第二章开发环境搭建2.1 MATLAB/Simulink 安装2.1.1 系统要求Windows 系统推荐项目最低要求推荐配置操作系统Windows 1064位Windows 10/1164位处理器任意 Intel/AMD 64位Intel Core i5 及以上内存4GB RAM16GB RAM 及以上硬盘3GB最小安装SSD 20GB 以上显卡支持 OpenGL 3.3独立显卡macOS 系统项目要求系统版本macOS 10.15 Catalina 及以上芯片Intel 或 Apple SiliconM1/M2内存8GB 及以上Linux 系统支持Ubuntu 20.04/22.04、RHEL 8/9、Debian 11 需要glibc 2.17 及以上2.1.2 安装步骤Step 1下载安装包1. 访问 https://www.mathworks.com 2. 登录 MathWorks 账号需注册 3. 进入我的账号 → 下载产品 4. 选择对应版本和操作系统下载Step 2运行安装程序Windows双击 setup.exe macOS 双击 InstallForMacOS.app Linux 终端执行 ./installStep 3选择安装产品必选 ✅ MATLAB ✅ Simulink 按需选择 ☐ Control System Toolbox ☐ Signal Processing Toolbox ☐ Stateflow ☐ Simulink Coder ☐ Embedded CoderStep 4完成安装安装路径默认 WindowsC:\Program Files\MATLAB\R202Xx macOS /Applications/MATLAB_R202Xx.app Linux /usr/local/MATLAB/R202Xx2.1.3 许可证配置许可证类型类型适用对象说明个人许可证个人用户绑定个人账号校园许可证在校师生通过学校邮箱申请企业许可证企业用户网络许可证服务器试用版所有用户30天免费试用激活步骤1. 安装完成后自动弹出激活界面 2. 选择使用 Internet 自动激活 3. 登录 MathWorks 账号 4. 选择对应许可证 5. 激活完成学生免费申请推荐1. 访问 https://www.mathworks.com/academia 2. 使用学校邮箱注册账号 3. 申请学生版许可证部分学校提供免费授权2.2 Simulink 界面介绍2.2.1 启动 Simulink方法一从 MATLAB 命令行启动simulink% 打开 Simulink Start Pageopen_system(mymodel.slx)% 直接打开模型文件new_system(mymodel)% 新建模型方法二从 MATLAB 工具栏启动MATLAB 主界面 → 工具栏 → Simulink 图标橙色S形图标方法三双击 .slx 文件在文件管理器中直接双击 .slx 模型文件 需要 MATLAB 已安装并关联文件类型2.2.2 Simulink Start Page启动 Simulink 后首先看到的是Start Page起始页┌─────────────────────────────────────────────────────────┐ │ Simulink [搜索框] │ ├─────────────────────────────────────────────────────────┤ │ 新建 │ │ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │ │ │ 空白 │ │ 从模板 │ │ 示例 │ │ 学习 │ │ │ │ 模型 │ │ 创建 │ │ 模型 │ │ 教程 │ │ │ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ │ ├─────────────────────────────────────────────────────────┤ │ 最近使用 │ │ mycontroller.slx 2024-01-15 │ │ pid_demo.slx 2024-01-14 │ └─────────────────────────────────────────────────────────┘Start Page 功能空白模型创建全新的空白模型从模板创建基于预设模板快速开始示例模型MathWorks 提供的官方示例学习教程内置交互式教程最近使用快速打开最近的模型文件2.2.3 模型编辑器界面布局打开或新建模型后进入模型编辑器Model Editor┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 菜单栏File / Edit / View / Simulation / Format / Tools │ ├─────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ 工具栏▶运行 ⏸暂停 ⏹停止 | 仿真时间 | 求解器设置 │ ├──────────┬──────────────────────────────────┬──────────────┤ │ │ │ │ │ 模块库 │ 画布区域 │ 属性面板 │ │ 浏览器 │ 拖拽模块、连接信号线 │ 选中模块 │ │ │ │ 的参数 │ │ Library │ │ Property │ │ Browser │ │ Inspector │ │ │ │ │ ├──────────┴──────────────────────────────────┴──────────────┤ │ 状态栏仿真状态 | 当前时间 | 缩放比例 | 错误提示 │ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘各区域功能说明区域功能菜单栏所有功能的入口工具栏常用操作的快捷按钮画布区域模型搭建的主要工作区模块库浏览器查找和添加模块属性面板查看和修改选中模块的参数状态栏显示仿真状态和错误信息2.2.4 Library Browser模块库浏览器打开方式方法1菜单 View → Library Browser 方法2快捷键 CtrlShiftL 方法3工具栏点击 Library Browser 图标界面结构┌─────────────────────────────────┐ │ 搜索模块... │ ├─────────────────────────────────┤ │ ▼ Simulink │ │ ▶ Commonly Used Blocks │ │ ▶ Continuous │ │ ▶ Dashboard │ │ ▶ Discontinuities │ │ ▶ Discrete │ │ ▶ Logic and Bit Operations │ │ ▶ Lookup Tables │ │ ▶ Math Operations │ │ ▶ Model Verification │ │ ▶ Signal Attributes │ │ ▶ Signal Routing │ │ ▶ Sinks │ │ ▶ Sources │ │ ▶ User-Defined Functions │ │ ▶ Stateflow │ │ ▶ Control System Toolbox │ └─────────────────────────────────┘使用技巧搜索模块在搜索框输入模块名称关键词 添加模块双击模块 或 拖拽到画布 查看帮助右键模块 → Help2.2.5 Model Explorer模型浏览器打开方式菜单 View → Model Explorer 快捷键 CtrlH功能Model Explorer 用于管理模型中的所有元素 ├── 查看模型层次结构 ├── 管理工作区变量 ├── 配置数据字典 ├── 查看所有信号和参数 └── 批量修改属性2.3 基本操作设置2.3.1 新建/打开/保存模型新建模型% 方法1菜单File → New → Model% 方法2快捷键CtrlN% 方法3命令行new_system(mymodel)open_system(mymodel)打开模型% 方法1菜单File → Open → 选择.slx 文件% 方法2快捷键CtrlO% 方法3命令行open_system(mymodel.slx)保存模型% 保存覆盖原文件CtrlS% 另存为CtrlShiftS% 命令行保存save_system(mymodel)save_system(mymodel,newname)% 另存为2.3.2 常用快捷键模型编辑快捷键功能CtrlC复制选中模块CtrlV粘贴模块CtrlX剪切模块CtrlZ撤销CtrlY重做Delete删除选中元素CtrlA全选CtrlD更新模型图视图操作快捷键功能Ctrl滚轮缩放画布CtrlShiftF适应窗口大小Space拖拽平移画布CtrlG创建子系统CtrlU进入子系统Esc退出子系统仿真控制快捷键功能CtrlT开始/停止仿真CtrlShiftT暂停仿真CtrlE打开配置参数CtrlShiftL打开模块库模块操作快捷键功能双击空白处快速搜索并插入模块CtrlR顺时针旋转模块CtrlI翻转模块左右F翻转模块上下2.3.3 界面个性化配置修改画布背景色菜单 Format → Canvas Color → 选择颜色修改模块字体大小选中模块 → 右键 → Format → Font Style 或 菜单 Format → Font显示/隐藏信号值仿真运行时 菜单 Display → Signals Ports → Signal Values 快捷键CtrlD更新显示设置网格菜单 View → Show Grid 菜单 View → Snap to Grid对齐到网格配置 MATLAB 路径重要% 添加自定义模块库路径addpath(C:\MySimulinkLibrary)savepath% 永久保存路径设置% 或在 MATLAB 中% Home → Set Path → Add FolderSimulink 首选项设置菜单 Simulink → Preferences ├── 默认求解器设置 ├── 字体和颜色 ├── 自动保存设置 └── 代码生成默认选项本章小结本章核心要点 ✅ 安装 MATLAB/Simulink 需要注意系统要求和许可证类型 ✅ 三种启动方式命令行 simulink / 工具栏图标 / 双击.slx文件 ✅ 模型编辑器由菜单栏、工具栏、画布、库浏览器、属性面板组成 ✅ Library Browser 是查找和添加模块的主要工具 ✅ 掌握常用快捷键可以大幅提升建模效率 ✅ 双击画布空白处可以快速搜索并插入模块高效技巧课后练习安装 MATLAB/Simulink成功启动并看到 Start Page新建一个空白模型保存为chapter2_practice.slx打开 Library Browser找到以下模块的位置Sine Wave正弦波Gain增益Scope示波器练习快捷键新建、保存、撤销、全选尝试修改画布背景色和网格显示