Дополнительная информация
И
сточник
постоянного сигнала (константа).
Блок формирует постоянный сигнал заданной величины.
Параметр блока: Constant Value – значение константы.
И
сточник
ступенчатого сигнала (Step).
Параметры блока: Step time – время скачка сигнала.
Initial value – начальное значение.
Final value – конечное значение.
Рисунок 11 – Ступенчатый сигнал
И
сточник
линейно изменяющегося сигнала
(Ramp),
Блок формирует сигнал, возрастающий или убывающий с постоянной скоростью (рисунок 12).
Параметры блока: Slope – наклон (значение производной по времени).
Start time – время начала действия сигнала.
Рисунок 12 – Линейно изменяющийся сигнал.
И
сточник
синусоидального сигнала.
Блок формирует синусоидальный сигнал с заданной частотой, амплитудой и начальной фазой.
Параметры блока: Amplitude – амплитуда.
Frequency (rad/sec) – частота в рад/с.
Phase (rad) – начальная фаза в радианах.
Г
енератор
импульсного сигнала
Параметры блока: Amplitude – амплитуда.
Period – период.
Pulse width – ширина импульса (задается в процентах по отношению к периоду).
Phase delay – фазовая задержка
Б
лок
периодического сигнала
Параметры блока: Time values – вектор значений модельного времени
Output values – Вектор значений сигнала для моментов времени заданных вектором Time values.
Лабораторная работа № 1 Моделирование устройства с помощью Simulink
Задание 1.
1. Составить модель устройства, содержащего источник сигнала, функциональные блоки и средства наблюдения за поведением системы (рисунок 1) согласно варианту в таблице 1.
2. Установить время моделирования 0…2 секунды, тип счета ode23 и шаг расчета 0,002 с.
3. Подписать осциллограммы.
4. С помощью осциллографа определить максимальные (минимальные) значения абсциссы и ординаты одной функций функционального блока.
5. Модернизировать модель, предусмотрев вывод всех графиков функций в одном окне осциллографа.
Рисунок 1 – Модель устройства
Таблица 1
№ вар |
Источник сигнала |
Функциональные блоки |
|
Блок 1 |
Блок 2 |
||
|
|
Sine Wave (Синус) амплитуда = 5; частота = 50 |
Gain (Усиление) усиление в 2 раза |
Saturation (Ограничитель) диапазон [0, 2] |
|
|
Repeating Sequence (Пила) амплитуда = 2; период = 0.4с |
Saturation (Ограничитель) диапазон [0, 0.5] |
Transport delay (Задержка) задержка на 0.15с |
|
|
Ram (Линейно нарастающий) наклон = 4; время начала = 0.2c |
Gain (Усиление) усиление в 1.5 раза |
Quantizer (Квантизатор) Интервал квантования = 0.4 |
|
|
Sine Wave (Синус) амплитуда = 6; частота = 50 |
Transport delay (Задержка) задержка на 0.5с |
Quantizer (Квантизатор) Интервал квантования = 0.3 |
|
|
Repeating Sequence (Пила) амплитуда = 6; период = 0.2с |
Gain (Усиление) усиление в 3 раза |
Saturation (Ограничитель) диапазон [0, 2] |
|
|
Ram (Линейно нарастающий) наклон = 4; время начала = 0.2с |
Saturation (Ограничитель) диапазон [0, 1] |
Transport delay (Задержка) задержка на 0.4с |
|
|
Pulse Generator (Импульсы) амплитуда = 3; период =0.1с |
Gain (Усиление) усиление в 0.5 раз |
Saturation (Ограничитель) диапазон [0, 1] |
|
|
Sine Wave (Синус) амплитуда = 3; частота = 25 |
Gain (Усиление) усиление в 0.25 раз |
Quantizer (Квантизатор) Интервал квантования = 0.2 |
|
|
Repeating Sequence (Пила) амплитуда = 6; период = 0.2с |
Saturation (Ограничитель) диапазон [0, 4] |
