Файл: Лабораторная работа 2 Динамические системы и методы их математического.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.01.2024
Просмотров: 60
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Окно обозревателя библиотеки блоков содержит следующие элементы
(рис. 3.18):
1. Заголовок, с названием окна – Simulink Library Browser.
2. Меню, с командами File, Edit, View, Help.
3. Панель инструментов, с ярлыками наиболее часто используемых
команд.
4. Список разделов библиотеки, реализованный в виде дерева.
5. Окно комментария для вывода поясняющего сообщения о выбранном блоке.
6. Окно содержимого раздела библиотеки (список вложенных разделов
библиотеки или блоков)
На рис. 3.18 выделена основная библиотека Simulink (в левой части окна) и показаны ее разделы (в правой части окна).
Библиотека Simulink содержит следующие основные разделы:
1. Continuous - блоки аналоговых (непрерывных) сигналов.
2. Discontinuous – блоки нелинейных элементов.
3. Discrete – блоки дискретных (цифровых) сигналов.
4. Logic and Bit Operations – блоки логических операций.
5. Look-Up Tables - блоки для формирования таблиц.
4. Math Operations - блоки математических операций.
5. Model Verification - блоки для проверки параметров сигналов.
6. Model-Wide Utilites – подраздел дополнительных утилит.
7. Ports & Subsystems – порты и подсистемы.
8. Signal Attributes - блоки для изменения параметров сигналов.
9. Signal Routing - блоки, определяющие маршруты сигналов.
10. Sinks - приемники и измерители сигналов.
11. Sources - источники сигналов и воздействий.
12. User-Defined Functions – функции, задаваемые пользователем.
Список разделов библиотеки Simulink представлен в виде дерева, и правила работы с ним являются общими для списков такого вида:
-
Пиктограмма свернутого узла дерева содержит символ «+», а пиктограмма развернутого содержит символ «-». -
Для того чтобы развернуть или свернуть узел дерева, достаточно щелкнуть на его пиктограмме левой клавишей мыши (ЛКМ).
При выборе соответствующего раздела библиотеки в правой части окна отображается его содержимое (рис. 3.19).
Рис 3.19. Окно обозревателя с набором блоков раздела библиотеки
Для работы с окном используются команды собранные в меню. Меню обозревателя библиотек содержит следующие пункты:
- 1 2 3
File (Файл) - Работа с файлами библиотек.
Edit (Редактирование) - Добавление блоков и их поиск (по
названию).
-
View (Вид) - Управление показом элементов интерфейса. -
Help (Справка) - Вывод окна справки по обозревателю библиотек.
Для работы с обозревателем можно также использовать кнопки на
панели инструментов (рис.3.20).
Рис. 3.20. Панель инструментов обозревателя разделов библиотек
Кнопки панели инструментов имеют следующее назначение:
1. Создать новую S-модель (открыть новое окно модели).
2. Открыть одну из существующих S-моделей.
3. Изменить свойства окна обозревателя. Данная кнопка позволяет установить режим отображения окна обозревателя «поверх всех окон». Повторное нажатие отменяет такой режим.
5. Поиск блока по названию (по первым символам названия). После того как блок будет найден, в окне обозревателя откроется соответствующий раздел библиотеки, а блок будет выделен. Если же блок с таким названием отсутствует, то в окне комментария будет выведено сообщение Not found <имя блока> (Блок не найден).
6.
Основные блоки с разделами библиотек необходимые для выполнения лабораторной работы указаны в табл. 3.4.
