- Co je Simulink?
- Jak spustit Simulink v MATLABu?
- Prohlížeč knihovny Simulink
- Spuštění demo modelu s MATLAB Simulink
- Spuštění ladicího programu
- Vytvoření modelu Simulink pro zesilovač signálu
- Modelování systému dynamického řízení
Co je Simulink?
Simulink se mezi akademiemi a průmyslovými odvětvími stal v posledních letech nejpoužívanějším softwarovým balíčkem pro strojírenství. Simulink je integrován se softwarem MATLAB, který se používá pro modelování, simulaci a analýzu dynamických systémů. Simulink poskytuje grafické uživatelské rozhraní (GUI) jako bloková schémata pro sestavení vašeho modelu, jako byste stavěli pomocí tužky a papíru.
Abyste pochopili Simulinku, můžete zvážit jednoduchý příklad,
Zde ve výše uvedeném příkladu generujeme sinusovou vlnu z bloku sinusových vln a zesilujeme ji faktorem zesílení, který přímo zkontrolujete na Simulinku dvojitým kliknutím na blok rozsahu.
Pokud jste v MATLABu noví, nejprve si osvojte terminologie používané v MATLABu a začněte blikáním LED.
Jak spustit Simulink v MATLABu?
Chcete-li otevřít Simulink v MATLABu, stačí kliknout na tlačítko Simulink na liště nabídky MATLAB, jak je znázorněno na následujícím obrázku
Jinak stačí použít příkazové okno k otevření Simulinku. Stačí do příkazového řádku napsat „simulink“ a stisknout klávesu Enter.
simulink
Níže je první okno, které se zobrazí po otevření Simulinku:
Jak vidíte na obrázku, existují různé možnosti pro provádění různých úkolů, například můžete vytvořit šablonu, prázdný model, prázdnou knihovnu a mnoho dalších.
Kdykoli potřebujeme navrhnout nový model, zvolíme možnost „ Prázdný model“ poklepáním na něj. Prázdné okno modelu, které můžeme také nazvat jako okno Simulink, vypadá jako obrázek níže.
Prohlížeč knihovny Simulink
Prohlížeč knihovny Simulink obsahuje výlevky, zdroje, konektory, lineární a nelineární komponenty. Simulink je mnohem lepší než ostatní předchozí simulační balíčky, které potřebují formulovat rovnice do programu, zatímco v Simulink si můžete vybrat funkci a bloky a stačí zadat hodnoty proměnné rovnic.
Chcete-li otevřít prohlížeč knihovny Simulink, můžete jednoduše kliknout na tlačítko prohlížeče knihovny v nabídce Simulink, jak je znázorněno níže na obrázku
Druhým způsobem, jak otevřít prohlížeč knihovny Simulink, je zadat následující příkaz do příkazového okna. Příkaz rozlišuje velká a malá písmena, takže při psaní buďte opatrní:
slLibraryBrowser
Takto vypadá prohlížeč knihovny Simulink, ve kterém můžete hledat výlevky, zdroje, konektory, lineární a nelineární komponenty.
Spuštění demo modelu s MATLAB Simulink
Simulink již obsahuje řadu jednoduchých a pokročilých modelů různých typů systémů, jako jsou audio, komunikace, počítačové vidění, DSP, real-time a mnoho dalších, jak vidíte na následujícím obrázku,
Chcete-li spustit ukázkový nebo ukázkový model, poklepejte na něj a zobrazí se vyskakovací okno jeho modelu Simulink, jak je znázorněno na následujícím obrázku
Po modelování můžete model simulovat pomocí výběru metody integrace, nabídky Simulink nebo příkazového okna. Nejjednodušší a nejpohodlnější způsob je jednoduše použít tlačítko Simulink 'RUN' z nabídky Simulink pro spuštění modelu v Simulink, jak je znázorněno na následujícím obrázku
Pokud chcete, můžete také použít nebo upravit demo model.
Spuštění ladicího programu
Simulink Debugger je nástroj společnosti Simulink k vyhledání nebo diagnostice chyb v modelu. Debugger vám pomůže krok za krokem zkontrolovat nebo spustit simulaci a také zobrazí stavy vstupu, výstupu a bloku.
Chcete-li spustit debugger, stačí kliknout na debugovací model v sekci simulace panelu nabídek Simulink, jak je znázorněno na následujícím obrázku
Můžete dokonce spustit debugger z příkazového okna pouhým zadáním následujícího příkazu, sldebug ('název modelu')
Vytvoření modelu Simulink pro zesilovač signálu
Krok 1: - Spusťte Simulink z tlačítka Simulink nebo do příkazového okna napište „ simulink “ .
Krok 2: - Vyberte „ Prázdný model“ ze Simulinku, jak je znázorněno na následujícím obrázku
Krok 3: - Nyní vytvoříme „model zesilovače signálu“, který vezme vstup a zesílí jej faktorem zesílení.
Pro model zesilovače signálu potřebujeme blok sinusových vln, blok zesílení a rozsah.
Krok 4: - Otevřete prohlížeč knihovny zadáním příkazu „sl'LibraryBrowser“ do příkazového okna. A vyberte požadované bloky a přetáhněte je do okna Simulink z okna prohlížeče knihovny, jak je znázorněno na následujícím obrázku
Krok 5: - Po umístění všech bloků do okna Simulink je musíte propojit podle obrázku níže,
Krok 6: - Musíte změnit nastavení pro získání dvou vstupů v rozsahu, takže dvakrát klikněte na rozsah a poté přejděte na nastavení a změňte ' Počet vstupních portů' na '2', jak je znázorněno na následujícím obrázku
Krok 7: - Nyní můžete pro zesílení nastavit hodnotu amplitudy sinusové vlny a faktor zisku dvojitým kliknutím na příslušný blok.
Krok 8: - Po dokončení tohoto můžeme spustit náš model Simulink pomocí tlačítka 'RUN' uvedeného v nabídce Simulink.
Počkejte, až Simulink sestaví váš model, který můžete vidět v pravém dolním rohu okna.
Krok 9: - Nyní pro výsledek poklepejte na rozsah a budete moci vidět jak vstupní, tak zesílenou křivku, jak je znázorněno na obrázku níže,
Výsledkem je, že pokud sledujete výstupní vlnovou křivku, je zesílen faktorem 3.
Krok 10: - Nyní můžete uložit svůj model a můžete také vytisknout, rozšíření pro design Simulink je „.slx“, takže při ukládání dávejte pozor na rozšíření, obvykle to automaticky přijímá příponu „.slx“.
Můžete také zkontrolovat video uvedené na konci pro „Vytvoření modelu pomocí MATLAB Simulink“.
Modelování systému dynamického řízení
Simulink se používá k analýze různých komplexních systémů založených na reálném čase, které se týkají tření, odporu vzduchu, prokluzu převodů atd. Tyto systémy jsou velmi složité a pro návrh modelu, který je mimo rozsah článku. Ale aby se naučil modelovat dynamický řídicí systém, MATLAB sám poskytl pěknou dokumentaci. K tomu máte přístup v tutoriálu Začínáme MATLABu. Po výběru možnosti Začínáme přejděte do části „ Modelovat dynamický systém “.
Budete přesměrováni do prohlížeče nápovědy MATLABu, jak je znázorněno na následujícím obrázku
Celý proces pro desiging modelu Simulink je uveden v následující video: