Simulink: dinamik tizimlarni modellashtirish vositasi

Simulink: dinamik tizimlarni modellashtirish vositasi"
Simulink modellashtirishning eng ko'p vaqt talab qiladigan bosqichini avtomatlashtiradi: u foydalanuvchi tomonidan yaratilgan virtual qurilmaning xatti-harakatini qulay va vizual vizual boshqarishni ta'minlaydigan, berilgan funktsional diagrammani (modelni) tavsiflovchi algebraik va differentsial tenglamalarning murakkab tizimlarini tuzadi va hal qiladi. tahlil turini aniqlashtirish (agar kerak bo'lsa) va tizim yoki qurilmaning yaratilgan modelining simulyatsiya rejimida Simulinkni ishga tushirish kifoya.

Simulink: dinamik tizimlarni modellashtirish vositasi"

Simulink modellashtirishning eng ko'p vaqt talab qiladigan bosqichini avtomatlashtiradi: u foydalanuvchi tomonidan yaratilgan virtual qurilmaning xatti-harakatini qulay va vizual vizual boshqarishni ta'minlaydigan, berilgan funktsional diagrammani (modelni) tavsiflovchi algebraik va differentsial tenglamalarning murakkab tizimlarini tuzadi va hal qiladi. tahlil turini aniqlashtirish (agar kerak bo'lsa) va tizim yoki qurilmaning yaratilgan modelining simulyatsiya rejimida Simulinkni ishga tushirish kifoya.
Simulink to'plamining qiymati o'rganish va o'zgartirish uchun ochiq bo'lgan komponentlar (bloklar) ning keng kutubxonasida. U deyarli har qanday vaqtga bog'liq bo'lgan signal manbalarini, o'lchovli, har xil uzatish xususiyatlariga ega chiziqli va chiziqli bo'lmagan konvertorlarni, kvantizatorni, integratsiyalashuvchi va farqlovchi bloklarni va boshqalarni o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, Simulink to'plami alohida ixtisoslashtirilgan kutubxonalarni o'z ichiga oladi. diskret xabarlarni uzatish tizimini simulyatsiya qilish uchun to'plam (Communications Blockset) va raqamli signallarni qayta ishlash tizimlarini simulyatsiya qilish uchun paket (DSP Blockset).

Dinamik tizimlarni modellashtirish dasturi uzoq vaqtdan beri ma'lum, masalan, Tutsim va LabVIEW for Industrial Automation dasturlari. Biroq, bunday vositalardan unumli foydalanish uchun yuqori tezlikda hal qiluvchi vositalar talab qilinadi. MATLAB tizimining Simulink to'plami bilan integratsiyasi murakkab tizimlar va qurilmalarni dinamik va vaziyatli modellashtirish muammolarini hal qilish uchun eng zamonaviy matematik usullardan foydalanish uchun yangi imkoniyatlar ochadi.

Simulink grafik animatsiya vositalari simulyatsiya natijalarining vizual tasviri bilan virtual fizika laboratoriyalarini qurishga imkon beradi. Simulink imkoniyatlari fizika, elektrotexnika va radiotexnika, biologiya va fan va texnikaning boshqa sohalarida murakkab dinamik tizimlarni matematik modellashtirish muammolarini qamrab oladi. Bu paketning universitetlarda ham, ilmiy laboratoriyalarda ham mashhurligini tushuntiradi.

Simulink to'plamining muhim afzalligi bu o'zboshimchalik bilan matematik ifodalarni bloklarga o'rnatish qobiliyatidir, bu sizga Simulink to'plami misollaridan foydalanib oddiy muammolarni hal qilish yoki oddiygina foydalanuvchi modellashtiruvchi tizimlar va qurilmalarning ishlashini tavsiflovchi yangi iboralarni ko'rsatish orqali hal qilish imkonini beradi. Paketning muhim xususiyati-bu tizim funktsiyalari (S-funksiyalar) ni aniqlash va ularni Simulink kutubxonalariga kiritish. Shuni ham ta'kidlash kerakki, real vaqtda qurilmalar va tizimlarni simulyatsiya qilish mumkin.

Dastur vositasi sifatida Simulink vizual yo'naltirilgan dasturlash tillarining odatiy vakili hisoblanadi. Ishning barcha bosqichlarida, ayniqsa tizim modellarini tayyorlashda, foydalanuvchi deyarli oddiy dasturlash bilan shug'ullanmaydi. Kodlardagi dastur tanlangan komponentlar bloklari, ularning ulanishlari va komponentalarning parametrlarini o'rnatish jarayonida avtomatik ravishda yaratiladi.