Таблица 3.4
Основные блоки для моделирования динамических систем
Обозначение библиотеки | Назначение блока | Раздел |
Constant | Постоянное воздействие | Sources |
Step | Одиночный перепад(толчок) | Sources |
Ramp | Наклонная линия | Sources |
Sine Wave | Синусоидальное воздействие | Sources |
Random Number | Случайный сигнал | Sources |
From Workspace | Сигнал из рабочей области | Sources |
From File | Сигнал из файла | Sources |
Signal Builder | Конструктор сигналов | Sources |
Saturation | Блок ограничения | Nonlinear |
Integrator | Интегрирующий блок | Continuous |
Derivative | Дифференцирующий блок | Continuous |
Sum | Суммирующий блок (+ и -) | Math |
Product | Блок умножения и деления (* и /) | Math |
Gain | Блок масштабирования | Math |
Math Function | Блок математических функций | Math |
Trigonometric | Блок тригонометрических функций | Math |
Relational Operator | Операции отношения | Continuous |
Logical Operator | Логические операции | Math |
Fcn | Блок задания функции | Functions & Tables |
Scope | Виртуальный осциллограф | Sinks |
XY Graph | Виртуальный графопостроитель | Sinks |
Display | Регистратор значений | Sinks |
To Workspace | Запись в рабочую область | Sinks |
To File | Запись в файл | Sinks |
Stop | Блок остановки работы | Sinks |
Mux | Мультиплексор данных | Signal & Systems |
Создание S-модели
Для создания модели в среде SIMULINK необходимо последовательно выполнить ряд действий:
1. Создать новый файл модели с помощью команды File/New/Model, или
используя кнопку на панели инструментов (здесь и далее, с помощью символа «/», указаны пункты меню программы, которые необходимо последовательно выбрать для выполнения указанного действия). Вновь созданное окно модели показано на рис. 3.21.
Рис 3.21. Пустое окно модели
2. Расположить блоки в окне модели. Для этого необходимо открыть соответствующий раздел библиотеки (Например, Sources - Источники). Далее, указав курсором на требуемый блок и нажав на левую клавишу «мыши» - «перетащить» блок в созданное окно. Клавишу мыши нужно держать нажатой. На рис.3.22 показано окно модели, содержащее блоки.
Рис.3.22. Окно модели, содержащее блоки
Для удаления блока необходимо выбрать блок (указать курсором на его изображение и нажать левую клавишу «мыши»), а затем нажать клавишу Delete на клавиатуре.
Для изменения размеров блока требуется выбрать блок, установить курсор в один из углов блока и, нажав левую клавишу «мыши», изменить размер блока (курсор при этом превратится в двухстороннюю стрелку).
Simulink позволяет поворачивать блоки на 90° по часовой стрелке и на 180° градусов с целью обеспечения требуемого направления прохождения сигналов через них сверху вниз, снизу вверх, справа налево, например, в случае расположения блоков в цепях обратной связи. Чтобы повернуть блок необходимо: выделить поворачиваемый блок, выбрать команду Flip Block из меню Format, чтобы повернуть блок на 180° градусов или выбрать команду Rotate Block, чтобы повернуть блок на 90° градусов по часовой стрелке.
3. Каждый из установленных в схему блоков имеет параметры «по умолчанию», которые можно изменить через диалоговое окно, вызываемое двойным щелчком мыши по соответствующему блоку. При задании численных параметров следует иметь в виду, что в качестве десятичного разделителя должна использоваться точка, а не запятая. После внесения изменений нужно закрыть окно кнопкой OK. На рис.3.23 в качестве примера
показаны блок, моделирующий передаточную функцию и окно редактирования параметров данного блока.
Рис.3.23. Блок, моделирующий передаточную функцию и окно
редактирования параметров блока
4. После установки на схеме всех блоков из требуемых библиотек нужно выполнить соединение элементов схемы. Входные и выходные порты на пиктограммах блоков отмечены значком « > ». Для соединения блоков необходимо указать курсором на «выход» блока, а затем, нажать и, не отпуская левую клавишу «мыши», провести линию к входу другого блока. После чего отпустить клавишу. В случае правильного соединения изображение стрелки на входе блока изменяет цвет. Для создания точки разветвления в соединительной линии нужно подвести курсор к предполагаемому узлу и, нажав правую клавишу “мыши”, протянуть линию. Для удаления линии требуется выбрать линию (так же, как это выполняется для блока), а затем нажать клавишу Delete на клавиатуре. Схема модели, в которой выполнены соединения между блоками, показана на рис.3.24.
