Simulink matlab как запустить

4. Библиотека компонентов пакета Simulink

Запуск Simulink. Для запуска программы необходимо предварительно запустить пакет Matlab. После открытия основного окна программы Matlab нужно запустить программу Simulink. Это можно сделать одним из трех способов:

— нажать кнопку (Simulink) на панели инструментов командного окна Matlab;

— в командной строке главного окна Matlab напечатать Simulink и нажать клавишу Enter на клавиатуре;

— выполнить команду Open… в меню File и открыть файл модели (mdl-файл). Этот вариант удобно использовать для запуска уже готовой и отлаженной модели, когда требуется лишь провести расчеты и не нужно добавлять новые блоки в модель.

Использование первого и второго способов приводит к открытию окна обозревателя разделов библиотеки Simulink (рис. 1).

Рис. 1. Окно обозревателя разделов библиотеки Simulink

Обозреватель разделов библиотеки Simulink. Окно обозревателя библиотеки блоков содержит следующие элементы:

Заголовок, с названием окна — Simulink Library Browser.

Меню, с командами File, Edit, View, Help.

Панель инструментов, с ярлыками наиболее часто используемых команд.

Окно комментария для вывода поясняющего сообщения о выбранном блоке.

Список разделов библиотеки, реализованный в виде дерева.

Окно содержимого раздела библиотеки (список вложенных разделов библиотеки или блоков)

Строка состояния, содержащая подсказку по выполняемому действию.

При выборе соответствующего раздела библиотеки в правой части окна отображается его содержимое (рис. 2).

Рис. 2. Окно обозревателя с набором блоков раздела библиотеки

Основные разделы библиотеки:

Continuous — линейные непрерывные компоненты;

Discontinuous — нелинейные компоненты;

Discrete — дискретных компоненты;

Math Operation — математические компоненты;

Ports & Subsystems — компоненты для создания подсистем;

Signal Routing — компоненты для разделения сигналов;

Sinks — регистрирующие компоненты;

Sources — источники сигналов и воздействий;

User—Defined Function — компоненты для создания функций пользователя.

Если два раза щелкнуть левой кнопкой мыши на каком-нибудь блоке в окне биб­лиотек, то открывается окно параметров блока, где отображаются установки параметров по умолчанию. Как правило, они норма­лизованы — например, задана единичная частота, единичная амплитуда, нулевая фаза и так далее. Возможность изменения параметров в этом случае отсутствует. Она появля­ется после переноса графических элементов в окно подготовки и редактирования функциональных схем (для его открытия необходимо выбрать иконку на панели инструментов илиFileNewModel).

Подробно рассмотрим наиболее используемые разделы библиотеки.

Линейные непрерывные компоненты (Continuous). Линейные компоненты играют важную роль в создании математических моделей многих устройств. Имеются следующие типы линейных компонентов: Derivative — аналоговое дифференцирующее уст­ройство; Integrator — аналоговый интегратор; State—Space — модель в пространстве состояний; Transfer Fcn — передаточные функции, и ряд других устройств.

Нелинейные компоненты (Discontinuous). Simulink предназначен главным образом для моделирования нелиней­ных динамических систем. Среди нелинейных компонентов следует отметить компоненты с типичными нелинейностями, например, вида abs(u), с характеристиками, описанными типовыми математическими функциями, компонентами вида идеальных и неидеальных ограни­чителей и так далее. Представлены и такие сложные компоненты, как кван­тователи, блоки нелинейности, моделирующие нелинейные петли гистерезиса, вре­менные задержки и ключи-переключатели.

Saturation – насыщение, в параметрах задаются верхний и нижний пределы (Upper limit и Lower limit).

Dead zone – нечувствительность, «мертвая зона». В параметрах задаются пределы нечувствительности (Start of dead zone и End of dead zone).

Rate Limiter – ограничитель скорости изменения сигнала, в параметрах задаются пределы на скорость увеличения (Rising slew rate) и на скорость уменьшения (Falling slew rate).

Relay – реле, в параметрах задаются точки переключения (Switch on point и Switch off point), в также величины сигналов в режимах «включено» (Output when on) и «выключено» (Output when off).

Backlash – люфт, «мертвый ход». В параметрах задаются величина мертвого хода (Deadband width) и начальное значение выхода (Initial output).

Coulomb and Viscous Friction – кулоновское и вязкое трение.

Дискретные компоненты (Discrete). Дискретные компоненты включают в себя устройства задержки, дискретно-временной интегратор, дискретный фильтр и т. д. Дискретные блоки аналогичные непрерывным блокам:

Среди них есть два блока, не имеющих аналога среди непрерывных блоков. Это блок задержки Unit delay и блок Discrete Filter — дискретный фильтр, который определяет рациональную функцию от оператора задержки z / 1 .

Математические компоненты (Math Operation). Ок­но Math Operation позволяет задавать множество математических компонентов с описываемыми пользователями свойствами, имеет решающее значение для выполнения прозрачного для пользователя математического моделирования как простых, так и сложных уст­ройств и систем. Некоторые из них:

Компоненты для создания подсистем (Ports & Subsystems). В случае если моделируемая система имеет сложную схему, удобным может быть объединение нескольких элементов в один с помощью блока Subsystem. При этом для задания требуемого количества входов и выходов нового элемента используются блоки In1 и Out1.

Компоненты для разделения сигналов (Signal Routing). Иногда для большей наглядности необходимо отобразить несколько графиков в одном окне, для этого может быть использован блок Mux из библиотеки Signal Routing, который объединяет любое количество входных воздействий в один выходной сигнал, представляющий собой вектор. С помощью блока Demux выполняется обратная операция — разъединение одного сигнала (вектора) на несколько.

Manual Switch — ручной переключатель, позволяет двойным щелчком переключать выход на один из двух входных сигналов.

Mux — мультиплексор, объединяет несколько сигналов в один «жгут» (векторный сигнал), в параметрах задается число входов (Number of Inputs).

Demux — демультиплексор, позволяет «разбить» векторный сигнал на несколько скалярных, в параметрах задается число выходов (Number of Outputs).

Регистрирующие элементы (Sinks). Устройства наблюдения за процессами на выходах звеньев схемы сосредоточены в библиотеке приемников сигналов Sinks. Приемники сигналов оформлены в виде блоков, имеющих только входы (один или несколько).

На схеме можно разместить несколько приемников, воспринимающих сигналы на выходах различных звеньев, в том числе и непосредственно от источников сигналов.

Наиболее простым устройством для отображения процесса является Scope, имитирующий осциллограф. Он имеет один вход, и соответственно одно окно для отображения результата. Если необходимо вывести несколько графиков, то на панели инструментов графика выбирается ParametrsGeneral и в поле Number of axes выставляется количество осей, которому будет соответствовать количество входов блока Scope.

