Тема 3. Моделирование динамических процессов с помощью пакета MatLab “Simulink”

3.1. Краткие сведения о подсистеме MatLab simulink

SIMULINKвходит в состав семейства программных продуктов системыMatLab.

Подсистема SIMULINK служит для моделирования динамических процессов. Для пользователя это - конструктор, с помощью которого блоки, соответствующие отдельным элементам динамической системы, объединяются в единое целое и проводится исследование поведения элементов и/или системы в целом во времени.

3.1.1. Запуск подсистемы simulink

Осуществляется после предварительного запуска системыMatLabодним из трех способов:

- нажатием кнопки SIMULINK на панели инструментов системыMatLab (рисунок 1);

- в строке командного окна MatLab набратьSIMULINK и нажатьENTER;

- выполнить опцию OPENв менюFILEи открыть файл модели (mdl-файл) – при запуске уже готовой и отлаженной модели.

При применении первых двух способов открывается окно обозревателя библиотеки блоков (рисунок 2).

Библиотека блоков SIMULINK – это набор визуальных объектов, при помощи которых можно, соединяя модули линиями функциональной связи, составлять блок-схему любого устройства.

Библиотека разбита на ряд разделов, основные из них перечислены ниже (по алфавиту):

• Continuous – блоки аналоговых элементов;

• Discontinuities – блоки нелинейных элементов;

• Discrete -блоки дискретных элементов;

• Math Operations –блоки элементов, определяющих математические операции;

• Signal & Routing –блоки маршрутизации сигналов;

• Sinks– блоки приема и отображения сигналов;

• Sources– блоки источников сигналов.

Блоки, входящие в раздел Sources (Источники) предназначены для формирования сигналов.Все блоки - источники имеют по одному выходу и не имеют входов.

Блоки, входящие в раздел Sinks(Приемники) предназначены для приема сигналов, они имеют только входы и не имеют выходов.

В разделе Discrete (Дискретные элементы) содержатся блоки, с помощью которых может быть описано поведение дискретных систем.

При выборе соответствующего раздела библиотеки его содержимое отображается в правой части окна (рисунок 3).

3.1.2. Создание модели

Для создания модели в среде SIMULINK необходимо выполнить последовательно ряд действий.

1. Создать новый файл модели с помощью команды File/New/Modelили соответствующей кнопки на панели инструментов. Вновь созданное окно имеет вид, представленный на рисунке 4.

2. Расположить блоки в окне модели. Для этого открыть соответствующий раздел библиотеки блоков и “перетащить“ нужный блок при помощи левой клавиши мыши. На рисунке 5 показано окно модели, содержащее блоки.

3. Далее, если требуется, изменить параметры блока, установленные по умолчанию. Для этого, указав на изображение блока, дважды щелкнуть левой клавишей мыши: откроется окно параметров данного блока.

Пример для блока передаточной функцииTransfer Fcnприведен на рисунке 6.

4. После установки на схеме всех блоков требуется их соединение.

4.1 Первый способ:

- указать на “выход” блока;

- нажать левую клавишу, и, не отпуская, провести линию ко “входу” другого блока;

- отпустить клавишу.

Примечание. Если соединение не создано, то линия связи будет пунктирной и иметь красный цвет. В случае правильного соединения линия связи будет сплошной.

4.2 Второй (альтернативный) способ соединения:

• выделить блок-источник;

• затем нажать клавишу Ctrl;

• выделить блок-приемник.

Для создания точки разветвленияв соединительной линии:

• подвести курсор к предполагаемому узлу;

• и, нажав правую клавишу, протянуть линию.

5. После составления расчетной схемы необходимо сохранить по команде File / Save As.

При этом имя файла:

• может иметь произвольную длину;

• но должно начинаться с буквы;

• и содержать только алфавитно-цифровые символы латиницыи знаки подчеркивания