金宝appSimulink是一个用于建模动态系统(即随时间变化的系统)的图形化环境。金宝appSimulink负责模拟，这样您就可以专注于工程了。你可以用它来模拟简单的东西——比如家用恒温器;或者是复杂的系统，比如全自动汽车或手术机器人。

此视频会告诉你的Simulink的基础知识，让您在Simulink看起来像什么金宝app工作的想法。敬请关注到底，找出哪里去更多地了解如何使用Simulink的。金宝app让我们开始吧！

The MathWorks公司总部设在马萨诸塞州的Natick，还有一些太阳能电池板来发电的。

这些面板朝南固定到位。这意味着它们产生当太阳在一天中直接对它们闪耀更多的电力，并且更低的功率，当太阳是在东方还是西方，早在一天和晚。

如果你有这样的旋转，以跟踪太阳，使您能产生尽可能多的电尽可能的太阳能电池板？

在这段视频中，我们将使用Simulink中设计一个金宝app跟踪系统，以保持与太阳对准太阳能电池板。如果你想为我们所建立的模型沿着沿，您可以通过以下链接下载。

所述物理系统包括一个面板和一个马达。我们将第一个模型的，然后我们将添加一个控制器来追踪太阳的位置。

一旦我们很高兴与设计，我们将对其进行测试，看看它如何跟踪太阳的实际数据。

物理系统有两个主要组件。有了一些基本的物理知识，我们就可以写出它们的运动方程。让我们先为面板建模。

您可以通过单击MAT金宝appLAB工具条中的Simulink按钮来启动Simulink。这将打开起始页面，您可以在其中创建新模型、查找示例，甚至查找基本培训。

我们从零开始我们的模型，所以我们选择空白模型。

金宝appSimulink模型是由块和信号构成的。打开库浏览器查看所有可用的块。为了对面板的方程进行建模，我们将从积分器块开始。

让我们点击并拖动一个积分器从库到我们的模型。

那么为什么要使用积分器块呢?积分器块接收一个输入，并随着时间积分。如果对加速度积分，就得到速度。对速度积分，得到位置。这是在Simulink中对微分方程进行建模的基础。金宝app

我们的方程有加速度和速度方面，所以我们需要至少一个积分。让我们添加另外一个也得到位置。

我们与信号通过点击和块之间拖动连接在一起的块。不要担心这些红色的线，我们将在第二个连接起来。

这是一个好主意，标签信号，以保持组织的事情，所以我们双击信号，并输入一个名称。让我们命名这个theta_dot_dot加速，然后theta_dot的速度，和θ为面板的位置。

接下来，让我们模型这个等式的右边。首先，扭矩项。

我们用一个常数块。我们稍后会把这个换成马达。

您可以双击某个块来改变它的参数---让我们的值更改为10。

我们需要执行减法，让我们也抢减块。

阻尼项取决于面板的速度---在theta_dot信号。我们可以通过右键单击分支这个信号并拖动将它连接到减法块。

而且不要忘了，我们仍然需要的Kd增加那种。让我们用一个增益模块为。

而不是硬编码增益值，我们也可以使用一个变量，甚至MATLAB代码。假设增益是Kd。红色框表示Kd还没有定义。点击这三个点，选择Create。我们将给它一个值5，并将其存储在MATLAB的基本工作空间中。我们来看看MATLAB，没错，变量Kd已经创建好了。

要完成本方程，我们需要除以惯性，J.我们将做到这一点与其他增益模块。

但是现在我们知道了块的名称，我们只需双击模型并开始输入块的名称。然后，使用下拉找到正确的块并按回车。

我们将增益设置为1 / J，并再次让我们定义的基工作区变量J具有8.6的值。

让我们添加一个注释来显示正在建模的方程——因此，当我们稍后再回过头来看它时，我们将很容易地知道方程是什么。

这应该是我们所需要的面板数据模型。但要检查，如果一切正常，我们会想一些可视化的信号。金宝appSimulink中有一堆的可视化工具。对于信号的快速检查，容易的选择是使用范围块......并把它连接到我们想要查看的信号。

让我们添加第二个范围来查看速度信号。

现在好了，我们已经准备好来模拟模型。我们可以设置模拟停止时间在模拟页----但是，我们把它作为10现在。

要运行模拟，只需点击运行按钮。模拟完毕，但你没有看到的是，Simulink的数值通过及时解决微分方程。金宝app

在示波器上双击来看看发生了什么。

在位置范围内，我们看到了面板的角位置增加。

在速度范围内，速度从零和水平关闭开始。

因此，与恒定的扭矩，面板开始转动，然后稳定到在一个固定的速率旋转。嗯，这是有道理的。

让我们做一个快速的完整性检查，看看如果我们改变扭矩的符号会发生什么。我们可以直接在块上编辑常数值!