В окне блока Scope изображается график изменения входного сигнала. Если вход соединен с выходом мультиплексора, сразу строится несколько графиков (по размерности входного «жгута»).

По умолчанию на оси ординат используется диапазон от -5 до 5. Если этот вариант не подходит, выбрать масштаб автоматически (так, чтобы весь график был виден) можно с помощью кнопки . Соседняя кнопкасохраняет эти настройки для следующих запусков.

Кнопка открывает окно настроек, причем наиболее важные данные содержатся на вкладкеData history. Если не сбросить флажок Limit data points, в памяти будет сохраняться только заданное число точек графика, то есть, при большом времени моделирования начало графика будет потеряно.

Отметив на этой же странице флажок Save data to workspace можно сразу передать результаты моделирования в рабочую область Matlab для того, чтобы их можно было дальше обрабатывать, выводить на графики и сохранять в файле. Поле Variable name задает имя переменной в рабочей области, в которой сохраняются данные. В простейшем случае выбирается формат Array (в списке Format). Это означает, что данные будут сохраняться в массиве из нескольких столбцов (первый столбец – время, второй – первый сигнал, третий – второй сигнал и т.д., по порядку входов мультиплексора).

Блок XY Scope применяется при необходимости построения фазовых портретов и статических характеристик.

Display – цифровой дисплей, показывает изменение входного сигнала в цифровом виде.

Scope – осциллограф, показывает изменение сигнала в виде графика.

To File — передача данных в файл untilited.mat.

To Workspace — сохранение данных в переменной simout и передача в Workspace.

Источники сигналов и воздействий (Sources). Окно Sources содержит графические элементы — источники воз­действий. В электро- и радиотехнике их принято называть источниками сигналов, но в механике и в других областях науки и техники такое название не очень подходит — природа воздействий может быть самой разнообразной, например, в виде перепада давления или температуры, механического перемещения, звуковой волны и так далее.

Большинство элементов содержит рисунок, представляющий временную зависимость воздействий, например, перепад для блока Step, синусоиду для блока Sine Wave и т. д.

Набор блоков содержит практически все часто используемые при моделировании источники воздействий с самой различной функциональной и временной зависимостью. Возможно задание произвольного воздействия из файла — блок From File.

Constant – сигнал постоянной величины.

Step – ступенчатый сигнал, меняется время скачка (Step Time), начальное (Initial Value) и конечное значение (Final Value).

Ramp – линейно возрастающий сигнал с заданным наклоном (Slope). Можно задать также время начала изменения сигнала (Start Time) и начальное значение (Initial Value).

Pulse Generator – генератор прямоугольных импульсов, задаются амплитуда (Amplitude), период (Period), ширина (Pulse Width, в процентах от периода), фаза (Phase Delay).

Repeating Sequence – последовательность импульсов, их форма задается в виде пар чисел (время; величина сигнала)

Sine Wave – синусоидальный сигнал, задается амплитуда (Amplitude), частота (Frequency), фаза (Phase) и среднее значение (Bias).

Signal Builder – построитель сигналов, позволяющий задавать форму сигнала, перетаскивая мышью опорные точки.

Random Number – случайные числа с нормальным (гауссовым) распределением. Можно задать среднее значение (Mean Value), дисперсию (Variance), период изменения сигнала (Sample Time).

Uniform Random Number – случайные числа с равномерным распределением в заданном интервале от Minimum до Maximum.

Band Limited White Noise – случайный сигнал, ограниченный по полосе белый шум (имеющий равномерный спектр до некоторой частоты). Блок используется как источник белого шума для моделей непрерывных систем. Задается интенсивность (Noise Power) и интервал дискретизации (Sample Time), в течение которого удерживается постоянное значение сигнала. Чем меньше интервал, тем точнее моделирование, однако больше вычислительные затраты.

Компоненты для создания функций пользователя (User—Defined Function).

Fcn — задание функции преобразования входного сигнала.

Matlab Fcn — вызов файла-функции Matlab (в параметрах блока указывается имя файла).

S-Function Builder — создание S-функции.

Построение схемы и проведение имитации. После того как все необходимые для построения модели устройства блоки перенесены на рабочий лист пакета Simulink, их соединяют линиям связи, по которым распространяются сигналы. Для этого надо щелкнуть левой кнопкой мыши по источнику сигнала и затем, при нажатой клавише Ctrl, по блоку-приемнику. Можно также протянуть мышкой линию связи между нужными выходом и входом.

Для выделения одного блока или соединительной линии надо щелкнуть левой кнопкой мыши по нужному элементу. Для того чтобы выделить несколько блоков, надо «обвести» их при нажатой левой кнопки мыши. Клавиша Delete удаляют выделенную часть. Чтобы скопировать блок (или выделенную часть), надо перетащить его при нажатой правой кнопке мыши.

Для изменения оформления выделенного блока предназначено меню Format на верхней панели инструментов. Также для этой цели можно использовать контекстное меню Format при нажатии на блоке правой кнопкой мыши. Для выделенного блока можно изменить цвет текста и линий (Foreground color), цвет фона (Background color), вывести тень (Show drop shadow), переместить название на другую сторону (Flip name).

Для имитационного моделирования следует отредактировать «параметры» имитации и запустить процесс.

Команда из меню SimulationParameters раскрывает диалоговое поле редактирования параметров имитации, что подразумевает выбор алгоритма численного интегрирования уравнений и задание числовых параметров:

— Start Time — время начала процесса (обычно равно 0);

— Stop Time — время окончания процесса имитации;

— Min Step Size — минимальная величина шага интегрирования;

— Max Step Size — максимальная величина шага интегрирования;

— Tolerance — допуск (допустимая погрешность).

Величину минимального шага следует назначать с учетом скорости протекания процессов в системе. Максимальный шаг интегрирования можно принять на один или два порядка большим.

Использование переменных для задания параметров блоков. Параметры блоков Simulink можно задавать не только как числовые параметры, но и как имена переменных. Значения переменных необходимо задать перед началом расчета в командном окне Matlab или в m-файле. Такой способ задания параметров удобен, если требуется проводить расчеты для множества вариантов параметров блоков модели.

Школа MATLAB. Урок 1. Моделирование устройств силовой электроники. Основные инструментарии Simulink

Система MATLAB (от слов Matrix Laboratory — матричная лаборатория) создана специалистами фирмы Math Works Inc. с привлечением большого количества партнеров. Существует она около двадцати лет. Это лицензионный программный продукт высочайшего уровня, который постоянно совершенствуется, что проявляется в появлении новых более совершенных версий. Так, в 2001 году фирма Math Works выпустила в свет версию MATLAB 6.1, ставшую явным лидером в классе подобных систем и получившую развитие в последующей версии MATLAB 6.5 (Release 13). Летом 2004 года фирмой Math Works объявлено о начале поставок MATLAB 7.0 (Release 14), но эта версия пока еще не получила должного распространения.

