- Co to jest Simulink?
- Jak uruchomić Simulink w MATLAB?
- Przeglądarka biblioteki Simulink
- Uruchamianie modelu demonstracyjnego z MATLAB Simulink
- Uruchamianie debugera
- Tworzenie modelu Simulink dla wzmacniacza sygnału
- Modelowanie dynamicznego systemu sterowania
Co to jest Simulink?
Simulink stał się najczęściej używanym pakietem oprogramowania inżynierskiego w ostatnich latach wśród akademii i przemysłu. Simulink jest zintegrowany z oprogramowaniem MATLAB, które służy do modelowania, symulacji i analizy systemów dynamicznych. Simulink zapewnia graficzny interfejs użytkownika (GUI) w postaci diagramów blokowych, dzięki którym można zbudować model tak, jak przy użyciu ołówka i papieru.
Aby zrozumieć Simulink, możesz wziąć pod uwagę prosty przykład,
W powyższym przykładzie generujemy falę sinusoidalną z bloku fali sinusoidalnej i wzmacniamy ją o współczynnik wzmocnienia, który można bezpośrednio sprawdzić w Simulink, klikając dwukrotnie blok oscyloskopu.
Jeśli jesteś nowy w MATLAB-ie, najpierw naucz się terminologii używanej w MATLAB-ie i zacznij od migania diod LED.
Jak uruchomić Simulink w MATLAB?
Aby otworzyć Simulink w MATLAB, możesz po prostu kliknąć przycisk Simulink na pasku menu MATLAB, jak pokazano na poniższym obrazku
W przeciwnym razie możesz po prostu użyć okna poleceń, aby otworzyć Simulink. Po prostu wpisz „simulink” w wierszu poleceń i naciśnij Enter.
simulink
Poniżej znajduje się pierwsze okno, które pojawia się po otwarciu Simulink:
Jak widać na obrazku, istnieją różne opcje wykonywania różnych zadań, na przykład tworzenie szablonu, pustego modelu, pustej biblioteki i wielu innych.
Zawsze, gdy potrzebujemy zaprojektować nowy model, wybieramy opcję „ Pusty model” poprzez dwukrotne kliknięcie. Puste okno modelu, które możemy również nazwać oknem Simulink, wygląda jak na poniższym obrazku.
Przeglądarka biblioteki Simulink
Przeglądarka biblioteki Simulink zawiera zlewy, źródła, złącza, komponenty liniowe i nieliniowe. Simulink jest znacznie lepszy niż inne poprzednie pakiety symulacyjne, które wymagają formułowania równań w programie, podczas gdy w Simulink możesz wybrać funkcję i bloki i wystarczy wpisać wartości zmiennej równań.
Aby otworzyć przeglądarkę biblioteki Simulink, możesz po prostu kliknąć przycisk przeglądarki biblioteki w menu Simulink, jak pokazano poniżej
Innym sposobem otwarcia przeglądarki biblioteki Simulink jest wpisanie poniższego polecenia w oknie poleceń. W poleceniu rozróżniana jest wielkość liter, więc zachowaj ostrożność podczas pisania:
slLibraryBrowser
Tak wygląda przeglądarka biblioteki Simulink, w której można wyszukiwać zlewozmywaki, źródła, łączniki, komponenty liniowe i nieliniowe.
Uruchamianie modelu demonstracyjnego z MATLAB Simulink
Simulink zawiera już szereg prostych i zaawansowanych modeli różnych typów systemów, takich jak audio, komunikacja, wizja komputerowa, DSP, czasu rzeczywistego i wiele innych, jak widać na poniższym obrazku,
Aby uruchomić przykład lub model demonstracyjny, po prostu kliknij go dwukrotnie, a pojawi się wyskakujące okno jego modelu Simulink, jak pokazano na poniższym obrazku
Po modelowaniu można przeprowadzić symulację modelu za pomocą wybranej metody integracji, menu Simulink lub okna poleceń. Najłatwiejszym i wygodnym sposobem jest użycie przycisku Simulink 'RUN' z menu Simulink, aby uruchomić model w Simulink, jak pokazano na poniższym obrazku
Jeśli chcesz, możesz także używać lub edytować model demonstracyjny.