重新运行......然后......很好看---我们看到了现在面板在旋转方向相反。

现在我们已经有了工作面板模型，让我们将这些块分组在一起以保持组织。只需选择您想要包含的块—我们暂时将常量块和作用域保留—然后在Modeling选项卡中单击Create子系统。

现在，所有这些块包含在此子系统中。让我们将其命名为面板。

您可以双击看到子系统的内容。这些椭圆形块inports和outports ---这是进出子系统的数据去。让我们调整端口名称。

转到备份到顶层...而且有我们刚才输入的端口名称。

好吧，我们仍然需要一个电机。请记住，运动方程？好了，我们可以遵循完全相同的过程建模。

和..我们有我们的发动机！

我们将提供一个电压到电动机产生的扭矩和移动面板。让我们来看看会发生什么。我们可以看到，当电压施加到电机的旋转面板---所以一切看起来不错迄今！

OK，我们已经为蓝本面板和马达。现在，我们需要一个控制器，使得面板跟踪太阳以设置正确的电压。

从我们的模型中，我们知道面板指向哪里。假设太阳在这里。

我们想让面板指向太阳，所以这两个角的差就是误差。我们将添加一个控制器，对电机施加电压，使误差尽可能小。

如果太阳移动，控制器就会做出相应的反应，让面板指向太阳。

好了，回到我们的Simulink金宝app模型！

我们有面板这里的位置。为了得到错误，我们需要太阳的位置。虽然我们设计的控制器，我们将使用单位阶跃输入---这是相当常见的控制设计。我们将用一些实际的太阳位置数据后进行测试。

我们计算误差。我们将使用一个算块---它已经在控制原理图得到这个漂亮的圆形常见。我们只需要更改第二个端口在零下，而不是加。

接下来我们需要一个控制器。有很多选项，但最常见的方法是某种形式的PID控制——代表比例/积分/导数，因为控制输出是误差、积分误差和误差导数的函数。但我们不需要自己构建所有这些，我们只需要添加一个PID控制器块。

我们的输入端连接到错误信号和输出驱动马达。

你可以看到有很多的方法来定制的控制器。我们将切换到PI控制器---在d项帮助来响应快速变化，我们并不需要因为不断在天空中太阳的移动。

有两个增益调整：一个是比例项，一个是积分项。这些影响控制器的响应。我们将设置比例增益240及积分增益180。

为了查看控制器的执行情况，让我们使用相同的作用域来显示太阳位置和面板位置。注意，会自动添加一个新端口。

让我们来运行模型......并添加一个传奇的范围，所以我们可以分辨的信号。让我们也使位置线虚线。

我们可以看到控制器略超调，然后调整为参考值1。这对于我们的应用程序来说已经足够好了。

OK，我们设计我们的控制器。但是，可它实际上跟踪太阳的运动？那么让我们来看看当我们为他提供了一些真实的数据是如何执行。

让我们加载一些太阳位置数据到MATLAB基地工作区。该文件有两个变量：时间跨越15小时载体，并在每个时间点的太阳位置的向量。

情节吧。

你可以看到，太阳升起在东北从正北，并设置在西北约60度，在300度左右。

我们可以将太阳位置数据带入模型中，方法是将步进模块替换为输入端口。

我们需要选择使用哪些数据。单击Modeling选项卡中的Model Settings。然后导航到数据导入/导出窗格。

还有的设置，很多在这里---如果你拿不准什么，只是点击右键，选择“这是什么”。此输入选项是我们需要的。

当指定的输入数据中，第一列应始终为时间。在这之后，你可以在模型中添加对每个运行轨迹的列向量。

由于我们现在有15个小时的数据，我们将更改模拟停止时间。

让我们运行的模型，我们可以看到它的跟踪太阳的位置非常好。

所以......我们模拟我们的太阳能电池板系统，开发了一个控制器，并测试了该系统，以确保它会跟踪太阳的运动。而且，它看起来像我们的设计作品！

但是，这仅仅是个开始。如果我们想使这些面板成为现实，我们可以将正确的设计规范到我们的模型。

我们可以像其他的Simscape工具带来的机械和电气系统建模，无需得到任何公式！并用Stateflow的，我们可以添加逻辑来使面板聪明，所以他们旋回到东在一天结束的时候，他们知道该怎么做，如果情况发生变化。

然后，当我们准备好了，我们可以自动从模型中生成代码，并直接部署到硬件。

在每一个步骤，我们可以不断地测试设计，以确保它的无差错和会议规格。

随着在我们的设计过程的中心模型，我们可以解决各种设计问题。而你也可以。

现在您已经对在Simulink中工作有了一定的了解，是时候学习它了。金宝app学习Simulink的最佳方法是使用它。金宝app因此，启动Simulink金宝app Onramp，它将交互式地向您介绍Simulink的基础知识。这是免费的，只需要几个小时。

欢迎到Simulink金宝app中。