Размещается система MATLAB 6.5 (Release 13) на трех компакт-дисках и ее рекомендуется устанавливать на персональный компьютер на базе процессоров типа Pentium II, Pentium III, Pentium IV, Xeon, AMD Athlon, Athlon XP при условии, что оперативная память имеет объем не менее 128 Mбайт (предпочтительнее 256 Mбайт). Полная версия системы занимает объем памяти на жестком диске свыше 1,1 Гбайт. Совмещается с Microsoft Word 8.0 (Office 97), Office 2000 или Office XP. В то же время, Office 95 не имеет полной поддержки. Установка системы MATLAB осуществляется в соответствии с инструкцией, расположенной на первом компакт-диске в файле install_guide.pdf (книга Installation Guide for Windows). Отметим, что вся документация системы MATLAB выполнена на английском языке.

Уроки школы MATLAB в журнале «Силовая электроника» рассчитаны на специалистов в области проектирования устройств силовой электроники, электропривода, систем автоматического управления, а также на аспирантов и студентов, обучающихся указанным специальностям. Предполагается, что читатель в достаточной мере знаком с персональным компьютером, пакетами Windows, Microsoft Office, имеет навыки работы с РС с помощью мыши. Желательно знание технического английского языка.

Введение

Система MATLAB представляет собой язык программирования высокого уровня, предназначенный для инженерных и научных вычислений и создания средств моделирования различных устройств и систем. Базируется на алгоритмах матричных вычислений с выполнением операций над наборами векторов, что определяет основное отличие этой системы от других известных пакетов — MathCAD, Maple, Mathematika и других. За счет матричного и векторного представления данных разработчикам удалось существенно повысить скорость вычислений, экономно использовать ресурсы памяти и обеспечить высокую точность расчетов. В MATLAB реализован модульный принцип построения с широкими возможностями модификации и расширения, что подтверждает состав этого продукта, а именно: несколько десятков пакетов прикладных программ и более двух сотен приложений и расширений, богатейшая библиотека функций (свыше 800), а также огромный объем документации, насчитывающий десятки тысяч страниц.

Для удобства пользования вся система MATLAB поделена на разделы, оформленные в виде пакетов программ, наиболее общие из которых образовали ядро. Другие пакеты объединены или существуют индивидуально в виде так называемых Toolboxes. Особо следует выделить пакет Simulink, предназначенный для моделирования линейных и нелинейных динамических систем. Он базируется на принципах визуальноориентированного программирования с использованием моделей в виде комбинаций компонентов-блоков, путем соединения которых между собой составляются функциональные модели устройств и систем. При этом математическая модель, описывающая поведение такой системы, формируется и решается автоматически. Для исследователя Simulink создает массу возможностей, начиная от функционального представления устройства и вплоть до генерирования кодов, используемых для программирования микропроцессоров. Пакет Simulink вместе с пакетом расширения SimPowerSystems (в более ранних версиях — Power Systems Blockset) являются основой для изучения и исследования устройств силовой электроники и электромеханических устройств.

Система MATLAB 6.5 объединена с версиями пакетов Simulink 5.0 и SimPowerSystems 2.3. Важно отметить, что оба указанных пакета снабжены обширными библиотеками. Библиотека Simulink содержит блоки, в основном ориентированные на моделирование конкретных устройств в виде функциональных схем. В нее входят источники сигналов, масштабирующие, линейные и нелинейные блоки, квантователи, интеграторы, дифференциаторы, измерители и т. д. В библиотеку SimPowerSystems входит набор блоков для имитационного моделирования электротехнических устройств в виде пассивных и активных электротехнических элементов, источников энергии, электродвигателей, трансформаторов, полупроводниковых элементов. С помощью Simulink и SimPowerSystems можно имитировать работу устройств во временной области, а также выполнять анализ их свойств — рассчитывать импеданс цепи, получать амплитудно- и фазочастотные характеристики, выполнять гармонический анализ токов и напряжений.

Несомненное достоинство Simulink и Sim PowerSystems состоит в возможности построения моделей сложных электротехнических систем на основе методов имитационного и функционального моделирования. Так для построения силовой части полупроводникового преобразователя используются блоки SimPowerSystems, имитирующие элементы и устройства, а в его системе управления — функциональные блоки Simulink, которые отражают алгоритм ее работы без представления электрической схемы. За счет такого подхода, в отличие от известных пакетов схемотехнического моделирования типа OrCAD, PSpice, DesignLab, Workbench и т. п., модель упрощается, экономится память, повышается скорость расчета и работоспособность ПК. Важно отметить, что после построения функциональной модели исключается сложный этап составления и решения алгебраических и дифференциальных уравнений и обеспечивается возможность визуального контроля поведения созданной модели и протекающих в ней процессов.

При построении моделей с применением элементов SimPowerSystems и блоков из библиотеки Simulink допустимо привлечение функций самой системы MATLAB, что существенно расширяет возможности моделирования электротехнических систем и полупроводниковых устройств. Несмотря на обширность библиотеки SimPowerSystems, возможны случаи, когда нужный блок как таковой в библиотеке отсутствует. В этих случаях пользователь может разрабатывать свои собственные блоки, используя имеющиеся в библиотеке элементы и применяя созданные подсистемы в Simulink. Все указанное позволяет утверждать, что SimPowerSystems и Simulink — это современные постоянно развивающиеся пакеты с широкими возможностями моделирования устройств силовой электроники, электромеханических устройств и систем автоматического управления.

Урок 1. Основные инструментарии Simulink

Цель первого урока состоит в знакомстве читателя с построением окон, которые необходимы для функционального моделирования в Simulink, и с применяемыми в них меню опций, кнопками управления и элементами контроля. Излагается порядок построения S-моделей и основные правила их редактирования. Даются краткие сведения по разделам библиотеки Simulink.

Запуск пакета Simulink

Рис. 1. Командное окно системы MATLAB 6.5

Работа с пакетом Simulink начинается с запуска системы MATLAB с помощью выведенного на «Рабочий стол» ярлыка (см. рисунок), либо через кнопку на панели задач Пуск/Программы/MATLAB (здесь и ниже через косую черту указывается последовательность нужных пунктов или действий в меню, подменю и т. д.). В результате открывается окно (рис. 1), содержащее:

• название окна — MATLAB (в предыдущих версиях окно называлось командным — MATLAB Command Window);
• панель меню File, Edit, View, Web, Window, Help (на рис. 1 эти пункты меню обозначены номерами от 1 до 6);
• панель инструментов, на которой расположены известные в большинстве своем кнопки, но среди них имеется кнопка, отмеченная на рис. 1 номером 7 и имеющая всплывающую подсказку Simulink;
• наборное поле командного окна;
• строку состояния.

