"Simulink: Alat za modeliranje dinamičkih sistema"
Simulink automatizuje najdugotrajniju fazu modeliranja: sastavlja i rešava složene sisteme algebarskih i diferencijalnih jednačina koje opisuju dati funkcionalni dijagram (model), obezbeđujući prikladnu i vizuelnu vizuelnu kontrolu nad ponašanjem virtuelnog uređaja kreiranog od strane korisnika - on Dovoljno je razjasniti (ako je potrebno) vrstu analize i pokrenuti Simulink u simulacionom režimu kreiranog modela sistema ili uređaja.
Vrijednost Simulink paketa leži u obimnoj biblioteci komponenti (blokova) otvorenih za proučavanje i modifikacije. Uključuje izvore signala s praktično bilo kojom vremenskom ovisnošću, skaliranje, linearne i nelinearne pretvarače s različitim oblicima prijenosnih karakteristika, kvantizer, integrirajuće i diferencirajuće blokove, itd. Osim toga, Simulink paket uključuje zasebne specijalizirane biblioteke, od kojih su najkorisnije paket za simulaciju sistema prenosa diskretnih poruka (Communications Blockset) i paket za simulaciju sistema digitalne obrade signala (DSP Blockset).
Softver za dinamičko modeliranje sistema poznat je dugo vremena, kao što su Tutsim i LabVIEW za programe industrijske automatizacije. Međutim, da bi se takvi alati efikasno koristili, potrebni su brzi rješavači. Integracija MATLAB sistema sa Simulink paketom otvara nove mogućnosti za korišćenje najsavremenijih matematičkih metoda za rešavanje problema dinamičkog i situacionog modeliranja složenih sistema i uređaja.
Simulink alati za grafičku animaciju omogućavaju vam da izgradite virtuelne fizičke laboratorije sa vizuelnim prikazom rezultata simulacije. Mogućnosti Simulink-a pokrivaju probleme matematičkog modeliranja složenih dinamičkih sistema u fizici, elektrotehnici i radiotehnici, biologiji i drugim oblastima nauke i tehnologije. Ovo objašnjava popularnost ovog paketa i na univerzitetima i u naučnim laboratorijama.
Važna prednost Simulink paketa je mogućnost postavljanja proizvoljnih matematičkih izraza u blokovima, što vam omogućava rješavanje tipičnih problema koristeći primjere Simulink paketa ili jednostavno postavljanje novih izraza koji opisuju rad sistema i uređaja koje modelira korisnik. Važna osobina paketa je mogućnost definiranja sistemskih funkcija (S-funkcija) i uključivanja ih u Simulink biblioteke. Takođe treba napomenuti da je moguće simulirati uređaje i sisteme u realnom vremenu.
Kao softverski alat, Simulink je tipičan vizuelno orijentisan programski jezik. U svim fazama rada, a posebno pri izradi modela sistema, korisnik se praktično ne bavi konvencionalnim programiranjem. Program u kodovima se automatski generiše u procesu unosa odabranih blokova komponenti, njihovog povezivanja i podešavanja parametara komponenti.
Važna prednost Simulink-a je njegova integracija ne samo sa MATLAB sistemom, već i sa nizom drugih paketa proširenja, što pruža suštinski neograničene mogućnosti korišćenja Simulink-a za rešavanje skoro svakog problema simulacije i modeliranja događaja.
Kreiranje modela
Stvoriti model u okruženju SIMULINK potrebno je uzastopno izvršiti niz radnji:
4.1. Kreirajte novu datoteku modela koristeći naredbu Fajl / Novo / Model, ili pomoću dugmeta na traci sa alatkama (u daljem tekstu simbolom “/” se označavaju stavke menija programa koje se moraju uzastopno birati da bi se izvršila navedena radnja). Novo kreirani prozor modela prikazan je na Sl. 4.1.
Slika 4.1. Prazan prozor modela
4.2. Rasporedite blokove u prozoru modela. Da biste to učinili, morate otvoriti odgovarajući odjeljak biblioteke (na primjer, Izvori - Izvori). Dalje, usmjeravanjem kursora na željeni blok i klikom na lijevu tipku miša - "povucite" blok u kreirani prozor. Držite dugme miša pritisnuto ... Slika 4.2 prikazuje prozor modela koji sadrži blokove.
Slika 4.2. Model prozora koji sadrži blokove
Da biste izbrisali blok, odaberite blok (pokažite kursorom na njegovu sliku i pritisnite lijevu tipku miša), a zatim pritisnite Izbriši na tastaturi.
Da biste promijenili veličinu bloka, odaberite blok, postavite kursor u jedan od uglova bloka i pritiskom na lijevu tipku miša promijenite veličinu bloka (kursor će se pretvoriti u dvostranu strelicu) .
