
- •Исследование систем автоматического регулирования в среде matlab с использованием системы визуального моделирования simulink
- •Назначение пакета Simulink
- •Выполнение работы
- •Задание 1. Изучение демонстрационного примера Запуск Simulink
- •Работа с демонстрационным примером
- •Задание 2. Знакомство с библиотекой Simulink Приемы работы с библиотекой
- •Источники сигналов и воздействий
- •Регистрирующие элементы
- •Линейные компоненты
- •Дискретные компоненты
- •Нелинейные компоненты
- •Математические компоненты
- •Подключающие компоненты
- •Компоненты функций и таблиц
- •Внешние библиотеки и готовые решения
- •Создание модели из блоков
- •Исследование созданной модели
- •Настройка осциллографа Scope
- •Задание 3. Исследование системы регулирования скорости вращения вала электродвигателя Задание на выполнение исследования
- •Ввод модели
- •Исследование переходных процессов в системе
- •Задание 4. Исследование системы с пид-регулятором
- •Описание пакета Simulink Особенности интерфейса Simulink
- •Решатель систем дифференциальных уравнений
- •Основная палитра компонентов
- •Основы работы с Simulink Постановка задачи
- •Создание модели устройства (системы)
- •Запуск модели
- •Некоторые приемы редактирования модели
- •Требования к отчету
- •Библиографический список
Источники сигналов и воздействий
Набор функциональных элементов Sources содержит графические элементы - источники воздействий (или сигналов). Графические элементы источников воздействий (сигналов) имеют очевидные обозначения. Большинство элементов содержат рисунок, представляющий временную зависимость воздействий, например, перепад для блока Step, синусоиду для блока Sine Wave и т. д.
Набор блоков содержит практически все часто используемые при моделировании источники воздействий с самыми различными функциональными и временными зависимостями. Возможно задание произвольного воздействия из файла, для чего служит элемент From File. Имеются и случайные воздействия для моделирования систем и устройств методом Монте-Карло.
С каждым графическим элементом связана панель настроек. Для открытия окна с панелью настроек достаточно выполнить двойной щелчок на изображении нужного элемента. Установка параметров графических элементов не вызывает трудностей, поскольку названия большинства параметров вполне очевидны. К примеру, для блока Sine Wave устанавливаются амплитуда синусоиды, ее частота, фаза и время действия. Словом, задаются типичные параметры сигнала (воздействия).
При вызове окон параметров путем активизации графических элементов отображаются установки параметров по умолчанию. Как правило, они нормализованы - например, заданы единичная частота, единичная амплитуда, нулевая фаза и т. д. Обычно установки параметров блоков по умолчанию позволяют уверенно начать моделирование и затем уточнить эти параметры.
Щелкните пункт Sources – в правой колонке появятся условные изображения функциональных блоков. Найдите блок Step с изображением ступеньки. Захватите этот блок мышью и перетащите его в окно модели. Поместите блок в правой части окна модели. Щелкните блок левой кнопкой мыши – блок будет выделен, и по углам изображения появятся квадратные маркеры. Теперь можно изменять размеры изображения блока, перетаскивая маркеры мышью. Установите удобные для Вас размеры блока.
Выполните на изображении блока Step двойной щелчок мышью - раскроется окно настройки параметров блока. С помощью этого окна можно задать запаздывание сигнала, начальную и конечную амплитуду ступенчатого сигнала. Задание осуществляется вводом необходимых числовых значений с клавиатуры. Для закрытия окна с записью установленных параметров следует щелкнуть кнопку OK.
Регистрирующие элементы
Набор функциональных элементов Sinks содержит регистрирующие элементы, позволяющие визуализировать результаты моделирования. Некоторые регистраторы выполнены в виде, весьма похожем на реальные приборы. Каждый регистратор имеет свое окно настройки, выводимое при активизации его пиктограммы в окне компонентов или в окне моделей.
В состав виртуальных регистраторов входят:
• Scope - осциллограф для наблюдения временных и иных зависимостей;
• XY Graph - графопостроитель в системе полярных координат;
• Display - устройство вывода значений сигналов на экран дисплея (табло);
• То file - устройство записи данных в файл;
• То Workspace - устройство записи в переменную рабочего пространства;
• Stop Simulation - блок остановки моделирования.
Виртуальные регистраторы фиксируют параметры любого типа, а не только электрические. Это придает некоторым виртуальным регистраторам (приборам) уникальный характер. Например, осциллограф может фиксировать не только электрические сигналы, но и перемещения механических объектов, изменения температуры или давления и, вообще, изменения любых физических величин.
Щелкните пункт Sinks , выберите блок Scope и перетащите его в окно модели, разместив в правой части окна (см. рис. 5). Теперь в окне модели имеются два функциональных элемента.