Запуск пакета Simulink осуществляется одним из следующих способов:

• с помощью упомянутой кнопки 7 на панели инструментов (при этом вызывается окно браузера, называемое также окно обозревателя библиотеки — Simulink Library Browser);
• набором в строке командного окна слова Simulink (также вызывается окно браузера);
• последовательным выбором пунктов меню File/New/Model (открывается окно для создания S- или SPS-модели);
• с помощью кнопки открытия документа на панели инструментов (вызывается окно с построенной ранее моделью, сохраненной в виде mdl-файла).

Последний из перечисленных способов следует применять для запуска отлаженной модели, в которую не требуется добавлять какие-либо блоки. Сразу отметим, что под S-моде-лью понимается модель, созданная в Simulink, а под SPS-моделью — модель, созданная в SimPowerSystems. Основные манипуляции в процессе работы осуществляются с помощью левой кнопки мыши (в дальнейшем — ЛК мыши). Использование правой кнопки мыши (ПК мыши) будет оговариваться особо. Открывать окно браузера нужно в тех случаях, когда либо создается новая модель, либо в имеющуюся модель добавляются новые блоки из библиотеки.

Окно браузера библиотеки Simulink (рис. 2, сверху вниз) содержит:

Рис. 2. Окно браузера (обозревателя) библиотеки Simulink

• панель с названием окна — Simulink Library Browser;
• панель меню;
• панель инструментов с кнопками;
• окно с названием выбранного раздела библиотеки;
• левое окно со списком разделов библиотеки (содержание окна на рис. 2 выведено частично, не в полном объеме из-за ограниченности
  и размера по вертикали);
• правое окно для вывода содержания открытого раздела или подраздела библиотеки в виде пиктограмм;
• строку состояния окна.

При вызове окна браузера автоматически открывается раздел библиотеки Simulink в левой (подстрочное подменю в виде дерева) и правой (пиктограммы подразделов) частях окна. Заметим, в нижнем отделе списка левой части окна имеется строка с названием раздела SimPowerSystems. С разделами в левой части правила работы общие для подобных списков: в пиктограмме свернутого узла дерева знак «+», а у развернутого «-». Щелчком ЛК мыши по указанному знаку можно развернуть или свернуть узел дерева.

На панели меню окна браузера имеются 4 меню (рис. 2):

1. File (Файл) — работа с файлами библиотеки: создание новой модели, открытие или закрытие mdl-файла.
2. Edit (Редактирование) — добавление блоков в выделенную модель и их поиск по указанному названию.
3. View (Вид) — управление показом элементов интерфейса.
4. Help (Помощь) — вызов справки по окну браузера.

Кнопки, располагающиеся на панели инструментов окна браузера:

1. Create a new model — Создать новую модель (открыть окно модели).
2. Open a model — Открыть одну из ранее созданных и сохраненных моделей.
3. Stay on top — Расположить окно браузера поверх других открытых окон.
4. Find — Найти блок, название которого набирается в расположенном справа от кнопки текстовом поле (допустимо набирать первые несколько символов названия).

Окно для создания S-модели

Для построения S-модели необходимо вызвать окно браузера и окно модели. Если открыто первое из них, то второе следует открывать ЛК мыши по пунктам меню File/New/ Model, либо кнопкой 1 окна браузера (рис. 2). В том случае, когда на рабочем столе имеется только окно для создания модели, вызов окна браузера осуществляется по пунктам меню View/Library Browser окна модели или кнопкой окна MATLAB (аналогичная кнопка имеется на панели инструментов окна модели). Окно модели (рис. 3) содержит следующие области:

• панель названия окна или имени модели;
• панель меню;
• панель инструментов;
• окно для непосредственного создания модели;
• строка состояния, содержащая сведения о состоянии модели.

Рис. 3. Окно для создания S-модели

Вновь открытое окно модели имеет имя Untitled— «Без названия» с соответствующим номером, если открыты несколько окон модели. При сохранении созданной модели в виде mdl-файла через пункты меню File-Save as… открывается окно сохранения в папку Work системы MATLAB. В нижнем текстовом окне следует набрать название модели и выполнить операцию сохранения. Название должно начинаться с букв (использовать только латинский шрифт) и содержать при необходимости цифры. В качестве разделителя допускается использовать только черту подчеркивания. Пример названия: Diod_3_04. После того, как выполнено сохранение, название модели автоматически присваивается в качестве названия окну.

Меню содержат опции для настройки, редактирования модели, управления процессом моделирования и т. п.:

1. File (Файл) — работа с mdl-файлом модели, а также открытие нового окна для создания модели;
2. Edit (Редактирование) — изменение модели и поиск блоков;
3. View (Вид) — управление изображением элементов модели;
4. Simulation (Моделирование) — настройки процессов моделирования и расчета;
5. Format (Форматирование) — настройка внешнего вида блоков и модели в целом;
6. Tools (Инструментальные средства) — применение специальных средств для работы с моделью;
7. Help (Помощь) — вызов справки по Simulink, блокам, S-функциям и т. п.

При работе с моделью целесообразно пользоваться кнопками панели инструментов, основные из которых пронумерованы (рис. 3). Не проставлены номера у кнопок с общепринятыми обозначениями. Приведем перечень пронумерованных кнопок:

1. Start-Pause-Continue Simulation — запуск процесса моделирование-пауза-продолжение (при каждом нажатии рисунок на кнопке меняется.
2. Stop — закончить моделирование. Кнопка становится доступной после начала моделирования.
3. Normal/Accelerator/External — обычный/ускоренный режим расчета Работает, если установлено приложение Simulink Performance Tool
4. Build all — создать исполняемый код модели (exe.файл) с помощью Real Time Workshop (Мастерская реального времени).
5. Update diagram — обновить окно модели.
6. Build Subsystem — создать исполняемый код подсистемы.
7. Library Browser— открыть окно браузера — обозревателя библиотеки блоков.
8. Toggle Model Browser— открыть дополнительное окно обозревателя модели.
9. Go to parent system — переход в подсистему высшего уровня иерархии. Команда доступна только из подсистемы низшего уровня.
10. Debug — запуск отладчика модели.

В строке состояния располагаются комментарии к задействованным кнопкам инструментов и к пунктам меню, на которых находится указатель мыши. Кроме того, в этой строке отражается состояние Simulink: Ready (Готов), Running (Выполнение), а также:

• масштаб изображения блоков;
• индикатор продолжительности процесса моделирования;
• текущее значение модельного времени;
• используемый решатель дифференциальных уравнений.

Более подробно функции указанных меню и инструментов рассматриваются ниже по мере надобности.

Построение S-модели

Окно модели открыто. Вызовем окно браузера кнопкой. Соберем простейшую схему — источник постоянного напряжения 10 В и измеритель этого напряжения. Для этого в разделе Simulink щелкнем в правой части окна ЛК мыши по значку «+» слева внизу около пиктограммы Source или в левой части на строчке Source дерева. Пиктограммы разделов заменятся на пиктограммы блоков раздела Source (рис. 4а).