4.3. Nadalje, ako je potrebno, potrebno je promijeniti parametre bloka koje je postavio "podrazumevani" program. Da biste to učinili, dvaput kliknite lijevu tipku miša, pokazujući na sliku bloka. Otvara se prozor za uređivanje parametara ovog bloka. Prilikom navođenja numeričkih parametara, imajte na umu da decimalni separator mora biti tačka, a ne zarez. Nakon unosa izmjena, potrebno je zatvoriti prozor pomoću dugmeta uredu... Slika 4.3 prikazuje kao primjer blok koji simulira funkciju prijenosa i prozor za uređivanje parametara ovog bloka.
Slika 4.3. Blok koji simulira funkciju prijenosa i prozor za uređivanje parametara bloka
4.4. Nakon instaliranja svih blokova iz potrebnih biblioteka na dijagramu, potrebno je spojiti elemente kola. Za povezivanje blokova potrebno je pokazivačem pokazivati na „izlaz“ bloka, a zatim pritisnuti i, ne puštajući lijevu tipku miša, povući liniju do ulaza drugog bloka. Zatim otpustite ključ. U slučaju ispravnog povezivanja, slika strelice na ulazu bloka mijenja boju. Da biste kreirali tačku grananja u liniji povezivanja, pomerite kursor na željeni čvor i pritisnite u pravu dugme miša, nacrtati liniju. Da biste izbrisali liniju, odaberite liniju (na isti način kao što je to učinjeno za blok), a zatim pritisnite tipku Izbriši na tastaturi. Dijagram modela u kojem se izvode veze između blokova prikazan je na Sl. 4.4.
Slika 4.4. Dijagram modela
4.5. Nakon što nacrtate model dizajna, morate ga sačuvati kao datoteku na disku odabirom stavke menija Fajl / Sačuvaj kao... u prozoru sa šemom i navodeći naziv fascikle i datoteke. Treba imati na umu da naziv datoteke ne smije biti duži od 32 znaka, mora početi slovom i ne smije sadržavati ćirilicu i specijalne znakove. Isti zahtjev vrijedi i za putanju datoteke (za one mape u kojima je datoteka spremljena). Kada kasnije uređujete krug, možete koristiti stavku menija Popuni / Sačuvaj... Kod ponovljenih pokretanja programa SIMULINK učitavanje šeme se vrši pomoću menija Fajl / Otvori... u prozoru pretraživača biblioteke ili iz glavnog prozora MATLAB.
5. Prozor modela
Prozor modela sadrži sljedeće elemente (vidi sliku 4.4):
Naslov, sa naslovom prozora. Novo kreirani prozor je imenovan Untitled sa odgovarajućim brojem.
Meni sa komandama File, Uredi, Pogled itd.
Traka sa alatkama.
Prozor za kreiranje dijagrama modela.
Statusna traka koja sadrži informacije o trenutnom stanju modela.
File (fajl)- Rad sa fajlovima modela.
Uredi- Promjena modela i traženje blokova.
Pogled- Upravljanje prikazom elemenata interfejsa.
Simulacija- Postavljanje postavki za simulaciju i kontrolu procesa proračuna.
Format- Promjena izgleda blokova i modela u cjelini.
Alati- Upotreba posebnih alata za rad sa modelom (debager, linearna analiza, itd.)
Upomoć (referenca)- Prikaz prozora pomoći.
Za rad sa modelom možete koristiti i dugmad na traci sa alatkama (Sl.5.1).
Slika 5.1. Traka sa alatkama prozora modela
Dugmad na traci sa alatkama imaju sljedeću svrhu:
Na dnu prozora modela nalazi se statusna traka, koja prikazuje kratke komentare na dugmad na traci sa alatkama, kao i na stavke menija kada je pokazivač miša iznad odgovarajućeg elementa interfejsa. Isto tekstualno polje se koristi za označavanje statusa. Simulink: Spreman(Spreman) ili Trčanje(Izvedba). Statusna traka također prikazuje:
skala prikaza blok dijagrama (u procentima, početna vrijednost je 100%),
indikator stepena završetka simulacijske sesije (pojavljuje se nakon pokretanja modela),
trenutna vrijednost vremena modela (također se prikazuje tek nakon pokretanja modela),
korišteni algoritam za izračunavanje stanja modela (metoda rješenja).
6.1. Dodavanje tekstualnih oznaka
Da biste poboljšali jasnoću modela, zgodno je koristiti tekstualne oznake. Da biste kreirali natpis, potrebno je mišem odrediti lokaciju natpisa i dvaput kliknuti lijevom tipkom miša. Nakon toga će se pojaviti pravougaoni okvir sa kursorom za unos. Slično, možete promijeniti oznake na blokove modela. 6.1 prikazuje tekstualni natpis i promjenu natpisa u bloku funkcije prijenosa. Treba imati na umu da razmatrana verzija programa ( Simulink 4) nije prilagođen upotrebi ćiriličkih fontova, a njihovo korištenje može imati razne posljedice: - prikaz natpisa u nečitljivom obliku, isječak natpisa, poruke o grešci, kao i nemogućnost otvaranja modela nakon snimanja. Stoga je upotreba natpisa na ruskom jeziku za trenutnu verziju Simulink veoma nepoželjno.