Quantizer (Квантизатор) Интервал квантования = 0.6 |
|
|
Ram (Линейно нарастающий) наклон = 4; время начала = 0.2с |
Gain (Усиление) усиление в 4 раза |
Transport delay (Задержка) задержка на 0.3с |
|
|
Pulse Generator (Импульсы) амплитуда = 5; период = 0.25с |
Saturation (Ограничитель) диапазон [1, 3] |
Transport delay (Задержка) задержка на 0.1с |
|
|
Repeating Sequence (Пила) амплитуда = 6; период = 0.3с |
Gain (Усиление) усиление в 0.8 раз |
Transport delay (Задержка) задержка на 0.3с |
|
|
Sine Wave (Синус) амплитуда = 2; частота = 100 |
Saturation (Ограничитель) диапазон [-0.5, 0.5] |
Quantizer (Квантизатор) Интервал квантования = 0.4 |
|
|
Ram (Линейно нарастающий) наклон = 4; время начала = 0.2с |
Gain (Усиление) усиление в 2 раза |
Saturation (Ограничитель) диапазон [0, 2] |
|
|
Repeating Sequence (Пила) амплитуда = 4; период = 0.4с |
Transport delay (Задержка) задержка на 0.6с |
Quantizer (Квантизатор) Интервал квантования = 0.5 |
|
|
Ram (Линейно нарастающий) наклон = 4; время начала = 0.2с |
Saturation (Ограничитель) диапазон [0, 4] |
Quantizer (Квантизатор) Интервал квантования = 0.6 |
|
|
Pulse Generator (Импульсы) амплитуда = 2; период = 0.3с |
Gain (Усиление) усиление в 3 раза |
Transport delay (Задержка) задержка на 0.7с |
|
|
Sine Wave (Синус) амплитуда = 4; частота = 50 |
Saturation (Ограничитель) диапазон [-2, 1] |
Transport delay (Задержка) задержка на 0.5с |
|
|
Sine Wave (Синус) амплитуда = 2; частота = 100 |
Gain (Усиление) усиление в 4 раза |
Transport delay (Задержка) задержка на 0.15с |
|
|
Repeating Sequence (Пила) амплитуда = 1; период = 0.3с |
Gain (Усиление) усиление в 4 раза |
Quantizer (Квантизатор) Интервал квантования = 0.4 |
Задание 2.
На рисунке 2 приведена простейшая модель электрической цепи постоянного тока. Она содержит следующие блоки:
DC voltage source – источник постоянного напряжения. В параметрах можно изменять величину генерируемого напряжения (Amplitude), В.
Series RLC Branch – последовательный RLC контур. Представляет собой последовательно соединенные активное, индуктивное и емкостное сопротивление. В параметрах можно изменять характер нагрузки и задавать параметры активного (Resistance), Ом; индуктивного (Inductance), Гн; емкостного (Capacitance), Ф; элементов.
Current measurement – датчик (измеритель) тока. На выходе создает сигнал, численно равный силе тока, проходящего через него (между входами «+» и «–»).
Рисунок 2 – Модель электрической цепи постоянного тока.
В соответствии с вариантом создать и рассчитать в Simulink одну из электрических схем, представленных на рисунке 3. Исходные данные для моделирования приведены в таблице 2.
Для четных вариантов: – схема 3а. Измерить ток цепи и ток на одном из резисторов.
Для нечетных вариантов – схема 3б. Измерить ток цепи и напряжение на одном из резисторов.
а) б)
Рисунок 3– Электрические схемы постоянного тока для индивидуальных заданий
Таблица 2.
Вариант |
Е, В |
R1, Ом |
R2,Ом |
Вариант |
Е, В |
R1, Ом |
R2,Ом |
|
|
20 |
10 |
2 |
|
70 |
30 |
12 |
|
|
25 |
12 |
3 |
|
75 |
28 |
10 |
|
|
30 |
14 |
4 |
|
80 |
26 |
11 |
|
|
35 |
18 |
5 |
|
85 |
24 |
9 |
|
|
40 |
18 |
6 |
|
90 |
22 |
8 |
|
|
45 |
20 |
7 |
|
95 |
20 |
7 |
|
|
50 |
22 |
8 |
|
100 |
18 |
6 |
|
|
55 |
24 |
9 |
|
105 |
16 |
5 |
|
|
60 |
26 |
10 |
|
110 |
14 |
4 |
|
|
65 |
28 |
11 |
|
115 |
12 |
3 |