12 Дәріс. Simulink пакетімен жұмыс істеуді үйрену

Simulink пакеті динамикалық бейсызықты жүйелерді зерттеуге мүмкіндік береді. Зерттеп отырған жүйе сипаттамасын енгізу диалогты режимде элементарлық стандартты буындарды біріктіруді графиктік түрде жинақтау жолымен іске асырылады. Осындай жинақтау нәтижесінде зерттелініп отырған жүйенің моделі құрылады, ол модель S-модель деп аталынады. Модель .mdl кеңейтілуімен сақталады.

Simulink пакетінде моделдерді құру Drag-and-Drop технологиясына негізделген. Көбіне, басқару жүйелерінің LTI (Linear Time Invariant Models) моделдерімен жұмыс істеуге арналған Control System Toolbox қолданбалы бағдарламасының командалар пакеті қолданылады.

Simulink – блок кітапханалары негізіндегі динамикалық жүйелерді моделдеу, анализдеу және синтездеуге арналған интерактивті құрал. Simulink MatLab-тың жеке құралы болып саналады, бірақ MatLab-тың функцияларымен және оның басқа да құралдарымен бірге қолданыла алады. Сонымен қатар, әртүрлі қолдану аймақтары үшін қосымша блок кітапханалары бар (электротехникалық құрылғыларды моделдеу, цифрлық құрылғыларды өңдеуге арналған блоктар жиынтығы және т.б.).

12.1 Жұмыс істеу және моделдеудің негізгі принциптері

Simulink-та жұмыс істеу үшін, MatLab бағдарламасын іске қосқаннан кейін менюда FileNewModel ашу керек. Ашылған терезеде (12.1 сурет) Simulink кітапханасының операциялық блоктарынан тұратын жүйелік моделі жинақталады.

12.1-сурет – MatLab Simulink терезесі

Блоктар кітапханасының терезесі Library Browser батырмасын басу арқылы Simulink менюында іске қосылады да, әртүрлі қолданбалы бөлімдерден тұрады (12.2-сурет).

12.2-сурет – MatLab Simulink кітапханасы

Simulink пакетінің кітапханасы визуалды объектілердің жиынтығынан тұрады, олардың көмегімен модулді функционалды байланыс сызықтарымен біріктіре отырып, кез-келген құрылғының блок-схемасын құруға болады.

Блоктар кітапханасы 13 бөлікке бөлінген. Атап өтсек:

1. Continuous – үздіксіз элементтер;

2. Discontinuities – біртекті емес элементтер;

3. Discrete – дискретті элементтер;

4. Look-Up Тables – анықтама кестелері;

5. Math Operations – математикалық операторлар;

6. Model Verification – үлгі бойынша тексерулер;

7. Model-Wide Utilities – барлық моделдердің утилиттері;

8. Ports & Subsystems - порттар мен ішкі жүйелер;

9. Signal Attributes – сигнал белгілері;

10. Signal Routing – сигнал бағыттары;

11. Sinks – қабылдау;

12. Sources – бастапқы көзі (источник);

13. User-Defined Functions – функцияны қолдану.

Осының ішінде көбірек қолданылатындарына тоқталып кетейік:

1 блокта интегратор, дифференциал, transfer fcn сияқты блоктар бар.

3 блокта дискретті жүйелерді сипаттайтын блоктар орналасқан.

5 блокта сумма, көбейту (product), gain, minmax сияқты блоктар бар.

11 блокта тек кіріс қана болады, ал шығысы болмайды, мысалы Sinks блогына кірген кезде келесі терезе (12.3 сурет) шығады:

12.3 Сурет. Sinks блогының терезесі

Көріп тұрғанымыздай барлық блоктарда тек кіріс қана бар. Соның ішінде Scope (Индикатор) блогына тоқталатын болсақ, ол моделдеу үрдісін қадағалауға мүмкіндік береді. Оны көру үшін блоктарды жинап болған соң Start батырмасын басқаннан кейін Scope блогына барып, тышқанды екі рет басу керек, сол кезде 12.4 сурет шығады: