IV. Discontinuities – нелінійні блоки

1. Saturation – блок обмеження

Призначення: виконує обмеження величини сигналу.

Параметри:

• Upper limit – верхній поріг обмеження.

• Lower limit – нижній поріг обмеження.

• Treat as gain when linearizing (прапорець) – трактувати як підсилювач з коефіцієнтом передачі рівним 1 при лінеаризації.

Вихідний сигнал блоку рівний вхідному, якщо його величина не виходить за поріг обмеження. По досягненні вхідним сигналом рівня обмеження вихідний сигнал блоку перестає змінюватися і залишається рівним порогу.

Мал.14. Приклад використання блоку Saturation.

2. Dead Zone – блок із зоною нечутливості (мертва зона)

Призначення: реалізує нелінійну залежність типу "зона нечутливості (мертва зона)".

Параметри:

• Start dead zone – початок зони нечутливості (нижній поріг).

• End dead zone – кінець зони нечутливості (верхній поріг).

• Saturate on integer overflow (галочка) – пригнічувати переповнювання цілого. При встановленій галочці обмеження сигналів цілого типу виконується коректно.

• Treat as gain when linearizing (галочка) – потрактувати як підсилювач з коефіцієнтом передачі рівним 1 при лінеаризації.

Вихідний сигнал блоку обчислюється відповідно до наступного алгоритму:

Якщо величина вхідного сигналу знаходиться в межах зони нечутливості, то вихідний сигнал блоку рівний нулю.

Якщо вхідний сигнал більше або рівний верхньому вхідному порогу зони нечутливості, то вихідний сигнал рівний вхідному мінус величині порогу.

Якщо вхідний сигнал менший або рівний нижньому вхідному порогу зони нечутливості, то вихідний сигнал рівний вхідному мінус величині порогу.

Мал.15. Приклад використання блоку Dead Zone.

3. Quantizer – блок квантування по рівню

Призначення: блок забезпечує квантування вхідного сигналу з однаковим кроком по рівню.

Параметри:

• Quantization interval – крок квантування по рівню.

На мал.6 показано приклад використання блоку Quantizer, який виконує квантування по рівню синусоїдального сигналу. Крок квантування заданий рівним 0,5.

Мал.16. Приклад використання блоку Quantizer.

Хід роботи

Модель пристрою містить джерело сигналу, функціональні блоки і засоби спостереження за поведінкою системи (дисплей, числовий індикатор та ін.).

У всіх варіантах завдання потрібно використовувати дисплей з одним входом в завданні 1 і з двома входами в завданні 2.

1. Запустити MATLAB. Після цього в командному вікні набрати simulink. Для створення моделі потрібно в меню вибрати File/New/Model. Буде створено пусте вікно моделі (мал.11):

Мал.17. Вікно моделі.

2. Далі потрібно викликати броузер бібліотеки компонент, використовуючи меню або кнопку в панелі інструментів Library Brouser. Вікно броузера містить дві панелі: зліва ієрархічне дерево бібліотеки, справа – вміст вибраної в лівій панелі папки з блоками. В папці можуть бути підбібліотеки та блоки. Кожний блок та підбібліотека мають візуальний образ та надпис (мал.18):

Мал.18. Simulink Library Brouser.

3. Розмістити вікно броузера та моделі таким чином, щоб вони не перекривали одне одного. Тепер можна формувати модель візуальним методом.

4. Скопіювати мишою із броузера у вікно моделі потрібні блоки і зручно розмістити їх. При перенесенні блоку в модель там створюється екземпляр блоку з іменем, який співпадає з надписом під блоком (коли однотипних блоків в моделі декілька, в ім’я блоку добавляється номер).

5. З’єднати блоки конекторами. Для цього потрібно протягувати мишу від однієї точки до іншої, які потрібно з’єднати. При відпусканні лівої кнопки миші в моделі відображається конектор зі стрілкою.

6. Встановити для кожного блоку його параметри. Для цього потрібно двічі клікнути по зображеннню блоку, що призведе до появи вікна з властивостями блоку. Встановити потрібні параметри в полях вікна.