Работа с компьютерной инструментальной средой matlab / simulink

Внимательное изучение инструкции пользователя по работе с MATLAB/SIMULINK облегчит выполнение данной лабораторной работы [1, 2].

Рассмотрим методологию и операции редактирования структурных схем: изображений и взаимного расположения блоков, имен и обозначений, линий связи и поясняющих надписей.

В главе приводится описание диалогового окна Simulation Parameters, которое служит для выбора функции интегрирования, задания входных аргументов, вида возвращаемой информации и дополнительных параметров.

Рассматриваются функции вывода изображения модели на печать,
которые передают данные для печати на принтер, размещают твердую копию на странице текстового документа или записывают изображение в файл.

Модели элементов структурных схем

В системе Simulink принято группировать модели объектов и устройств по функциональному уровню: источники сигналов, моделируемые системы и регистрирующие устройства. Рис. 1.3 показывает основной характер физических и информационных процессов на данном уровне. Определенный элемент, физическая система описываются моделями, представляемыми в виде структурных схем системы Simulink, которые можно использовать для моделирования. Выходной сигнал источника является переменной, которая воздействует на систему, описываемую в виде структурной схемы. Значение этой переменной определяется некоторым правилом: функцией (показательной, тригонометрической, многочленом, в том числе константой и т. д.), единичной ступенчатой функцией или функцией, задаваемой пользователем с использованием системы MATLAB. Модели источников сигналов — блоки, которые сгруппированы в библиотеки блоков Sources (Источники сигналов). Блоки, являющиеся моделями

Рисунок 1.3 Функциональная структура моделирования переходных процессов

 

Устройств для измерения переменных, размещены в библиотеке блоков Sinks (Средства регистрации). Совокупность данных фиксируется в виде графиков, диаграмм на экране дисплея и сохраняется в файле.

Модели системы Simulink могут включать один или несколько блоков из перечисленных выше групп. Например, можно описать модель автономной системы, которая не находится в состоянии равновесия. На структурной схеме такая система не имеет входного воздействия, однако модель включает блоки Integrator, блок Gain и блоки из библиотеки Sinks. Возможно также построение модели, которая состоит только из блоков библиотек Sources и Sinks. Если необходимо сформировать сигнал в виде суммы переменных, то одним из способов найти значение данного алгебраического выражения является использование блоков из библиотеки Sources системы Simulink и размещение переменных в рабочей области системы MATLAB или сохранение рабочей области в файле.

Открытие модели

Для открытия нового окна модели выбирается пиктограмма Create a new model на панели инструментов окна Simulink Library Browser или используется команда Model меню второго уровня New меню File, а также можно применить комбинацию клавиш Ctrl + N. Файлы системы MATLAB и системы Simulink записываются в каталоги и папки файловой системы. Каталогом, заданным по умолчанию, является начальный текущий каталог системы MATLAB. В системе обеспечивается возможность выбора каталогов с помощью команд меню File окна модели системы Simulink, однако, текущий каталог при этом не изменяется в течение всего сеанса работы. Если необходимо открыть файл какой-либо модели в том же каталоге, где уже был открыт файл модели, а данный файл отсутствует в списке файлов текущего каталога, необходимо найти соответствующий каталог и вызвать файл. Иногда целесообразно изменить текущий каталог, содержащий файл модели во время сеанса работы системы MATLAB (используя команду cd <новый каталог>) и затем открыть модель средствами системы Simulink.

Рекомендуется задать каталог для файлов моделей системы Simulink, отделив его от каталогов и папок системы MATLAB, и устанавливать пути доступа к сохраняемым файлам. Данный подход обеспечит сохранение данных и возможность оперативного доступа.

Для поиска файлов существующей модели также используется способ непосредственного задания имени файла модели в командной строке системы MATLAB. При этом система MATLAB осуществляет следующие действия: поиск файла модели в текущем каталоге, а затем поиск файла с данным именем во всех каталогах списка путей доступа.

Окно модели

Существует ряд параметров, которые задаются в окне модели системы Simulink. Окно, включающее простую структурную схему, показано на рис. 1.4. Пиктограммы панели инструментов позволяют обращаться к наиболее часто используемым командам (сохранение модели, запуск процесса моделирования и т.д., табл. 1.2). На панели состояния отображаются: коэффициент масштабирования, текущее время моделирования (визуализация осуществляется в процессе моделирования) и выбранная функция интегрирования. Панель инструментов и (или) панель состояния могут быть скрыты или вновь размещены в окне путем использования команд Toolbar и Status Bar меню View окна модели.

Рисунок 1.4. Окно модели

 

 

Таблица 1.2.Пиктограммы панели инструментов