Slika 6.1. Izmjena teksta i natpisa Transfer funkcija
6.2. Odabir objekata
Da biste izvršili bilo koju radnju s elementom modela (blok, spojna linija, oznaka), ovaj element se prvo mora odabrati.
Najlakši način za odabir objekata je korištenje miša. Da biste to učinili, postavite pokazivač miša na željeni objekt i kliknite lijevu tipku miša. Objekt će biti odabran. O tome će svjedočiti markeri na uglovima objekta (vidi sliku 6.1). Također možete odabrati više objekata. Da biste to učinili, postavite pokazivač miša blizu grupe objekata, pritisnite lijevu tipku miša i, ne puštajući je, počnite pomicati miš. Pojavljuje se točkasti okvir koji mijenja veličinu dok pomičete miš. Svi objekti obuhvaćeni okvirom su odabrani. Također možete odabrati sve objekte pomoću naredbe Uredi / Odaberi sve... Jednom kada je objekt dodijeljen, može se kopirati ili premjestiti u međuspremnik za pohranu, preuzeti iz međuspremnika i obrisati koristeći standardne tehnike za rad sa Windows-programi.
6.3. Kopiranje i premještanje objekata u međuspremnik za postavljanje
Da biste kopirali objekat u međuspremnik, prvo ga morate odabrati, a zatim izvršiti naredbu Uredi / Kopiraj
Da biste izrezali objekat u međuspremnik, prvo ga morate odabrati, a zatim izvršiti naredbu Uredi / Izreži ili koristite alat na traci sa alatkama. Prilikom izvođenja ovih operacija treba imati na umu da su objekti smješteni u vlastiti bafer. MATLAB i nisu dostupni iz drugih aplikacija. Koristeći komandu Uredi / Kopiraj model u Clipboard omogućava postavljanje grafička slika modele u međuspremnik Windows i, shodno tome, čini ga dostupnim drugim programima.
Kopiranje se može izvršiti na ovaj način: pritisnite u pravu lijevu tipku miša i bez otpuštanja pomjeriti objekt. Ovo će stvoriti kopiju objekta, koja se može premjestiti na željenu lokaciju.
6.4. Umetanje objekata iz scenskog bafera
Da biste umetnuli objekat iz međuspremnika, prvo morate odrediti tačku umetanja klikom na lijevu tipku miša na željenoj tački umetanja, a zatim izvršiti naredbu Uredi / Zalijepi ili koristite alat na traci sa alatkama.
6.5. Uklanjanje objekata
Da biste izbrisali objekt, prvo ga morate odabrati, a zatim izvršiti naredbu Uredi / Obriši ili koristite ključ Izbriši na tastaturi. Treba napomenuti da je komanda Jasno briše blok bez postavljanja u međuspremnik. Međutim, ova operacija se može otkazati pomoću naredbe menija Datoteka / Poništi.
6.6. Povezivanje blokova
Da biste povezali blokove, prvo morate postaviti kursor miša na izlazni port jednog od blokova. Kursor će se pretvoriti u veliki krst napravljen od tankih linija (slika 6.2). Držeći lijevu tipku miša pritisnutu, potrebno je da pomaknete kursor na ulazni port željenog bloka. Kursor miša će se pretvoriti u krst napravljen od tankih dvostrukih linija (slika 6.3). Nakon kreiranja linije, pustite lijevu tipku miša. Podebljana strelica na ulaznom portu bloka će pokazati da je veza uspostavljena. Odabir linije se vrši na isti način kao i odabir bloka - jednim klikom na lijevu tipku miša. Crni markeri koji se nalaze na čvorovima linije povezivanja pokazat će da je linija odabrana.
Slika 6.2. Počnite kreirati vezu
Kreiranje petlje linije veze se vrši na isti način kao i pomicanje bloka. Linija veze je označena, a zatim se pomera željeni deo linije. Slika 6.4 ilustruje ovaj proces.
Slika 6.4. Napravite petlju na liniji konektora
Brisanje veza se vrši na isti način kao i svi drugi objekti (vidi str. 6.5).
6.7. Promjena veličine blokova
Da biste promijenili veličinu bloka, on je označen, nakon čega se kursor miša mora postaviti na jedan od markera u uglovima bloka. Nakon što se kursor pretvori u dvosmjernu strelicu, trebate pritisnuti lijevu tipku miša i rastegnuti (ili smanjiti) sliku bloka. Na sl. 6.5 prikazuje ovaj proces. Dimenzije oznaka blokova se u ovom slučaju ne mijenjaju.
Rice. 6.5. Promjena veličine bloka
6.8. Pokretni blokovi
Bilo koji blok modela se može pomjeriti odabirom i pomicanjem držeći lijevu tipku miša. Ako su spojni vodovi spojeni na ulaze i izlaze bloka, tada se ne prekidaju, već se samo skraćuju ili povećavaju. U priključak se može ubaciti i blok sa jednim ulazom i jednim izlazom. Da biste to učinili, mora se nalaziti na potrebnom mjestu na spojnoj liniji.
