- •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
1.2. Библиотека модулей (блоков)
Библиотека блоков Simulink представляет собой набор визуальных объектов, при помощи которых можно, соединяя модули линиями функциональной связи, составлять блок–схему любого устройства.
Библиотека блоков разбита на 13 разделов: Continuous (Блоки непрерывных элементов), Discontinuities (Блоки нелинейных элементы), Discrete (Блоки дискретных элементов), Look–Up Tables (Блоки таблиц), Math Operation (Блоки элементов, выполняющих математические операции), Model Verification (Блоки элементов для верификации модели), Model-Wide utilities (Раздел дополнительных утилит), Ports & Subsystem (Порты и подсистемы), Signal Attributes (Блоки задания свойств сигналов), Signal Routing (Блоки маршрутизации сигналов), Sings (Блоки приема и отображения сигналов), Sources (Блоки источников сигнала), User-Defined Function (Функции, определяемые пользователем).
Рассмотрим содержание основных разделов библиотеки.
1.2.1. Раздел Sources – источники сигналов
|
Блоки, входящие в раздел Sources, предназначены для формирования сигналов, обеспечивающих управление работой S–модели в целом или отдельных ее частей. Все блоки–источники имеют по одному выходу и не имеют входов. После выбора раздела Sources в Simulink Library Browser появляется окно, показанное на рис. 1.3. В этом разделе библиотеки в качестве источников сигналов предусмотрены следующие блоки:
|
Рис. 1.3. Раздел Sources в Simulink Library Browser |
From Workspace – обеспечивает ввод в модель данных непосредственно из рабочего пространства MATLAB;
From File – предназначен для ввода в S–модель данных, хранящихся в mat–файле;
Ground – формирователь нулевого сигнала. Осуществляет заземление входных сигналов, предотвращая предупреждение о неподключенных входах модели;
In1 (Inport) – входной порт. Создает входной порт для подсистемы или выполняет считывание сигнала из рабочей области MATLAB в модель;
Pulse Generator – источник импульсного сигнала. Генерирует последовательность прямоугольных импульсов;
Ramp – источник линейно изменяющегося сигнала. Создает линейно нарастающий (убывающий) сигнал;
Random Number – источник дискретного сигнала, амплитуда которого является случайной величиной, распределенной по нормальному закону;
Repeating Sequence – источник периодического сигнала. Обеспечивает генерирование периодического сигнала, заданного пользователем;
Signal Generator – генерирует по выбору непрерывный синусоидальный, прямоугольный или треугольный сигнал или нормально распределенный случайный сигнал;
Signal Builder – конструктор сигналов. Обеспечивает создание кусочно-линейных сигналов произвольной формы с помощью графического интерфейса с пользователем;
Sine Wave – источник синусоидального сигнала;
Step – генерирует сигнал в виде одиночной ступеньки (скачкообразный сигнал) с заданными параметрами;
Uniform Random Number – источник дискретного сигнала, амплитуда которого является случайной равномерно распределенной величиной;
Как и другие блоки библиотеки Simulink, блоки раздела Sources могут настраиваться пользователем. Исключением является блок Clock, работа которого основана на использовании аппаратного таймера компьютера.