Рис.3.24. Схема модели
5. После составления расчетной схемы необходимо сохранить ее в виде файла на диске, выбрав пункт меню File/Save As... в окне схемы и указав папку и имя файла. Следует иметь в виду, что имя файла не должно превышать 32 символов, должно начинаться с буквы и не может содержать символы кириллицы и спецсимволы. Это же требование относится и к пути файла (к тем папкам, в которых сохраняется файл). При последующем редактировании схемы можно пользоваться пунктом меню Fille/Save. При
повторных запусках программы SIMULINK загрузка схемы осуществляется с помощью меню File/Open... в окне обозревателя библиотеки или из основного окна MATLAB.
Окно модели
Окно модели содержит следующие элементы ( рис.3.24):
1. Заголовок, с названием окна. Вновь созданному окну присваивается имя
Untitled с соответствующим номером.
2. Меню с командами File, Edit, View и т.д.
3. Панель инструментов.
4. Окно для создания схемы модели.
5. Строка состояния, содержащая информацию о текущем состоянии модели.
Меню окна содержит команды для редактирования модели, ее настройки и управления процессом расчета, работы файлами и т.п.:
-
File (Файл) - Работа с файлами моделей. -
Edit (Редактирование) - Изменение модели и поиск блоков. -
View (Вид) — Управление показом элементов интерфейса. -
Simulation (Моделирование) - Задание настроек для моделирования
и управление процессом расчета.
-
Format (Форматирование) - Изменение внешнего вида блоков и
модели в целом.
-
Tools (Инструментальные средства) - Применение специальных
средств для работы с моделью (отладчик, линейный анализ и т.п.)
-
Help (Справка) - Вывод окон справочной системы.
Полный список команд меню окна модели приведен в Приложении 2.
Для работы с моделью можно также использовать кнопки на панели
инструментов (рис.3.25).
Рис. 3.25. Панель инструментов окна модели
Кнопки панели инструментов имеют следующее назначение:
1. New Model - Открыть новое (пустое) окно модели.
2. Open Model - Открыть существующий mdl-файл.
3. Save Model - Сохранить mdl-файл на диске.
4. Print Model - Вывод на печать блок-диаграммы модели.
5. Cut - Вырезать выделенную часть модели в буфер промежуточного хранения.
6. Copy - Скопировать выделенную часть модели в буфер промежуточного хранения.
7. Paste - Вставить в окно модели содержимое буфера промежуточного хранения.
8.
9.
10. Go to parent system - Переход из подсистемы в систему
высшего уровня иерархии (“родительсую систему”). Команда доступна
только, если открыта подсистема.
11. Undo - Отменить предыдущую операцию редактирования.
12. Redo - Восстановить результат отмененной операции редактирования.
13. Start/Pause/Continue Simulation - Запуск модели на исполнение (команда Start); после запуска модели на изображении кнопки выводится символ, и ей соответствует уже команда Pause (Приостановить моделирование); для возобновления моделирования следует щелкнуть по той же кнопке, поскольку в режиме паузы ей соответствует команда Continue (Продолжить).
14. Stop - Закончить моделирование. Кнопка становится доступной после начала моделирования, а также после выполнения команды Pause.
14. Stop - Закончить моделирование. Кнопка становится доступной после начала моделирования, а также после выполнения команды Pause.
15.
16.Normal/Accelerator — Обычный/Ускоренный режим расчета. Инструмент доступен, если установлено приложение Simulink Performance Tool.
10.Library Browser - Открыть окно обозревателя библиотек.
11.Toggle Model Browser - Открыть окно обозревателя модели.
15.
В нижней части окна модели находится строка состояния, в которой отображаются краткие комментарии к кнопкам панели инструментов, а также к пунктам меню, когда указатель мыши находится над соответствующим элементом интерфейса. Это же текстовое поле используется и для индикации состояния Simulink: