- •Применение пакета Simulink 5 вычислительной системы matlab (версия 6.5) для моделирования элементов и систем автоматического управления
- •153000 Г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 21 Введение
- •1. Общая характеристика пакета Simulink
- •Запуск пакета Simulink
- •1.2. Библиотека модулей (блоков)
- •1.2.1. Раздел Sources – источники сигналов
- •Блок Band–Limited White Noise
- •Блок Chirp Signal
- •Блок Constant
- •Блок Digital Clock
- •Блок From Workspace
- •Блок From File
- •Блок Ground
- •Блок Inport
- •Блок Pulse Generator
- •Блок Ramp
- •Блок Random Number
- •Блок Repeating Sequence
- •Блок Signal Generator
- •Блок Signal Builder
- •Блок Sine Wave
- •Блок Step
- •Блок Umform Random Number
- •1.2.2. Раздел Sinks – блоки визуализации сигналов
- •Блок Display
- •Блок Scope
- •Блок xy Graph
- •Блок То File
- •Блок То Workspace
- •Блок Terminator
- •Блок Outport
- •1.2.3. Раздел Continuous – блоки непрерывных моделей
- •Блок Derivative
- •Блок Integrator
- •Блоки Transport Delay и Variable Transport Delay
- •Блок Transfer Fcn
- •Блок Zero–Pole
- •Блок State-Space
- •1.2.4. Раздел Discrete – блоки дискретных моделей
- •Блок First-Order Hold
- •Блок Memory
- •Блок Unit Delay
- •Блок Zero-Order Hold
- •1.2.5. Раздел Discontinuities – блоки нелинейных моделей
- •1.2.6. Раздел Math Operations – блоки математических операций
- •1.2.7. Раздел Signal Routing – блоки распределения сигналов
- •1.3. Построение структурных схем динамических систем
- •1.3.1. Выделение объектов
- •1.3.2. Операции с блоками Копирование блоков из одного окна в другое
- •Перестановка блоков в модели
- •Изменение размеров блока
- •Изменение и перемещение имени блока
- •Создание соединительных линий
- •Создание линии между блоками
- •Распространение меток линии
- •Создание и манипулирование комментарием
- •1.3.3. Установка параметров моделирования
- •1.3.4. Создание подсистем
- •Создание подсистемы путем добавления блока Subsystem
- •Создание подсистемы, путем группировки существующих блоков
- •1.3.5. Запись и печать s–модели
- •2. Примеры моделирования
- •2.1. Примеры использования различных блоков
- •2.2. Моделирование датчика натяжения нити
- •2.3. Анализ линейных систем с помощью инструментального средства ltiview
- •Список литературы
Блоки Transport Delay и Variable Transport Delay
Блок Transport Delay обеспечивает задержку сигнала на заданное количество шагов модельного времени, причем не обязательно целое. Настройка блока происходит по следующим параметрам:
Time Delay – время задержки сигнала. Определяет количество шагов модельного времени, на которое задерживается сигнал; может вводиться либо в числовой форме, либо в форме вычисляемого выражения;
Initial input – начальное значение выходного сигнала (по умолчанию равно 0);
Initial buffer size – начальный размер буфера. Определяет объем памяти (в байтах), выделяемой в рабочем пространстве MATLAB для хранения параметров задержанного сигнала. Должно быть кратно 8 (по умолчанию – 1024);
Pade order (for linearization) – порядок ряда Паде, используемого при линеаризации выходного сигнала блока. Задается целым положительным числом;
Direct feedthrough of input during linearization – при установленном флажке в случае выполнения линеаризации обеспечивает прохождение сигнала без задержки.
Блок Variable Transport Delay позволяет задавать управляемую извне величину задержки. С этой целью блок имеет дополнительный вход. Подаваемый на него сигнал определяет длительность задержки. Имеет следующие параметры настройки:
Maximum delay – максимальное значение времени задержки сигнала;
Initial input – начальное значение выходного сигнала;
Buffer size – размер буфера в байтах.
Остальные параметры настройки такие же, как и у блока Transport Delay.
Блок Transfer Fcn
Задает линейное непрерывное звено с передаточной функцией в виде отношения двух полиномов. Начальные условия при использовании блока принимаются равными 0. Блок предполагает применение векторного или матричного описания числителя и только векторное описание знаменателя. Блок имеет следующие параметры настройки (рис. 1.35):
|
|
1.36. Сообщение об ошибке при попытке моделирования физически нереализуемого звена |
|
|
|
Рис. 1.35. Окно настроек блока Transfer Fcn |
|
Absolute tolerance – допустимая предельная величина абсолютной погрешности.
При использовании настроек блока Transfer Fcn следует иметь в виду, что в Simulink можно осуществлять моделирование физически реализуемых звеньев, т.е. таких звеньев, передаточные функции которых представляются в виде отношения двух полиномов, при этом порядок полинома числителя должен быть меньше или равен порядку полинома знаменателя. При попытке моделирования физически нереализуемого звена выдается сообщение об ошибке (рис. 1.36).
Блок Zero–Pole
Линейное непрерывное звено может быть реализовано с использованием блока Zero–Pole, параметры настроек которого задаются указанием значений нулей и полюсов передаточной функции, при этом блок имеет следующие параметры настроек:
Zeros – вектор или матрица нулей передаточной функции;
Poles – вектор полюсов передаточной функции;
Gain – скалярный или векторный коэффициент передаточной функции;
Absolute tolerance – допустимая предельная величина абсолютной погрешности.
Если нули передаточной функции заданы матрицей, то с помощью блока моделируется матричная передаточная функция. Нули или полюса могут быть комплексными (сопряженными) числами.
