- •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
Блок Pulse Generator
Блок Pulse Generator генерирует последовательность прямоугольных импульсов, которые имеют следующие параметры (рис. 1.11):
|
|
Рис. 1.11. Настройки Pulse Generator |
Рис. 1.12. Сигнал с блока Pulse Generator |
Pulse type – способ формирования импульсов. Используется два способа формирования:
– Time-based – по текущему времени;
– Sample-based – по величине такта дискретности и количеству шагов моделирования.
Вид окна параметров определяется выбранным способом формирования импульсов. При формировании импульсов по текущему времени (Time-based) устанавливаются следующие параметры:
Amplitude – амплитуда импульсов;
Period (secs) – период следования импульсов (с);
Pulse Width (% of period) – длительность прямоугольного импульса (в процентах от периода);
Phase delay (secs) – начальная фаза (с);
Sample time – такт дискретности (с);
Interpret vector parameters as 1-D – интерпретировать вектор как массив скаляров.
При формировании импульсов по величине такта дискретности и количеству шагов моделирования (Sample-based) параметры Period, Pulse Width и Phase delay определяются количеством тактов дискретности.
Результат применения блока при значениях параметров, указанных на рис. 1.11, можно увидеть на рис. 1.12.
Блок Ramp
Блок формирует постоянно нарастающий (убывающий) сигнал и имеет следующие параметры настройки:
Slope – значение скорости изменения выходного сигнала;
Start time – время начала действия нарастающего сигнала;
Initial output – значение сигнала в начальный момент времени.
На рис. 1.13 приведены параметры настройки блока Ramp, а на рис. 1.14 – результат его применения.
Для формирования линейно убывающего сигнала необходимо установить отрицательное значение параметра Slope.
|
|
Рис. 1.13. Настройки блока Ramp |
Рис. 1.14. Сигнал с блока Ramp |
Блок Random Number
Блок Random Number обеспечивает формирование сигналов, амплитуда которых является случайной величиной, распределенной по нормальному закону с заданными параметрами. Блок имеет четыре параметра настройки (рис. 1.15).
Первые два – Mean и Variance – являются параметрами нормального закона (среднее и дисперсия), третий – Initial seed – задает начальное значение базы для инициализации генератора последовательности случайных чисел. При фиксированном значении этого параметра генератор всегда вырабатывает одну и ту же последовательность. Четвертый параметр (Sample time) задает величину дискреты времени. Кроме того, как и во многих других блоках используется параметр Interpret vector parameters as 1-D – интерпретировать вектор как массив скаляров.
На рис. 1.16 показан результат использования блока при значениях параметров, приведенных на рис 1.15.
Блок Repeating Sequence
Этот блок содержит две настройки:
Time values – вектор значений времени, в которых заданы значения
|
|
Рис. 1.15. Настройки блока Random Number |
Рис. 1.16. Сигнал с блока Random Number |
выходной величины;
Output values – вектор значений выходной величины, которые она должна принять в указанные в первом векторе соответствующие моменты времени.
Блок обеспечивает генерирование колебаний с периодом, равным разности между последним значением вектора Time values и значением первого его элемента. Форма волны внутри периода представляет собой ломаную, проходящую через точки с указанными в векторах Time values и Output values координатами.
В качестве примера на рис. 1.18 изображен сигнал, сгенерированный блоком Repeating Sequence при параметрах настройки, указанных на рис. 1.17.
|
|
Рис. 1.17. Настройки блока Repeating Sequence |
Рис. 1.18. Сигнал с блока Repeating Sequence |
