Моделирование в среде Simulink
Программа Simulink является приложением к пакету MATLAB. При моделировании с использованием Simulink реализуется принцип визуального программирования, в соответствии с которым, пользователь на экране из библиотеки стандартных блоков создает модель устройства и осуществляет расчеты.
Для того, чтобы создать Simulink model необходимо на панели управления открыть вкладку New и выбрать Simulink model.
Библиотека Simulink
Для создания блоков в рабочем окне Simulink необходимо открыть библиотеку (Library Browser). Библиотеку можно открыть с помощью соответствующей кнопки на панели управления (рис. 5) или ввести команду simulink3 (без пробела) в окне Command Window, тогда появится окно в соответствии с рис. 6.
Р
ис.
5
Рис. 6
Команда simulink3 выдает укороченный список блоков из библиотеки.
Все блоки разделены по своему функциональному назначению:
Sources – источники постоянных сигналов
1.1 Constant - Задает постоянный по уровню сигнал.
Параметры: Constant value - Постоянная величина.
Step – формирует ступенчатый сигнал
Параметры:
Step time - Время наступления перепада сигнала (с).
Initial value - Начальное значение сигнала.
Final value - Конечное значение сигнала.
Генератор сигналов Signal Generator
Назначение:
Формирует один из четырех видов периодических сигналов:
sine — Синусоидальный сигнал.
square — Прямоугольный сигнал.
sawtooth — Пилообразный сигнал.
random — Случайный сигнал.
Параметры:
Wave form – Вид сигнала.
Amplitude – Амплитуда сигнала.
Frequency - Частота (рад/с).
Units – Единицы измерения частоты. Может принимать два значения:
- Hertz - Гц.
- rad/sec – рад/с.
Clock – источник временного сигнала. Формирует сигнал, величина которого на каждом шаге расчета равна текущему времени моделирования.
Параметры:
Decimation - Шаг, с которым обновляются показания времени на изображении источника (в том случае, если установлен флажок параметра Display time). Параметр задается как количество шагов расчета. Например, если шаг расчета модели в окне диалога Simulation parameters установлен равным 0.01 с, а параметр Decimation блока Clock задан равным 1000, то обновление показаний времени будет производиться каждые 10 с модельного времени.
Display time - Отображение значения времени в блоке источника.
Sinks – приемники сигналов
2.1 Scope – осциллограф. Строит графики исследуемых сигналов в функции времени. Позволяет наблюдать за изменением сигналов во времени.
Для того, чтобы открыть окно просмотра сигналов необходимо выполнить двойной щелчок левой клавишей “мыши” на изображении блока.
To workspace – блок сохранения данных в рабочей области.
Блок записывает данные, поступающие на его вход, в рабочую область MATLAB.
Параметры:
Variable name – имя переменной, содержащей записываемые данные.
Limit data points to last – максимальное количество сохраняемых расчетных точек по времени (отсчет ведется от момента завершения моделирования). В том случае, если значение параметра Limit data points to last задано как inf, то в рабочей области будут сохранены все данные.
Decimation – кратность записи данных в рабочую область.
Sample time – шаг модельного времени. Определяет дискретность записи данных.
Save format – формат сохранения данных. Может принимать значения:
1.Matrix – матрица. Данные сохраняются как массив, в котором число строк определяется числом расчетных точек по времени, а число столбцов – размерностью вектора подаваемого на вход блока. Если на вход подается скалярный сигнал, то матрица будет содержать лишь один столбец.
2.Structure – структура. Данные сохраняются в виде структуры, имеющей три поля: time – время, signals – сохраняемые значения сигналов, blockName – имя модели и блока To Workspace. Поле time для данного формата остается не заполненным.