Рис. 4. Окно источников Sources (а) и приемников Sinks (б) сигналов в окне браузера Simulink

Найдем пиктограмму блока Constant (Источник постоянного сигнала), поместим на него указатель мыши и, нажав ЛК мыши, переместим блок в окно модели и отпустим ЛК. Пиктограмма блока, точнее, ее копия, останется в окне модели (рис. 5а). Это же перемещение можно осуществить так. Выделяется пиктограмма щелчком ЛК мыши и затем в окне браузера выполняется действие в меню Edit/Add to the current model. Выбранный блок сам переместится в окно модели. Вновь щелчком ЛК мыши в левой части браузера по пиктограмме Sinks вызовем в правой части набор пиктограмм блоков этого подраздела (рис. 4б). Найдем измерительный блок Display (Цифровой вольтметр). Перетащим пиктограмму с помощью ЛК мыши в окно модели (рис. 5б). Теперь необходимо соединить оба блока, чтобы собрать схему измерения. У блока Constant справа имеется «воронка» (маленький треугольник), направленная наружу (выход имеется у всех источников), а у блока Display она расположена слева и направлена внутрь (вход имеется у всех приемников). Соединение блоков возможно двумя способами:

• подвести указатель мыши к выходу блока, стрелка превратится в крест, нажать ЛК мыши, протянуть крест прямо к входу другого блока и отпустить ЛК;
• установить указатель мыши на пиктограмму блока Constant, нажать ЛК мыши и клавишу Ctrl, первую из которых отпустить, а вторую держать нажатой до конца операции соединения, переместить указатель мыши на пиктограмму блока Display и вновь нажать ЛК мыши и отпустить вместе с клавишей Ctrl.

В результате операции между блоками возникнет связь в виде соединительной линии со стрелкой, направленной к входу блока Display (рис. 5в). Теперь необходимо настроить блоки. У блока Constant выставляется выходное напряжение 10 В. При двойном щелчке ЛК мыши по пиктограмме этого блока открывается окно настройки Block parameters: Constant. В текстовом окне Constant value с клавиатуры надо исправить 1 на 10 (рис. 5г). Сохраняется введенное значение нажатием ЛК мыши кнопки Apply (окно при этом не закрывается) или кнопки Ok (введенное значение сохранится, а окно закроется). В пиктограмме блока Constant вместо 1 появится 10 (рис. 5д). Блок Display можно не настраивать, хотя настройки у него также имеются. Для запуска построенной модели следует нажать кнопку запуска Н. Процесс моделирования в такой задаче выполняется относительно быстро, что видно по изменениям надписей на строке состояния окна. По окончании на экране блока Display появляется результат измерения, равный 10 (рис. 5е). Итак, порядок действий при построении S-модели следующий:

Рис. 5. Порядок построения S-модели

• вызвать окно браузера и окно модели и разнести их на «Рабочем столе»;
• переместить необходимые блоки из библиотеки Simulink в окно модели и расположить их так, чтобы было удобно соединять между собой;
• произвести необходимые соединения блоков;
• выполнить настройку блоков, вызвав окно параметров у каждого блока;
• запустить модель;
• при необходимости сохранить модель в качестве mdl-файла;
• закрыть по очереди все окна и библиотеки Simulink, а при необходимости выйти из MATLAB осуществить это действие через меню File/Exit MATLAB.

Основные операции при редактировании S-модели:

• выделение (активация) блока (соединительной линии), необходимое перед выполнением какого-либо действия, требует установить указатель мыши на объект и щелкнуть ЛК мыши, чтобы появились маркеры в виде черных маленьких квадратов в углах пиктограммы (на концах линии);
• копирование блоков выполняется в окне модели установкой указателя мыши на пиктограмму, нажатием ПК мыши, вытягиванием копии блока в нужное место окна и отпусканием ПК (в названии скопированного блока появляется порядковый номер, а сам он отключается от схемы);
• перемещение объекта (блока или соединительной линии) осуществляется через выделение его и перетягивание с помощью ЛК мыши в заданное место окна (у линии возможно образование петли, но при этом имеющееся соединение с другими блоками не разрывается);
• удаление объекта предполагает его первоначальное выделение ЛК мыши с последующим нажатием кнопки Delete на клавиатуре компьютера (при наличии соединения удаляемого блока с другим блоком линия соединения останется, но изменит свой цвет, станет пунктирной и должна быть либо удалена отдельно, либо подключена к другому блоку путем подтягивания стрелки к входу при нажатой ЛК мыши);
• соединение блоков между собой реализуется двумя способамиописанными ранее;
• ответвление от соединительной линии для подключения к выходу одного блока входов двух или более блоков осуществляется после создания обычного соединения, на полученную линию в точку ответвления устанавливается указатель мыши и за счет ПК делается ответвление с протягиванием его к входу второго блока;
• вставка блока в соединение возможна при наличии у него одного входа и одного выхода и выполняется перемещением блока с установкой в нужное место соединительной линии, длина которой должна превышать длину блока;
• изменение размеров блока выполняется после его выделения растягиванием за один из угловых маркеров (при подведении к маркеру указателя, превращающемся в двунаправленную стрелку) с помощью ЛК мыши.

При работе с блоками можно изменять пиктограммы и их окраску, разворачивать на плоскости, изменять и перемещать их названия (блочные подписи), шрифт текста и т. д. Эти действия сгруппированы в меню Format окна модели.

Основные разделы библиотеки Simulink

Дадим краткую информацию о содержимом библиотеки Simulink. Откроем окно MATLAB и кнопкой вызовем окно браузера Simulink Library Browser (рис. 2). В правой части окна расположены пиктограммы разделов Simulink.

1. Continuous — блоки аналоговых (непрерывных) сигналов.
2. Discontinuous — блоки нелинейных элементов.
3. Discrete — блоки дискретных (цифровых) сигналов.
4. Look-Up Tables — блоки для формирования таблиц.
5. Math Operations — блоки для реализации математических операций.
6. Model Verification — блоки для проверки параметров сигналов.
7. Model-Wide Utilities — подраздел дополнительных утилит.
8. Port&Subsystems — порты и подсистемы.
9. Signal Attributes — блоки для изменения параметров сигналов.
10. SignalRouting— блоки, определяющие маршруты сигналов.
11. Sinks — приемники и измерители сигналов.
12. Sources — источники сигналов.
13. User—DefinedFunction — функции, задаваемые пользователем.

Рассмотрим основные блоки библиотеки Simulink, которые в дальнейшем будут использоваться при построении систем управления для устройств силовой электроники. Вызовем последовательно из окна браузера Simulink Library Browser библиотеку Simulink и раздел Sources.

Sources — источники сигналов

Генератор синусоидального напряжения Sine Wave

Пиктограмма генератора синусоидального напряжения.

Назначение — получение сигна ла синусоидальной формы с заданной частотой, амплитудой, фазой и смещением.