6.9. Korištenje naredbi Undo i Redo
U procesu savladavanja programa, korisnik može izvršiti radnje koje mu se čine nepovratnim (na primjer, slučajno brisanje dijela modela, kopiranje itd.). U ovom slučaju, trebali biste koristiti naredbu Poništi- poništiti posljednju operaciju. Naredba se može pozvati pomoću dugmeta na traci sa alatkama prozora modela ili iz menija Uredi... Za vraćanje otkazane operacije koristite naredbu Ponovi(alat).
6.10. Formatiranje objekata
Na meniju Format(kao i u kontekstualnom meniju koji se poziva pritiskom na desnu tipku miša na objektu) nalazi se skup naredbi za formatiranje blokova. Naredbe za formatiranje podijeljene su u nekoliko grupa:
1. Promjena prikaza naljepnica:
IV Chernykh. "Simulink: Alat za modeliranje dinamičkih sistema"
9. Simulink Block Library
Blokiraj Abs takođe se može koristiti za izračunavanje modula signala kompleksnog tipa. Na sl. 9.6.2 prikazuje primjer izračunavanja modula kompleksnog signala oblika:
Modul ovog signala (očekivano) je 1 za bilo koji trenutak u vremenu.
Rice. 9.6.2. Primjer korištenja bloka Abs za izračunavanje modula kompleksnog signala
Prilikom izvođenja matričnih operacija morate slijediti pravila za njihovu implementaciju. Na primjer, kada se množe dvije matrice, potrebno je da broj redova prve matrice bude jednak broju stupaca druge matrice. Primjeri korištenja bloka Proizvod prilikom izvođenja matričnih operacija prikazane su na sl. 9.6.5. Primjer pokazuje operacije formiranja inverzne matrice, dijeljenja matrice i množenja matrice.
Rice. 9.6.5. Primjeri korištenja bloka Proizvod prilikom izvođenja matričnih operacija
Za operacije matričnog pojačanja (matrično množenje ulaznog signala sa datim faktorom), ulazni signal i pojačanje moraju biti skalarne, vektorske ili matrične vrijednosti kompleksnog ili realnog tipa single ili duplo.
Primjeri korištenja bloka Matrix Dobitak prilikom izvođenja matričnih operacija prikazane su na sl. 9.6.8.
Rice. 9.6.8. Primjeri korištenja bloka Matrix Dobitak
Blokiraj Algebarsko ograničenje može se koristiti i za rješavanje nelinearnih matričnih jednačina. Na sl. 9.6.24 prikazuje primjer rješavanja nelinearne matrične jednadžbe oblika:
.
svrha rada:
Upoznajte se sa sistemom matematičkog modeliranja MATLAB / Simulink.
Kratke informacije o paketu
Sistem strukturalnog modeliranja Simulink je namijenjen za kompjutersku implementaciju matematičkih modela dinamičkih sistema i uređaja predstavljenih funkcionalnim blok dijagramom ili sistemom jednačina. U ovom slučaju moguće su različite opcije modeliranja: u vremenskom domenu, u frekvencijskom domenu, sa kontrolom događaja itd.
Za izgradnju funkcionalnog blok dijagrama simuliranih uređaja, Simulink ima opsežnu biblioteku blok komponenti i uređivač blok dijagrama jednostavan za korištenje. Zasnovan je na grafičkom korisničkom interfejsu i u suštini je tipičan vizuelno orijentisan programski alat. Koristeći biblioteku komponenti blokova odlučivanja, korisnik mišem prenosi potrebne blokove iz biblioteke u radni prozor Simulink paketa i povezuje ulaze i izlaze blokova komunikacijskim linijama. Tako se kreira blok dijagram sistema ili uređaja, odnosno kompjuterski model.
Procedura za rad sa Simulink paketom je sljedeća:
Na radnoj površini otvorite MATLAB ikonu.
U otvorenom komandnom prozoru na traci sa alatkama kliknite na dugme Simulink.
Simulink se otvara. Pored radnog prozora sa opštim imenom Untitled ("Untitled"), otvara se prozor Simulink biblioteke sa sledećim odeljcima:
Izvori - izvori;
Sudopere - prijemnici;
Diskretno - diskretno;
Linearno - linearni;
Nelinearno - nelinearni
Veze - komunikacije;
Razvijen zajedno sa ass. V.P. Radchenko
Radni nalog:
Uzmimo demo primjer kao primjer. Za ovo:
Pritisnite dugme Demos na meniju Upomoć .
U lijevom prozoru odaberite stavku Simulink .
Dvaput kliknite da biste odabrali stavku Jednostavno modeli (u verziji 6.1 i novijim, stavka Generale ).
Odaberite model u desnom prozoru Proljeće - masa sistem simulacija .
Pokrećemo ga komandom Trči ili dvaput kliknite.
Slika 1.1 – Demonstracioni prozor “Sistem opruge – simulacija mase”
Ovaj model implementira oscilatorni mehanički sistem sa jednim stepenom slobode. Fizički analog modela je promjenjiv smjer kretanja, fiksiran oprugom za „skakaće” ugrađivanje (lijevo) mase na glatku površinu trenjem. Na završetak se primjenjuje vanjska sila. Model implementira diferencijalnu jednačinu koja opisuje kretanje kocke. U MATLAB-u, u prijenosnim funkcijama, umjesto str- upisan je Laplaceov operator s.
Razmotrite blokove (s lijeva na desno):
Input - generator, x 1 - link prvog reda, sabirač, pojačalo, - integrator, Mux - mikser (omogućava vam da emitujete više od jednog signala na Obim ), Obim ( Stvarno pozicija ) - osciloskop, Animacija funkcija - blok animacije.
Simulacija se pokreće pritiskom na dugme.
Na ekranu se nalazi animacijska slika prikazana na sl. 1.2:
Slika 1.2 - Kretanje tereta na oprugi
Dvaput kliknite na Obim nakon pokretanja simulacije otvara se prozor Obim (Sl. 1.3), koji prikazuje grafikone koji karakterišu fluktuacije prave mase u vremenu i naizmjenične vanjske sile.
Zaustavite simulaciju pomoću ikone i zatvorite demo prozore.
Slika 1.3 – Grafikoni koji karakterišu rad sistema
napredak:
Na ekranu - otvorite prozor biblioteke i Simulink radni prozor.
U prozoru biblioteke dvostrukim klikom proširuje se svaki od odjeljaka. U bibliotečkom dijelu Kiselo sa es (Izvori) odaberite generator Signal Generator , prevucite ga u radni prozor i zatvorite prozor Kiselo sa es .
U poglavlju Sudopere ( Prijemnici) biraju osciloskop Obim , prevucite ga u radni prozor i zatvorite prozor Sudopere .
U poglavlju Linearno (Linearni blokovi) ili Math (za verziju 6.1 i noviju) odaberite blok pojačala – Dobitak sa podesivim pojačanjem (KU) i sabiračem - Suma a takođe i integrator – Integretor (u verziji 6.1 i novijim, ovaj blok se nalazi u odjeljku Kontinuirano ). Sve blokove uzastopno povlačimo u radni prozor i zatvaramo prozor. Linearno (Math ).
U poglavlju Veze (Veze) ili Signali & Sistemi (za verziju 6.1 i noviju) odaberite mikser – Mux i prevucite ga u radni prozor.
U radnom prozoru nastavljamo sa povezivanjem blokova. Dijagram modela bi trebao izgledati ovako:
Slika 1.4 - Šematski model laboratorijskog rada
Kopiranje bloka se vrši prevlačenjem sa pritisnutim tasterom Ctrl. Rotacija bloka se vrši odabirom bloka i pritiskom kombinacije tipki Ctrl + F.
Pređimo na postavljanje sistema . Otvaranje prozora postavki bloka vrši se dvostrukim klikom. U bloku Signal Generator uzeti u obzir signale koji su nam dostupni. Mi biramo Squre - frekvencija u Hz - 0,02. Da vidimo kako će sistem reagovati na iznenadni poremećaj. Sistem nije oscilatoran.
Smanjite KU duž unutrašnje konture ( Dobitak). KU Gain = 0,1, tj. smanjiti silu prigušenja za faktor 10. Mi simuliramo. Imamo oscilirajući sistem. Sada se morate promijeniti prirodna frekvencija, koji je određen nižim KU dobitkom 1. Povećajmo ga 10 puta. Vidimo da se frekvencija povećala, a amplituda oscilacija smanjila.
V Generator signala povećajmo amplitudu za 5 puta. Na domaćem Dobitak umjesto 0,1 napravićemo 0,3 - povećat ćemo koeficijent prigušenja.
Uvjerili smo se da frekvenciju oscilacija kontrolira pojačalo na vanjskom kolu, a prigušivanje vibracija regulirano na unutrašnjem kolu.
Pogledajte demo Praćenje a poskakivanje boll , Jednostavno klatno simulacija , Toalet zdjela ispiranje animacija i opišite jednu od njih prema uputama nastavnika:
Svrha sistema;
Sastav modela;
Karakteristike kretanja sistema.
