- •Моделирования динамических процессов
- •Содержание
- •2. Пример создания модели системы и выбор ее характеристик
- •1. Краткие сведения о подсистеме MatLab simulink
- •Запуск подсистемы simulink
- •1.2 Создание модели
- •1.3. Некоторые основные приемы подготовки и редактирования модели
- •1.4. Установка параметров моделирования и его выполнение
- •2. Пример создания модели системы и выбор ее характеристик
- •2.1. Постановка задачи
- •2.2. Методика решения
- •Output options (параметры вывода).
- •2.3. Результаты моделирования
- •3. Задание на самостоятельную работу
- •4. Отчетность
- •К методике моделирования в среде simulink Matlab
- •Организация взаимодействия с моделью Simulink
- •Повторное обращение к файлам и моделирование
Output options (параметры вывода).
Для данного параметра возможен выбор одного из трех вариантов:
Refine output (Скорректированный вывод) – позволяет изменять шаг регистрации модельного времени и тех сигналов, которые сохраняются в рабочей области MatLab с помощью блока To Workspase. При этом установка дискретности шага вывода выполняется в строке редактирования Refine factor. По умолчанию Refine factor = 1, т.е. регистрация производится для каждого значения модельного времени. При задании Refine factor = k будет регистрироваться каждое k-ое значение сигналов.
Produce additional output (Дополнительный вывод) – обеспечивает дополнительную регистрацию параметров модели в заданные моменты времени.
Produce specified output only (Формировать только заданный вывод) – устанавливает вывод параметров модели только в заданные моменты времени, которые указываются в поле Output times.
1.4.2. Выполнение моделирования
З
апуск
моделирования выполняется с помощью
пункта меню Simulation/Start
или соответствующей кнопки на панели
инструментов.
П
роцесс
моделирования можно завершить досрочно,
выбрав пункт меню Simulation/Stop
или соответствующей кнопки на
панели инструментов.
Моделирование также можно остановить (Simulation/Pause) и затем продолжить (Simulation/Continue).
1.4.3. Завершение работы
Для завершения работы необходимо сохранить модель в файле, закрыть окно модели, окно обозревателя библиотеки блоков, а также командное окно системы MatLab.
2. Пример создания модели системы и выбор ее характеристик
2.1. Постановка задачи
Создать модель следящей системы, представленной на рисунке 8 ниже, и провести ее исследование. При этом оценить переходные процессы при задании на вход контура слежения синусоидального сигнала.
;
;
.
K1 = 3
1/c;
= 0.2 c; T1=0.6
c; T2=0.06
c.
Нелинейность – типа ”насыщение”.
Синусоидальный входной сигнал имеет вид: x=A sin (2 f t + 0), A = 0.3, f=0.5 Гц,
2.2. Методика решения
2.2.1. Основные исходные данные
Создадим структурную схему для исследования системы.
Для этого в нашем случае понадобятся следующие блоки:
из раздела блоков Math Operations (блоки элементов, определяющих математические операции):
– блок Sum
;
из раздела Continuous (блоки аналоговых элементов):
- блок Integrator
- блок Transfer Fcn – передаточная функция
;
- блок Transport
Delay (блок фиксированной
задержки сигнала)
;
из раздела Discontinuities (блоки нелинейных элементов):
- Saturation - нелинейность типа “насыщение”
;
из раздела Sources (блоки источников сигналов):
- Sin Wave - источник синусоидального сигнала
;
- Step - генератор ступенчатого сигнала
;
- Clock - источник времени (формирует сигнал, величина которого на каждом шаге равна текущему времени моделирования)
;
из раздела Sinks (блоки приема и отображения сигналов):
- Scope - осциллограф (построение графиков в функции времени, позволяет наблюдать за изменением сигналов в процессе моделирования)
;
- XY Graf - графопостроитель (для построения графика значений одного сигнала в функции другого, верхний вход – для аргумента Х, нижний – для функции Y)
;
- To Workspase - блок записи в рабочую область MatLab (служит для записи данных, поступающих на вход блока в рабочую область системы MatLab)
;
из раздела Signal & Routing (блоки маршрутизации сигналов):
- Mux - мультиплексор (служит для объединения входных сигналов в вектор)
.
2.2.2. Результат составления модели
С
озданная
расчетная модель исследуемой следящей
системы имеет вид, представленный на
рисунке 9.
Как следует из рассмотрения рисунка, для анализа сигналов в процессе моделирования выходы ряда элементов снабжены блокам - приемниками Scope (осциллографами). При этом для сравнения сигналов на входе и выходе элементов предварительно эти сигналы объединены в вектор при помощи мультиплексора.
