双击模块后，弹出的对话框里，所有可以设定的量，就称为模块参数，比如 constant 模块最重要的模块参数，就是 value。需要注意的是，这个value可以写1*1的标量，也可以写向量或者矩阵。在 signal attributes 标签下，还有其他的模块参数，比如之前一直强调的 data type，就可以设定后续信号线上的数据类型。

3）repeating sequence
只看模块图片，一般人会以为这是“锯齿波”，但其实这个模块的功能远不止如此。双击模块可以看到 time 和 output 两个 value，填入两个等长的向量即可。效果上，相当于输出一个信号 plot(time,output) 的周期延拓。和 plot 的思路一样，只要能用描点法描述的函数波形，都能用这个模块实现。

3.2运算模块

1）连续传函
自动控制原理里，会大量用到线性时不变系统，这些模块都在这个库里，用状态方程描述的state-space，用传递函数描述的 transfer Fcn，以及其中的特例，积分模块。

2）离散传函
与连续传函对应的，是离散传函。特别的，unit delay模块。这里对应1.4.2求解常微分方程组的例子，如果是求解离散系统的迭代方程 x(k+1)=f(x(k),u(k),t(k))，那么这个过程就是拖拽一堆unit delay模块，将他们的输出定义为 x(k)，搭建函数 f 后，再将结果交给 unit delay 的输入。

3）比较和逻辑运算
主要是两个模块，Logical Operator用来实现与或非的运算，双击之后，除了 operator 这个模块参数外，还有一个 icon shape，用来调整模块的外观，可以让模块看起来更像逻辑门。Relational Operator是比较模块，一般使用时，先将信号线连到比较模块，然后再交给与或非运算，用来实现 MATLAB 中的 if 逻辑表达式。

4）数学运算
这个库涵盖了加减乘除、三角、指数等常用数学符号，基本上初等函数都在这里了。Add模块双击后，会有模块参数 list of signs，用于控制输入的个数和其运算的规则。例如三个加号，那么输出信号就是三个信号相加的结果。同样的逻辑也适用于divide模块。对乘除法模块有一些额外说明，就是multiplication这个模块参数，可以选择点乘，也可以选叉乘。这两种乘法与 MATLAB 中的定义一样。剩下的几个模块，都是双击后能有多种选择，都是初等函数。

3.3终点模块

暂时只需要知道 scope 就足够日常使用了。双击 scope后，有几个需要注意的地方
1）小齿轮按钮，可以调节输入个数，从而一个模块观察多个输入。
2）工具栏上有缩放，用来观察特定区域的信号
3）有个logging限制，可以只显示信号线 y(t) t=最后一段时间，的时域波形。

3.4流程控制模块

MATLAB里说的流程控制，一般是指for，while，if，switch这些，Simulink里要实现 for 和 while 比较少见，但实现 if 的情况还是很多的，这时，需要 switch 模块。这个模块的原理是根据第二个信号的值，来判断输出第一个信号还是第三个信号，相当于MATLAB的代码
if u2>th
Out=u1
else
Out=u3
end

3.5 信号线属性模块

在 2.3 中有讲，信号线的基本属性是采样时间、维度、数据类型，这里有两个模块可以强制信号线的采样时间和数据类型，当遇到关于信号线属性不匹配的报错时，可以用这两个模块解决。例如图中，假设左边模块输出 int8 数据类型，而右边模块希望输入是 int16 数据类型，这样直接连线会造成报错，说数据类型不匹配。此时加入一个 convert，将左边的 int8 输出，转成 int16，就满足了右边模块的要求。

3.6小结

Simulink提供了如此众多的模块，就如同 MATLAB提供了如此众多的函数一般，这里只是介绍了一些我自认为常用的模块，更多模块还是要边用边学。