1. Opće informacije 52. Pokretanje Simulinka 5
3. Simulink 6 pretraživač particija biblioteke
4. Kreiranje modela 8
5. Prozor modela 10
6. Osnovne tehnike za pripremu i uređivanje modela 11
6.1. Dodavanje tekstualnih natpisa 11
6.2. Odabir objekata 12
6.3. Kopiranje i premještanje objekata u bafer za postavljanje 12
6.4. Umetanje objekata iz bafera za postavljanje 12
6.5. Brisanje objekata 12
6.6. Povezivanje blokova 13
6.7. Promjena veličine blokova 14
6.8. Pokretni blokovi 14
6.9. Korištenje naredbi Undo i Redo 14
6.10. Formatiranje objekata 14
7. Postavljanje parametara proračuna i njegovo izvođenje 15
7.1. Postavljanje parametara proračuna modela 15
7.1.1. Vrijeme simulacije 15
7.1.2. Opcije rješavanja 15
7.1.3. Opcije izlaza 16
7.2. Podešavanje parametara razmene sa radnim prostorom 16
7.3. Postavljanje dijagnostičkih parametara za model 18
7.4. Izvođenje proračuna 19
8. Gašenje 19
9. Simulink 19 biblioteka blokova
9.1. Izvori - izvori signala 19
9.1.1. Konstantni 19 izvor signala
9.1.2. Izvor sinusnog talasa 20
9.1.3. Ramp 21 Ramp Source
9.1.4. Korak 22 Korak Generator signala
9.1.5. Generator signala 23
9.1.6. Uniformni slučajni broj 23 slučajni izvor signala
9.1.7. Normalna distribucija Slučajni izvor Slučajni broj 24
9.1.8. Generator impulsa 24
9.1.9. Generator cvrkutanja 25
9.1.10. Bend-Limited White Noice 25 White Noice Generator
9.1.11. Izvor vremena Sat 26
9.1.12. Izvor digitalnog sata Digitalni sat 27
9.1.13. Čitanje jedinice podataka iz datoteke Iz datoteke 27
9.1.14. Čitač podataka iz radnog prostora Iz radnog prostora 28
9.1.15. Blok signala uzemljenja Uzemljenje 29
9.1.16. Periodični signalni blok Ponavljajući niz 29
9.1.17. Blok ulaznog porta Inport 30
9.2. Sudoperi - Prijemnici signala 31
9.2.1. Opseg osciloskopa 31
9.2.2. Osciloskop Floating Scope 36
9.2.3. Ploter XY Grafikon 37
9.2.4. Digitalni displej Displej 38
9.2.5. Blok zaustavljanja simulacije 39
9.2.6. Blokiraj za čuvanje podataka u datoteci u datoteku 40
9.2.7. Blok za čuvanje podataka u radnoj oblasti U radni prostor 40
9.2.8. Terminator 41 Krajnji prijemnik
9.2.9. Izlaz 41 blok
9.3. Kontinuirani - analogni blokovi 43
9.3.1. Kalkulator izvedenica 43
9.3.2. Integracioni blok Integrator 44
9.3.3. Memorijski blok 48
9.3.4. Blok fiksnog kašnjenja Transport Kašnjenje 49
9.3.5. Varijabilno kašnjenje transporta 50 kontrolirani blok kašnjenja
9.3.6 Blok funkcije prijenosa Transfer Fcn 51
9.3.7. Funkcijski blok prijenosa nultog pola 53
9.3.8. State-Space 54 blok dinamičkog objektnog modela
9.4. Diskretni - diskretni blokovi 55
9.4.1. Jedinica kašnjenja diskretne jedinice Jedinica kašnjenja 55
9.4.2. Ekstrapolator držanja nultog reda Blok 56
9.4.3. Ekstrapolator držanja prvog reda 57
9.4.4. Blok integratora diskretnog vremena 57
9.4.5. Diskretna prijenosna funkcija Fsn 59
9.4.6. Diskretni nulti pol 60 blok
9.4.7. Diskretni filterski blok 61
9.4.8. Blok dinamičkog modela objekta Discrete State-Space 62
9.5. Nelinearni - nelinearni blokovi 63
9.5.1. Blok ograničenja zasićenja 63
9.5.2. Mrtva zona 64 blok
9.5.3. Relejna kutija Relej 65
9.5.4. Ograničivač brzine 66
9.5.5. Kvantizer 67
9.5.6. Blok suhog i viskoznog trenja Coulomb i viskozno trenje 68
9.5.7. Blok zazora 69 zazora
9.5.8. Prekidač 70 blok
9.5.9. Multiport prekidač 71
9.5.10. Ručna razvodna kutija 72
9.6. Matematika - blokovi matematičkih operacija 73
9.6.1. Računska jedinica Abs 73
9.6.2. Blok obračuna zbira Zbir 74
9.6.3. Jedinica za množenje Proizvod 75
9.6.4. Jedinica za detekciju signalnih znakova Sign 76
9.6.5. Pojačalo pojačala i matrično pojačanje 77
9.6.6. Pojačanje klizača 79
9.6.7. Skalarna jedinica za množenje Dot Product 80
9.6.8. Blok za izračunavanje matematičkih funkcija Matematička funkcija 80
9.6.9. Kalkulator trigonometrijske funkcije 82
9.6.10. Jedinica za izračunavanje realnog i (ili) imaginarnog dijela kompleksnog broja Kompleksno na realnu sliku 82
9.6.11. Blok za izračunavanje modula i (ili) argumenta kompleksnog broja Kompleksno do magnitude-ugla 83
9.6.12. Blok za izračunavanje kompleksnog broja od njegovih realnih i imaginarnih dijelova Real-Imag do Complex 84
9.6.13. Blok za izračunavanje kompleksnog broja prema njegovom modulu i argumentu Magnituda-ugao do kompleksa 85
9.6.14. Jedinica za određivanje minimalne ili maksimalne vrijednosti MinMax 85
9.6.15. Blok zaokruživanja za numeričku vrijednost Funkcija zaokruživanja 86
9.6.16. Relacioni operator 87 Računska jedinica relacionog operatora
9.6.17. Blok logičke operacije 88
9.6.18. Birwise logički operator 89 blok logičkih operacija po bitovima
9.6.19. Kombinatorni logički blok Gombinatorična logika90
9.6.20. Blok algebarskog ograničenja 91
9.7. Signal i sistemi - jedinice za konverziju signala i pomoćne jedinice 92
9.7.1. Multiplekser (mikser) Mux 92
9.7.2. Demultiplekser (razdjelnik) Demux 93
9.7.3. Bivši autobus Bus Creator 95
9.7.4. Birač autobusa 96
9.7.5. Blok birača 97
9.7.6. Blok za dodeljivanje novih vrednosti elementima niza Zadatak 98
9.7.7. Kombinator signala Merge 99
9.7.8. Blok za kombiniranje signala u matricu Matrix Concatenation 100
9.7.9. Idi na 101 jedinicu za prijenos signala
9.7.10. Jedinica za prijem signala Od 102
9.7.11. Blok vidljivosti signala Idi na Vidljivost oznake 102
9.7.12. Blok za kreiranje područja dijeljene memorije Memorija skladišta podataka 103
9.7.13. Blok upisivanja podataka u opće područje memorije Skladište podataka 103
9.7.14. Jedinica za očitavanje podataka iz područja zajedničke memorije Skladište podataka 103
9.7.15. Konverzija tipa podataka 104 jedinica za konverziju tipa signala
9.7.16. Reshape 105 blok za konverziju dimenzija signala
9.7.17. Jedinica za dimenzionisanje signala Širina 105
9.7.18. Blok za određivanje trenutka prelaska granične vrijednosti Hit Crossing 106
9.7.19. Blok početnog podešavanja IC 107
9.7.20. Specifikacija signala 107 za provjeru signala
9.7.21. Sonda za svojstva signala 108
9.7.22. Blok koji specificira broj iteracija Generator funkcija-poziva 109
9.7.23. Informacijski blok Informacije o modelu 110
9.8. Funkcija i tabele - blokovi funkcija i tabele 111
9.8.1. Blok za podešavanje funkcije Fcn 111
9.8.2. Blok podešavanja funkcije MATLAB-a Fcn 112
9.8.3. Blok za određivanje polinoma snage Polinom 113
9.8.4. Blok jednodimenzionalne tabele Pregledna tabela 113
9.8.5. Blok tabele za traženje (2D) 114
9.8.6. Pregledna tabela (n-D) blok 115
9.8.7. Tabela direktne petlje (n-D) 116 blok
9.8.8. Blok za rad sa indeksima PreLook-Up Index Search 117
9.8.9. Interpolacijski blok za funkciju tablice Interpolacija (n-D) koristeći PreLook-Up 118
9.9. Podsistem - podsistemi 119
9.9.1. Virtuelni i monolitni podsistem i atomski podsistem 121
9.9.2. Podsistem omogućen nivoom kontrolisanog podsistema 121
9.9.3. Aktivirani podsistem kontroliran rubom 123
9.9.4. Nivo i podsistem kontrolisan na ivici Omogućen i aktiviran podsistem 124
9.9.5. Podsistem za poziv funkcije 125
9.9.6. Ako je 125 uslovni blok naredbi
9.9.7. Kućište prekidača 126
9.9.8. Akcioni podsistem 127
9.9.9. Za podsistem Iterator 127
9.9.10. Dok podsistem Iterator 129
9.9.11. Konfigurabilni podsistem 130
9.10. Maskiranje podsistema 131
9.10.1. General 131
9.10.2. Kreiranje parametarskog prozora 132
9.10.3. Kreiranje ikone podsistema 136
9.10.3.1. Naredbe za izlaz teksta 137
9.10.3.2. Grafičke komande 138
9.10.3.3. Naredbe prikaza funkcije prijenosa 139
9.10.3.4. Komande za prikaz slike iz grafičke datoteke 139
9.10.3.5. Korištenje uređivača piktograma iconedit 140
9.10.3.6. Kreiranje ikona za automatsko ažuriranje 141
9.10.4. Kreiranje pomoći za maskirani podsistem 142
9.10.5. Kreiranje dijaloških okvira za dinamičko ažuriranje 144
9.10.6. Upravljanje portovima maskiranog podsistema 146
10. DEE 150 Editor diferencijalnih jednačina
11. Upotreba Simulink LTI-Viewer-a za analizu dinamičkih sistema 153
11.1. Rad sa Simulink LTI-Viewer 153
11.2. Podešavanje sa Simulink LTI-Viewer 156
11.3. Izvezi model 159
12. Osnovne MATLAB komande za upravljanje Simulink modelom 160
12.1. add_block 160
12.2. add_line 161
12.3. add_param 161
12.4. bdclose 161
12.5. bdroot 162
12.6. close_system 162
12.7. delete_block 162
12.8. delete_line 163
12.9. delete_param 163
12.10. gcb 163
12.11. gcs 163
12.12. find_system 164
12.13. get_param 166
12.14. novi_sistem 167
12.15. otvoreni_sistem 167
12.16. zamijeni_blok 167