Uruchamianie debugera
Simulink Debugger to narzędzie Simulink do lokalizowania lub diagnozowania błędów w modelu. Debugger pomaga sprawdzić lub uruchomić symulację krok po kroku, a także wyświetla stany wejścia, wyjścia i bloku.
Aby uruchomić debugger, wystarczy kliknąć model debugowania w sekcji symulacji na pasku menu Simulink, jak pokazano na poniższym obrazku
Możesz nawet uruchomić debuger z okna poleceń, wpisując poniższe polecenie, sldebug ('nazwa modelu')
Tworzenie modelu Simulink dla wzmacniacza sygnału
Krok 1: - Uruchom Simulink z przycisku Simulink lub wpisz „simulink” w oknie poleceń.
Krok 2: - Wybierz „ Pusty model” z Simulink, jak pokazano na poniższym obrazku
Krok 3: - Teraz zbudujemy „Model wzmacniacza sygnału”, który pobiera dane wejściowe i wzmacnia je o współczynnik wzmocnienia.
Do modelu wzmacniacza sygnału potrzebujemy bloku fali sinusoidalnej, bloku wzmocnienia i zakresu.
Krok 4: - Otwórz przeglądarkę biblioteki, wpisując „sl'LibraryBrowser” w oknie poleceń. I wybierz wymagane bloki i przeciągnij je do okna Simulink z okna przeglądarki biblioteki, jak pokazano na poniższym obrazku
Krok 5: - Po umieszczeniu wszystkich klocków w oknie Simulinka należy je połączyć zgodnie z poniższym obrazkiem,
Krok 6: - Musisz zmienić ustawienie, aby uzyskać dwa wejścia w zakresie, więc kliknij dwukrotnie zakres, a następnie przejdź do ustawień i zmień `` Liczba portów wejściowych '' na `` 2 '', jak pokazano na poniższym obrazku
Krok 7: - Teraz, w celu wzmocnienia, można ustawić wartość amplitudy fali sinusoidalnej i współczynnik wzmocnienia, klikając dwukrotnie odpowiedni blok.
Krok 8: - Po wykonaniu tego możemy uruchomić nasz model Simulink za pomocą przycisku „RUN” podanego w menu Simulink.
Poczekaj, aż Simulink skompiluje Twój model, który możesz zobaczyć w prawym dolnym rogu okna.
Krok 9: - Teraz, aby uzyskać wynik, kliknij dwukrotnie oscyloskop, a będziesz mógł zobaczyć zarówno wejściowy, jak i wzmocniony przebieg, jak pokazano na poniższym obrazku,
W rezultacie, jeśli zaobserwujesz przebieg wyjściowy, zostanie on wzmocniony o współczynnik 3.
Krok 10: - Teraz możesz zapisać swój model i uzyskać wydruk, rozszerzenie projektu Simulink to „.slx”, więc miej oko na rozszerzenie podczas zapisywania, generalnie automatycznie przyjmuje rozszerzenie „.slx”.
Możesz również sprawdzić wideo podane na końcu „Tworzenie modelu za pomocą MATLAB Simulink”.
Modelowanie dynamicznego systemu sterowania
Simulink jest używany do analizy różnych złożonych systemów opartych na czasie rzeczywistym, związanych z tarciem, oporem powietrza, poślizgiem kół zębatych itp. Systemy te są bardzo złożone, a zaprojektowanie ich modelu jest poza zakresem artykułu. Ale aby nauczyć się modelować dynamiczny system sterowania, sam MATLAB dostarczył ładną dokumentację. Możesz uzyskać do niego dostęp w samouczku Pierwsze kroki w MATLAB. Po wybraniu Getting Started przejdź do „ Model a Dynamic System ”.
Zostaniesz przekierowany do przeglądarki pomocy MATLAB, jak pokazano na poniższym obrazku
Cały proces projektowania modelu Simulink pokazano na poniższym wideo: