Теоретическая часть. SIMULINK – это интерактивная система для анализа линейных и нелинейных динамических систем
СОЗДАНИЕ МОДЕЛЕЙ С SIMULINK SIMULINK – это интерактивная система для анализа линейных и нелинейных динамических систем. Она может работать с линейными, нелинейными, непрерывными, дискретными, многомерными системами. Перед построением модели необходимо предварительно загрузить систему MATLAB и запустить пакет SIMULINK. Процесс построения модели SIMULINK включает в себя компоновку модели и задание необходимых параметров. Компоновка заключается в выборе из библиотек SIMULINK необходимых блоков, их размещение в открывшемся окне и соединение между собой. Далее для каждого блока устанавливаются соответствующие параметры, отвечающие требованиям моделируемой системы. Для их изменения надо дважды щелкнуть на блоке и изменить нужные значения в диалоговом окне. Блоки имеют названия, которые можно изменять, щёлкнув по нему левой клавишей мыши и отредактировав текст. Блоки можно поворачивать. Для того, чтобы повернуть блок на 90 градусов, надо выделить его и нажать клавиши Ctrl+R. Комбинация Ctrl+I позволяет выполнить зеркальное отражение входов и выходов. Блоки соединяются линиями связи, по которым распространяются сигналы. Для того, чтобы соединить блоки, надо щёлкнуть левой клавишей мыши по источнику сигнала и затем, при нажатой клавише Ctrl, по блоку-приёмнику. Можно также протянуть мышкой линию связи между нужными выходом и входом. При создании ответвления от существующей соединительной линии, т.е. для соединения входного порта какого-либо блока с существующей линией, необходимо при выполнении соединения воспользоваться клавишей Ctrl. Также для создания точки разветвления в соединительной линии можно подвести курсор к предполагаемому узлу и, нажав правую клавишу мыши, протянуть линию. Модель можно скопировать в буфер обмена в виде растрового рисунка. Для этого в окне модели надо выбрать в верхнем меню пункт Edit / Copy model to clipboard. Предварительно лучше уменьшить размеры окна до минимальных, чтобы не было белых полей. Блок-диаграммы SIMULINK могут быть объединены в составные блоки, что позволяет использовать иерархическое представление структуры модели. Создание составного блока возможно двумя путями: 1. Перенести из библиотеки блоков блок Subsystem (составной блок) и, раскрыв его окно, сформировать его структуру в этом отдельном окне. 2. Выстроить блок-диаграмму в основном окне создаваемой модели, выделить её часть (предназначенную для объединения в составной блок) и, перейдя в меню, выбрать пункт Edit/Create Subsystem. В результате в основном окне автоматически образуется составной блок, в котором будет заключена та часть блок-диаграммы, что была выделена. Для того, чтобы запустить моделирование, надо щёлкнуть левую клавишу мыши по кнопке Предварительно перед запуском разработанной модели необходимо: 1. Установить параметры работы модели (интервал времени работы модели, метод интегрирования, погрешность и др.). Установка этих параметров осуществляется через пункт меню Simulation/Parameters… Самые важные параметры – это время моделирования (Stop time) и метод численного интегрирования уравнений (Solver options). 2. Сохранить разработанную модель (пункт File/Save). Библиотеки блоков SIMULINK. Доступные блоки SIMULINK отображаются в окне Simulink Library Browser. Все блоки по функциональному назначению разделены по библиотекам. Среди них:
Continuous – библиотека непрерывных элементов (интегратор, дифференциатор, линейная система обыкновенных дифференциальных уравнений и др.); Discontinuities – нелинейные элементы (реле, зона нечувствительности, люфт и др.); Discrete – библиотека дискретных элементов (интегратор с дискретным временем, дискретный фильтр и др.); Math operations – математические функции; Logic and Bit operations – логические и битовые операции; Sinks – средства отображения (временная диаграмма, вывод результатов в файл, остановка выполнения модели и т.д.); Sources – источники сигналов (генератор импульсных/синусоидальных сигналов, генератор случайных чисел, генератор пилообразных сигналов, часы и т.д.). Непрерывные линейные системы (Continuous) Нелинейные элементы (Discontinuities) Основные источники сигналов (Sources) Основные устройства вывода (Sinks)
|