12.17. sistem za spremanje 168
12.18. set_param 168
12.19. Simulink 169
13. Simulink modeli debagera 169
13.1. Simulink Model 169 GUI za otklanjanje grešaka
13.1.1. Traka sa alatkama 170
13.1.2. Prekid / Tačke prikaza 171
13.1.3. Pauza na tabli uslova 171
13.1.4. Glavni prozor programa za otklanjanje grešaka 173
14. Povećanje brzine i tačnosti proračuna 177
14.1. Povećanje brzine izračunavanja 178
14.2. Poboljšanje tačnosti izračuna 179
15. Pregled Simulink alata za performanse 179
15.1. Simulink akcelerator 180
15.2. Profiliranje Simulink modela 180
15.3. Pokrivenost Simulink modela 181
15.4. Simulink model razlika 182
16. Simulink funkcije 183
16.1. S-funkcionalni blok 184
16.2. Matematički opis S-funkcije 184
16.3. Koraci modeliranja 185
16.4. Metode povratnog poziva S-funkcije 185
16.5. Osnovni koncepti S-funkcije 186
16.6. Pisanje S-funkcija u MATLAB-u 187
16.7. Primjeri S-funkcija u MATLAB-u 193
16.7.1. Najjednostavnija S-funkcija 193
16.7.2. Model kontinuiranog sistema 195
16.7.3. Model diskretnog sistema 198
16.7.4. Model hibridnog sistema 202
16.7.5. Model diskretnog sistema sa varijabilnim proračunskim korakom ????
16.7.6. DC motor s kontinuiranom nezavisnom pobudom model 206
16.7.6.1. Matematički opis DPT NV 206
16.7.6.2. Primjer S-funkcije za DPT NV 208
16.8. Pisanje S-funkcija u C sa S-Function Builder-om 212
16.9. Moderniziranje S-funkcija kreiranih uz S-Function Builder 221
16.10. Pisanje S-funkcija u Fortranu 239
Dodatak 1. Sistem menija istraživača biblioteka Simulink 244 programa
Dodatak 2. Sistem menija prozora modela 245
1. Opće informacije
Program Simulink je prilog za paket MATLAB... Prilikom simulacije korištenja Simulink implementiran je princip vizualnog programiranja prema kojem korisnik kreira model uređaja na ekranu iz biblioteke standardnih blokova i vrši proračune. Istovremeno, za razliku od klasičnih metoda modeliranja, korisnik ne mora temeljno proučavati programski jezik i numeričke metode matematike, već opće znanje koje je potrebno za rad na računaru i, naravno, poznavanje predmetne oblasti u kojoj se nalazi. radi.
Simulink je prilično nezavisan alat MATLAB a kada radite s njim ne morate poznavati sebe ^ MATLAB i ostale njegove primjene. S druge strane, pristup funkcijama MATLAB a ostali njegovi alati ostaju otvoreni i mogu se koristiti Simulink. Neki od uključenih paketa imaju ugrađene alate Simulink(na primjer, LTI-Viewer aneksima Kontrolni sistem Toolbox - paket za razvoj sistema upravljanja). Postoje i dodatne biblioteke blokova za različite aplikacije (npr. Blokovi elektroenergetskog sistema- modeliranje električnih uređaja, Blockset za digitalnu obradu signala- skup blokova za razvoj digitalnih uređaja itd.).
Kada radite sa Simulink korisnik ima mogućnost nadogradnje blokova biblioteke, kreiranja vlastitih, kao i sastavljanja novih biblioteka blokova.
Tokom simulacije korisnik može izabrati metodu za rešavanje diferencijalnih jednačina, kao i metodu promene vremena modela (sa fiksnim ili promenljivim korakom). Tokom simulacije moguće je pratiti procese koji se odvijaju u sistemu. Za to se koriste posebni uređaji za nadzor koji su dio biblioteke. Simulink... Rezultati simulacije se mogu prikazati u obliku grafikona ili tabela.
Prednost Simulink je takođe u činjenici da vam omogućava da napunite biblioteke blokova koristeći potprograme napisane na jeziku MATLAB, i na jezicima C++, Fortran i Ada.
^ 2. Pokretanje Simulink-a
Da biste pokrenuli program, prvo morate pokrenuti paket MATLAB. Glavni prozor paketa MATLAB prikazano na sl. 2.1. Takođe prikazuje opis alata koji se pojavljuje u prozoru kada postavite pokazivač miša preko prečice. Simulink na traci sa alatkama.
Slika 2.1. Glavni prozor programa MATLAB
Nakon otvaranja glavnog prozora programa MATLAB morate pokrenuti program Simulink. To se može uraditi na jedan od tri načina:
Posljednja opcija je zgodna za pokretanje gotovog i debagovanog modela, kada trebate samo izvršiti proračune i ne morate dodavati nove blokove modelu. Korištenjem prve i druge metode otvara se prozor Istraživač sekcija biblioteke Simulink(sl. 2.2).
Slika 2.2. Prozor pretraživača odjeljka biblioteke Simulink