Simulink -ning muhim afzalligi uning nafaqat MATLAB tizimi bilan, balki simulyatsiyadan deyarli har qanday simulyatsiya va hodisalarni modellashtirish muammosini hal qilish uchun cheksiz imkoniyatlarni ta'minlaydigan boshqa qator kengaytmali paketlar bilan integratsiyalashuvidir.

Model yaratish

Atrof muhitda model yaratish uchun SIMULINK ketma -ket bir qator harakatlarni bajarish kerak:

4.1. Buyruq yordamida yangi model faylini yarating Fayl / Yangi / Model, yoki asboblar panelidagi tugma yordamida (bundan keyin "/" belgisidan foydalanib, belgilangan amalni bajarish uchun ketma -ket tanlanishi kerak bo'lgan dastur menyusi elementlari ko'rsatiladi). Yangi yaratilgan model oynasi rasmda ko'rsatilgan. 4.1.
-rasm. Bo'sh model oynasi

4.2. Model oynasida bloklarni joylashtiring. Buning uchun kutubxonaning tegishli bo'limini ochish kerak (Masalan, Manbalar - manbalar). Bundan tashqari, kursorni kerakli blokga yo'naltirish va sichqonchaning chap tugmachasini bosish orqali - blokni yaratilgan oynaga "sudrab" olib boring. Sichqoncha tugmachasini bosib turing ... 4.2 -rasmda bloklarni o'z ichiga olgan model oynasi ko'rsatilgan.

4.2 -rasm. Bloklarni o'z ichiga olgan model oynasi

Blokni o'chirish uchun blokni tanlang (kursor bilan uning tasvirini ko'rsatib, sichqonchaning chap tugmachasini bosing), so'ngra O'chirish klaviaturada.

Blokning o'lchamini o'zgartirish uchun blokni tanlang, kursorni blokning burchaklaridan biriga qo'ying va sichqonchaning chap tugmachasini bosib blokning o'lchamini o'zgartiring (kursor ikki tomonlama o'qga aylanadi) .

4.3. Bundan tashqari, agar kerak bo'lsa, siz "standart" dastur tomonidan o'rnatilgan blok parametrlarini o'zgartirishingiz kerak. Buni amalga oshirish uchun sichqonchaning chap tugmachasini ikki marta bosing va blok tasvirini ko'rsatadi. Ushbu blok parametrlarini o'zgartirish uchun oyna ochiladi. Raqamli parametrlarni belgilashda, kasrni ajratuvchi vergul emas, nuqta bo'lishi kerakligini yodda tuting. O'zgartirishlar kiritilgandan so'ng, tugmani bosib oynani yopish kerak OK... 4.3 -rasmda misol sifatida transfer funktsiyasini simulyatsiya qiluvchi blok va ushbu blok parametrlarini tahrir qilish oynasi ko'rsatilgan.

4.3 -rasm. O'tkazish funktsiyasini taqlid qiladigan blok va blok parametrlarini tahrirlash oynasi

4.4. Diagrammada kerakli kutubxonalardan barcha bloklarni o'rnatgandan so'ng, siz elektron elementlarini ulashingiz kerak. Bloklarni ulash uchun kursor bilan blokning "chiqish" sini ko'rsatish kerak, keyin sichqonchaning chap tugmachasini qo'yib yubormasdan, boshqa blokning kirishiga chiziq chizish kerak. Keyin kalitni qo'yib yuboring. To'g'ri ulangan bo'lsa, blokning kirish qismidagi o'q tasviri rangini o'zgartiradi. Bog'lanish chizig'ida tarmoq nuqtasini yaratish uchun kursorni belgilangan tugunga olib keling va tugmani bosing to'g'ri sichqoncha tugmasi, chiziq chizish. Chiziqni o'chirish uchun qatorni tanlang (blokda bo'lgani kabi) va tugmani bosing O'chirish klaviaturada. Bloklar orasidagi aloqa o'rnatiladigan modelning diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 4.4.

4.5. Dizayn modelini tuzganingizdan so'ng, menyu bandini tanlab, uni diskdagi fayl sifatida saqlashingiz kerak Fayl / Saqlash ... sxematik oynada va papka va fayl nomini ko'rsatib. Shuni yodda tutish kerakki, fayl nomi 32 belgidan oshmasligi, harf bilan boshlanishi va kirill va maxsus belgilarni o'z ichiga olmaydi. Xuddi shu talab fayl yo'liga ham tegishli (fayl saqlanadigan papkalarga). Keyinchalik sxemani tahrirlashda siz menyu bandidan foydalanishingiz mumkin Fill / Saqlash... Dastur qayta ishga tushirilganda SIMULINK sxemani yuklash menyu yordamida amalga oshiriladi Fayl / Ochish ... kutubxona brauzeri oynasida yoki asosiy oynadan MATLAB.

News Sphere

5. Model oynasi

Model oynasi quyidagi elementlarni o'z ichiga oladi (4.4 -rasmga qarang):

Sarlavha, oynaning nomi bilan. Yangi yaratilgan oynaga nom berilgan Nomsiz mos keladigan raqam bilan.

Buyruqlar bilan menyu Fayl, Tahrirlash, Ko'rinish va hokazo.

Asboblar paneli.

Namuna diagrammasini yaratish uchun oyna.

Modelning hozirgi holati haqidagi ma'lumotlarni o'z ichiga olgan holat satri.

Oyna menyusida modelni tahrirlash, uni sozlash va hisoblash jarayonini boshqarish, fayllar bilan ishlash va hokazo buyruqlar mavjud.

Fayl (Fayl)- modellar fayllari bilan ishlash.

Tahrirlash- Modelni o'zgartirish va bloklarni qidirish.

Ko'rinish- interfeys elementlarining displeyini boshqarish.

Simulyatsiya- simulyatsiya va hisoblash jarayonini boshqarish uchun sozlamalarni o'rnatish.

Format- Bloklarning ko'rinishini va umuman modelni o'zgartirish.

Asboblar Model bilan ishlash uchun maxsus vositalardan foydalanish (tuzatuvchi, chiziqli tahlil va boshqalar).

Yordam (Malumot)- Yordam oynalarini ko'rsatish.

Model oynasi uchun menyu buyruqlarining to'liq ro'yxati 2 -ilovada keltirilgan.

Model bilan ishlash uchun asboblar panelidagi tugmalardan ham foydalanish mumkin (5.1 -rasm).

5.1 -rasm. Model oynasi asboblar paneli

Asboblar paneli tugmachalari quyidagi maqsadga ega:

Model oynasining pastki qismida asboblar panelidagi tugmalar, shuningdek sichqoncha ko'rsatgichi mos keladigan interfeys elementi ustida turganida menyu elementlari haqida qisqacha sharhlar ko'rsatiladigan holat satri joylashgan. Xuddi shu matn maydoni holatni ko'rsatish uchun ishlatiladi. Simulink: Tayyor(Tayyor) yoki Yugurish(Ishlash). Vaziyat paneli shuningdek quyidagilarni ko'rsatadi:

blok -diagramma ko'rsatish shkalasi (foizda, boshlang'ich qiymati 100%),

simulyatsiya seansining tugash darajasining ko'rsatkichi (model ishga tushirilgandan keyin paydo bo'ladi),

model vaqtining joriy qiymati (u modelni ishga tushirgandan keyingina ko'rsatiladi),

model holatlarini hisoblash uchun ishlatilgan algoritm (yechim usuli).

6. Modelni tayyorlash va tahrir qilishning asosiy texnikasi

6.1. Matn belgilarini qo'shish

Modelning ravshanligini oshirish uchun matnli yorliqlardan foydalanish qulay. Yozuv yaratish uchun sichqoncha yordamida yozuvning joylashishini ko'rsatish va sichqonchaning chap tugmasini ikki marta bosish kerak. Shundan so'ng, kirish kursori bo'lgan to'rtburchaklar ramka paydo bo'ladi. Xuddi shunday, siz etiketkalarni modellar bloklariga o'zgartirishingiz mumkin. 6.1 matnli sarlavha va uzatish funktsiyasi blokidagi sarlavhaning o'zgarishini ko'rsatadi. Shuni yodda tutish kerakki, dasturning ko'rib chiqilgan versiyasi ( Simulink 4) kirill shriftlarini ishlatishga moslashtirilmagan va ulardan foydalanish har xil oqibatlarga olib kelishi mumkin: - yozuvlarni o'qilmaydigan shaklda ko'rsatish, yozuvlarni kesish, xato xabarlar, shuningdek, uni saqlagandan so'ng modelni ocholmaslik. Shuning uchun, joriy versiya uchun rus tilidagi yozuvlardan foydalanish Simulink juda istalmagan.

6.1 -rasm. Matn sarlavhasi va taglavhasi o'zgaradi O'tkazish funktsiyasi

6.2. Ob'ektlarni tanlash

Model elementi (blok, ulash chizig'i, yorliq) bilan har qanday harakatni bajarish uchun avval ushbu elementni tanlash kerak.