Окно параметров блока (рис. 6), вызываемое двойным щелчком ЛК мыши по пиктограмме генератора, содержит:

Рис. 6. Окно настройки параметров генератора синусоидального напряжения

• панель названия с краткими комментариями по назначению блока;
• параметры;
• панель кнопок.

Формирование сигнала осуществляется в соответствии с алгоритмом, выбираемым в текстовом окне Sine type: Time based или Sample based. В первом случае сигнал формируется по текущему времени для непрерывных систем

u = U_m sin (2xpixfxt + φ) + U₀

Параметры блока: Amplitude— амплитуда U_m, Bias — постоянная составляющая (смещение) в сигнале U₀, Frequency— частота f (рад/с), задается значение в (2xpixf), Phase— начальная фаза (рад), Sample time— такт дискретности TS, Interpret vector parameters as 1-D — интерпретация вектора как массива скаляров. В MATLAB число к обозначается «pi».

Такт дискретности принимает значение 0 (по умолчанию используется для моделирования непрерывных систем); > 0 (положительное значение задается при моделировании дискретных систем); -1 (при отрицательном единичном значении такт устанавливается таким же, как и у предшествующего блока).

Во втором случае Sample based формирование сигнала осуществляется по количеству тактов в периоде

u = U_msin (2xpixfxkxTs + φ) + U₀ = U_m sin(2xpixk + l_φ))/N + U₀

где f — частота сигнала в Гц, N — количество тактов в секунду, k — номер текущего шага от 0 до N-1, l — начальная фаза, заданная количеством тактов.

Параметры блока: Amplitude— амплитуда U_m, Bias — постоянная составляющая в сигнале U₀, Sample per period — количество тактов за период N = 1/ (fxTS) или p = 2xpixN, Number of offset samples — начальная фаза в тактах дискретности l = ср xp/(2xpi), Sample time — такт дискретности TS, Interpret vector parameters as 1-D — интерпретация вектора как массива скаляров.

В качестве примера приведена функциональная модель (рис. 7а) и результат моделирования (рис. 7б) в виде временной диаграммы — осциллограммы. В модели использован новый блок измерения — осциллограф (Scope), который будет рассмотрен далее.

Рис. 7.
а) Функциональная модель с генератором синусоидального напряжения;
б) результат моделирования

Генератор ступенчатого сигнала Step

Пиктограмма генератора ступенчатого сигнала.

Назначение — получение сигнала в виде единичного скачка.

Параметры блока: Step time — время начала перепада сигнала, Initial value — начальное значение сигнала, Final value — конечное значение сигнала (оба значения могут быть положительными или отрицательными), Sample time — такт дискретности TS, Interpret vector parameters as 1-D— интерпретация вектора как массива скаляров, Enable zero crossing detection — определение прохождения сигнала через нуль.

Функциональная модель с генератором ступенчатого сигнала и осциллографом (Scope), а также результат моделирования приведены на рис. 8.

Рис. 8.
а) Функциональная модель с генератором ступенчатого сигнала;
б) результат моделирования (б)

Генератор импульсного сигнала Pulse Generator

Пиктограмма генератора импульсного сигнала.

Назначение— формирование импульсного напряжения.

Параметры блока: Pulse Type — способ формирования сигнала:

• Time based (TB) — по текущему времени;
• Sample based (SB) — по величине такта дискретности и количеству шагов моделирования.

Amplitude — амплитуда, Period — период (задается в секундах для режима TB или количеством тактов для SB), Pulse width — ширина импульса (задается в процентах по отношению к периоду для TB или количеством тактов для SB), Phase delay— фазовая задержка (задается в секундах для режима TB или количеством тактов для SB), Sample time — такт дискретности TS, Interpret vector parameters as 1-D — интерпретация вектора как массива скаляров. Схема с использованием Pulse Generator и результаты моделирования приводятся на рис. 9.

Рис. 9.
а) Функциональная модель с генератором импульсного сигнала;
б) результаты моделирования (б)

Генератор сигналов Signal Generator

Пиктограмма генератора сигналов.

Назначение — формирование периодических сигналов.

Параметры блока: Wave form —вид формируемого сигнала:

• sine — синусоидальный сигнал;
• square — сигнал типа меандр (прямоугольной формы);
• sawtooth — пилообразный сигнал;
• random — случайный сигнал.

Amplitude— амплитуда, Frequency— частота, Units — единицы измерения частоты (Hertz — Гц, rad/sec — рад/с), Interpret vector parameters as 1-D — интерпретация вектора как массива скаляров.

На рис. 10 представлены функциональная модель с Signal Generator и результат моделирования.

Рис. 10.
а) Функциональная модель с генератором сигналов;
б) результат моделирования пилообразного сигнала

Sinks — приемники сигналов

Вызовем раздел Sinks в окне браузера Simulink. В этом разделе библиотеки располагаются блоки для измерения и контроля сигналов. Наиболее часто используется измерительное устройство — осциллограф Scope, который следует рассмотреть подробнее.

Осциллограф Scope

Назначение — построение временных диаграмм сигналов.

Рис. 11.
а) Окно с осциллограммой;
б) панель инструментов для его настройки;
в) окно настройки оси координат

Дает возможность наблюдения за ходом процессов при моделировании. Окно для наблюдения за сигналами (окно осциллограммы) открывается двойным щелчком ЛК мыши по пиктограмме Scope, что выполняется на любой фазе моделирования. Такое окно с осциллограммой прямоугольных импульсов показано на рис. 11 а. Для настройки этого окна используются кнопки панели инструментов (рис. 11б):

1. Print — печать содержимого окна осциллограмм.
2. Parameters — вызов окна настройки параметров.
3. Zoom — увеличение масштаба по обеим осям.
4. Zoom X-axis — увеличение масштаба по горизонтальной оси.
5. Zoom Y-axis — увеличение масштаба по вертикальной оси.
6. Autoscale — автоматическая установка масштаба по обеим осям.
7. Save current axes settings — сохранение текущих настроек окна.
8. Restore saved axes settings — установка ранее сохраненных настроек окна.
9. Floating scope — перевод осциллографа в изменяющийся режим.
10. Lock/Unlock axes selection — закрепить/разорвать связь между текущей координатной системой окна и отображаемым сигналом (при включенном режиме Floating scope).
11. Signal selections — выбор сигнала для отображения (при включенном режиме Floating scope).

Изменение масштаба осциллограммы:

• нажать одну из кнопок Zoom, Zoom X-axis, Zoom Y-axis и щелкнуть ЛК мыши в том месте осциллограммы, которое надо увеличить (один щелчок дает увеличение в 2,5 раза, а двойной — возвращение к прежнему масштабу);
• нажать одну из кнопок Zoom, Zoom X-axis, Zoom Y-axis и, нажав ЛК мыши, получить динамическую рамку (для обеих координат) или динамический отрезок (для одной из координат) и за счет их растягивания (сжимания) выделить область графика для увеличения;
• щелкнуть ПК мыши в окне графика, появится контекстное меню, в котором выбирается команда Axes properties… (свойства осей), а затем в появившемся окне ‘Scope’ properties: axis 1 (свойства графика) (рис. 11 в) выставить максимальное и минимальное значения по оси координат Y и, при необходимости, — заголовок осциллограммы (Title).

Для настройки осциллографа используется окно задания параметров ‘Scope’ parameters, которое вызывается кнопкой Parameters и содержит две закладки: General — общие параметры и Data history — параметры сохранения сигнала в рабочем пространства Workspace системы MATLAB (рис. 12а и 12б соответственно). На закладке General задаются Number axes (число осей или число входов осциллографа); Time range (величина временного интервала, на котором отображается график — модельное время); Tick labels — вывод и скрытие осей и меток: all — подписи для всех осей; none — без осей и подписей к ним; bottom axis only — подписи горизонтальной оси только для нижнего графика. Sampling — установка параметров вывода графиков в окне: Decimation — прореживание (кратность вывода точек графика, так, при кратности 2 выводится каждая вторая точка); Sample time — шаг модельного времени (интервал дискретизации при отображении сигнала); Floating scope — изменяющийся режим (перевод осциллографа в изменяющийся режим).

Рис. 12. Окно настройки параметров Scope

На закладке Data history задаются следующие параметры: Limit data points to last — максимальное количество отображаемых расчетных точек графика (если этот флажок не установлен, то количество отображаемых точек определяется количеством расчетных значений); Save data to workspace — сохранить расчетные значения сигналов в рабочем пространстве MATLAB; Variable name — имя переменной для сохранения сигналов в рабочем пространстве; Format — формат данных для сохранения сигналов в рабочем пространстве: Array — массив; Structure — структура (массив записей); Structure with time — структура (массив записей) с дополнительным полем времени.

Графопостроитель XY Graph

Назначение — построение гра фика значений одного сигнала в функции другого.

Параметры блока: x-min и x-max — минимальное и максимальное значения сигнала по оси X; y-min и y-max — минимальное и максимальное значения сигнала по оси Y, Sample time— такт дискретности TS.

Другие блоки из библиотеки Simulink будут рассмотрены далее по мере надобности.

Установка параметров моделирования

Перед моделированием необходимо задать основные параметры анализируемых процессов. Для этого в окне модели выполняются действия в меню Simulation/ Simulation Parameters. Появляется окно (рис. 13), имеющее 5 закладок: Solver — решатель для установки параметров моделирования; Workspace I/O — ввод-вывод данных в рабочую область; Diagnostics — диагностика для настройки параметров диагностирования; Advanced — дополнительные параметры; Real-Time Workshop — параметры инструмента ‘Мастерская реального времени’.

Рис. 13. Окно настройки параметров моделирования решателя Solver (а) и ввода/вывода данных в рабочее пространство (б)

В закладке решателя Solver имеется три группы параметров (рис. 13а):

• Simulation time — интервал моделирования указывается в виде начального (Start time — обычно нулевое значение) и конечного (Stop time) значений времени;
• Solver options — параметры решателя, определяемые методом интегрирования (Type) с фиксированным (Fixed-step) или с переменным (Variable-step) шагом;
• Output options — параметры вывода.

Важный момент при установке параметров решателя — это выбор метода интегрирования (Type) при решении дифференциальных уравнений: ode45, ode23, ode113, ode15s, ode23s, ode23t, ode23tb, которые отличаются друг от друга скоростью расчета и погрешностью получаемого решения. После списка Type приводится область, содержание которой зависит от выбора Fixed-step или Variable-step. При выборе Variable-step, который является предпочтительным, появляются поля для установки следующих параметров:

• Max step size — максимальный шаг интегрирования. По умолчанию этот параметр выбирается автоматически (auto) и составляет 0,02 от величины времени моделирования, то есть (Stop time — Start time)/50. Очень часто этот шаг оказывается больше, чем это требуется, и тогда построенные временные диаграммы оказываются состоящими из ломаных линий и в значительной мере отличаются от ожидаемых кривых. По выбору шага интегрирования далее будут даны соответствующие рекомендации.
• Min step size — минимальный шаг интегрирования.
• Initial step size — начальная величина шага интегрирования.

Погрешности вычислений при моделировании непрерывных систем по умолчанию задаются равными — относительная (Relative tolerance) 10 –3 и абсолютная (Absolute tolerance) auto или устанавливаются в требуемых пределах.

В нижней части настраиваются параметры вывода выходного сигнала моделируемой системы (Output options):

• Refine output— скорректированный вывод для изменения шага регистрации модельного времени и тех сигналов, которые сохраняются в рабочем пространстве при использовании блока To Workspace. Установка такта дискретности осуществляется в строке редактирования Refine factor. Установка по умолчанию — 1 (регистрируется каждый шаг) или задается положительное целое число n (регистрируется каждое n-е значение);
• Produce additional output— дополнительный вывод, обеспечивающий дополнительную регистрацию параметров модели в заранее заданные моменты времени, которые вводятся в строку редактирования (Output times) в виде списка в квадратных скобках. Значения времени могут быть дробными.
• Produce specified — редактирование заданного вывода для установки вывода параметров модели в заданные в виде вектора в поле Output times моменты времени.

В закладке Workspace I/O (рис.13б) осуществляется управление вводом в рабочее пространство и выводом из него результатов моделирования. Имеются три поля:

• Load from workspace — загрузить из рабочей области. При установленном флажке Input (Входные данные) в текстовое поле вводится формат данных, которые будут считываться из рабочего пространства. Флажок Initial State (Начальное состояние) разрешает ввод в текстовое окно имени переменной. Все указанные данные передаются в модель с помощью блока(ов) In, находящихся в разделе Sources.
• Save to workspace — запись в рабочее пространство с установкой режима ввода значений сигнала в рабочее пространство.
• Save option — параметры записи для задания количества строк при передаче переменных в рабочее пространство. При установленном флажке Limit rows в поле ввода указывается количество передаваемых строк, иначе будут переданы все данные.

Теперь рассмотрим, как выполняется выбор времени и шага моделирования. Предположим, нужно получить синусоидальный сигнал с амплитудой 4 В и частотой 20 Гц. Собираем схему из генератора Signal Generator (настраиваем его амплитуду и частоту) и осциллографа Scope и запускаем полученную модель. Результат в окне осциллограммы Scope получается неожиданный — на осциллограмме практически прямая линия (рис. 14а). Нажимаем кнопку «бинокль» (на рис. 11б кнопка 6). Получается временная диаграмма, далекая от синусоиды (рис. 14б). Причина этого явления объясняется неправильно выбранными параметрами моделирования.

Рис. 14. Окно осциллограммы при изменении параметров настройки

Для установки параметров моделирования необходимо знать частоту или период T получаемого сигнала. Если этот сигнал сложный, то следует иметь те же параметры для его высокочастотной и низкочастотной составляющих. В окне модели через меню Simulation/ Simulation Parameters вызывается закладка Solver. Шаг моделирования выбирается из простого требования — минимальный период сигнала должен на порядок или более превышать максимальный шаг моделирования At (шаг дискретизации). В нашем случае при T = 1/20 = 0,05 шаг выбирается At < 0,002. Указанное значение шага набирается в текстовом окне Max step size. Время моделирования считаем из условия — в осциллограмме должно быть, например, 4 больших периода, то есть в текстовом окне Stop time устанавливается 0,2. После запоминания установленных параметров (кнопка Ok) и запуска модели получаем приемлемую осциллограмму (рис. 14в). О выборе типа решателя дифференциальных уравнений информация будет приведена далее.

Simulink matlab как запустить

MATLAB which is also known as “Matrix Laboratory” allows its user to manipulate matrixes, plotting of functions and data, creation of algorithms, and user interfaces written in different programming languages by providing a computing environment. MATLAB is software designed and powered by mathworks.com. One can install it in different operating systems like Windows, Mac OS, and Linux as well as get access to the online platform.

Whereas, Simulink is an additional package to MATLAB that allows model-based design for the embedded systems as well as a dynamic system along with the graphical multi-dimension simulation.

In this article, the interfaces that will be shown via screenshots will be the online platform based.

To use the online interface of MATLAB, follow the steps listed below.

Step 1. First, Visit the mathworks.com.

Step 2. Click on the sign-in button.

Step 3. A box as shown below appears on your screen, click on the Create account link. It will redirect you to the account creation section.

Step 4. Fill up all the necessary information and your account has been created. Now, you will enter the page where you will be shown different ways of using MATLAB. One can use the license key, if have one, or can either install it in the system or one can use the trial for 30 days as I did. Make sure you have your work or university email for accessing 30 days trial pack for using it online, else you can always download it once you sign in to the MATLAB. All the steps for accessing Simulink in MATLAB will be the same in the installed version, too.

Step 5. So, once you select the option that you like, you will enter the interface like this, if you selected the Trial version. Now, click on the Open online Platform.

Step 6. You will be taken to the screen. Now, take a minute or two to get familiar with the environment.

Step 7. The screen that you first enter is the MATLAB’s interface. Go to the navbar, where you will find the Simulink, else you can type Simulink in the MATLAB interface. And you will be taken to the Simulink. Pictures shown here will be your interfaces.

Step 8. Now to use Simulink, select create a blank model, and you will be taken to the screen like mine.

Step 9. Now, here we will show you to choose an RLC resistor and just have a single resistor from the RLC. For that, go to the navbar and select Library Browser. You will be taken to the library which contains a whole bunch of exciting circuits, components, and related kinds of information.

When you will enter the Library on the left side you will see all the categories and the subcategories from where you can see and find the components, whereas, on the right side you will see the same thing but the subcategories in a descriptive way. You can even type the components that you need in the search box, but for that, you must know what you need and what it is called in the library.

Step 10. Now for choosing an RLC circuit, you need to scroll down and locate Simscape. Select that and the dropdown menu will give you the options, and from that find Specialized power Systems. Select that and on the right side, you will see various categories the power systems contain. Head to the passive and select the RLC circuit.

Step 11. To select the component and bring it to our blank model, click the right button, where a box appears and select add a block to the untitled [name of your document] block. [ Note: You can name your design beforehand, too. I prefer to name it at last]

Step 12. After that, you can see it present on your blank model. Now, double-tap on the component, and you will see Block parameter properties appear on your screen. It allows a user to customize and add the values as a user likes.

Since we want to make a resistor, so selected R and added the value which results in something like this. You can even rename the component. For that, double click on the name written for the component, it will be selected, erase the name and give it yours.

Similarly, try adding other components, and make a full circuit. For learning more about the components, you can visit the official website for accessing the documents.

Система моделирования динамических систем 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. При этом, в отличие от классических способов моделирования, пользователю не нужно досконально изучать язык программирования и численные методы математики, а достаточно общих знаний требующихся при работе на компьютере и, естественно, знаний той предметной области в которой он работает.

Simulink является достаточно самостоятельным инструментом MATLAB и при работе с ним совсем не требуется знать сам MATLAB и остальные его приложения. С другой стороны доступ к функциям MATLAB и другим его инструментам остается открытым и их можно использовать в Simulink. Часть входящих в состав пакетов имеет инструменты, встраиваемые в Simulink (например, LTI-Viewer приложения Control System Toolbox – пакета для разработки систем управления). Имеются также дополнительные библиотеки блоков для разных областей применения (например, Power System Blockset – моделирование электротехнических устройств, Digital Signal Processing Blockset – набор блоков для разработки цифровых устройств и т.д).

При работе с Simulink пользователь имеет возможность модернизировать библиотечные блоки, создавать свои собственные, а также составлять новые библиотеки блоков.

При моделировании пользователь может выбирать метод решения дифференциальных уравнений, а также способ изменения модельного времени (с фиксированным или переменным шагом). В ходе моделирования имеется возможность следить за процессами, происходящими в системе. Для этого используются специальные устройства наблюдения, входящие в состав библиотеки Simulink . Результаты моделирования могут быть представлены в виде графиков или таблиц.

Преимущество Simulink заключается также в том, что он позволяет пополнять библиотеки блоков с помощью подпрограмм написанных как на языке MATLAB, так и на языках С++, Fortran и Ada .

2. Запуск Simulink

Для запуска программы необходимо предварительно запустить пакет MATLAB. Основное окно пакета MATLAB показано на Рис. 2.1. Там же показана подсказка появляющаяся в окне при наведении указателя мыши на ярлык Simulink в панели инструментов.

Рис 2.1. Основное окно программы MATLAB

После открытия основного окна программы MATLAB нужно запустить программу Simulink . Это можно сделать одним из трех способов:

Последний вариант удобно использовать для запуска уже готовой и отлаженной модели, когда требуется лишь провести расчеты и не нужно добавлять новые блоки в модель. Использование первого и второго способов приводит к открытию окна обозревателя разделов библиотеки Simulink (рис. 2.2).

Рис 2.2. Окно обозревателя разделов библиотеки Simulink

3. Обозреватель разделов библиотеки Simulink

Окно обозревателя библиотеки блоков содержит следующие элементы (Рис. 2.2):

На рис. 2.2 выделена основная библиотека Simulink (в левой части окна) и показаны ее разделы (в правой части окна).

Похожие публикации:

1. Как найти наименьшее значение в excel
2. Как установить visual studio на другой диск
3. На сколько частей делят плоскость три прямые
4. Неверное имя каталога word что делать