- •Оглавление
- •1. Общие сведения
- •2. Установка MatLab
- •3. Запуск системы MatLab
- •4. Запуск Simulink
- •5. Моделирующие блоки библиотеки Simulink
- •5.1. Раздел Continuous – блоки непрерывных элементов
- •Блок вычисления производной
- •И Integrator нтегратор
- •М State-Space одель в пространстве состояний
- •Передаточная функция
- •Блок фиксированной задержки сигнала
- •Блок управляемой задержки сигнала
- •П Zero-Pole ередаточная функция «нули-полюса»
- •5.2. Раздел Sources – блоки источники сигналов
- •Источник постоянного сигнала
- •Источник синусоидального сигнала
- •Формирование сигнала по текущему значению времени для непрерывных систем
- •Формирование сигнала по текущему значению времени для дискретных систем
- •Формирование выходного сигнала по количеству тактов на один период
- •Генератор ступенчатого сигнала
- •Источник линейно изменяющегося сигнала
- •Источник времени
- •Генератор сигналов
- •5.3. Раздел Sinks – блоки приемники сигналов
- •Осциллограф
- •Изменяющийся осциллограф
- •Цифровой дисплей
- •Графопостроитель
- •Усилитель
- •Ползунковый регулятор
- •Блок умножения и деления
- •Демультипликатор
- •Зона нечувствительности
- •Единичная дискретная задержка
- •Создание неделимых подсистем
- •6. Подготовка к моделированию без компьютера
- •7. Подготовка к моделированию на компьютере
- •8. Создание новой модели
- •9. Редактирование модели
- •9.1. Операции по выделению объектов
- •9.2. Операции по копированию и вырезанию объектов в буфер обмена
- •9.3. Операции по вставке объектов из буфера обмена
- •9.4. Операции с блоками
- •9.5. Операции с линиями связи
- •9.6. Операции с метками линий (сигналов)
- •9.7. Операции с комментариями
- •Действия мышью и клавиатурой при работе с блоками
- •Действия мышью и клавиатурой при работе с линиями
- •Действия мышью и клавиатурой при работе с метками линий
- •Действия мышью и клавиатурой при работе с комментариями
- •10. Форматирование объектов модели
- •11. Создание подсистем
- •12. Маскирование подсистем
- •13. Моделирование
- •14. Запуск моделирования
- •15. Документирование схемы модели и результатов моделирования
- •15.1. Документирование схемы модели
- •15.2. Печать графиков моделирования из окна Scope
- •16. Интерфейс с ис lti-Viewer
- •16.1. Запуск ис lti-Viewer в программе Simulink
- •16.2. Настройка lti-Viewer
- •16.3. Печать графиков из окна lti-Viewer
- •Литература
- •Приложение 1 Команды панели меню обозревателя библиотеки блоков
- •Приложение 2 Команды меню окна модели
- •630092, Г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20
2. Установка MatLab
Возможна сетевая или локальная установка MatLab. Полный объём версии MatLab 6.5 (Release 13) занимает порядка 1.15 гигабайтов на жёстком диске. Однако установка всех подпрограмм не обязательна. MatLab позволяет задавать индивидуальную конфигурацию системы путём выбора в диалоговом окне инсталляции только необходимых подпрограмм.
При изменении потребностей пользователя конфигурацию можно изменить. Для этого надо повторить процедуру установки, пометив дополнительные программы и сняв пометки с ненужных программ.
После завершения установки на рабочем столе компьютера появляется ярлык MatLab в форме трёхмерного «матлабовского графика».
3. Запуск системы MatLab
Для запуска MatLab достаточно дважды щёлкнуть левой кнопкой мыши на его ярлыке на рабочем столе компьютера.
При запуске MatLab появляется на несколько секунд заставка (рис. 1).
Затем открывается окно MatLab. В зависимости от схемы окна, выбранной из меню Вид, на нём может размещаться различное количество окон.
Схема «По умолчанию» – четыре окна:
Рабочая область – это оперативная память MatLab. В ней сохраняются все данные рабочей сессии (сеанса работы) MatLab, Simulink и других подпрограмм. Их всегда можно просмотреть или обработать соответствующей подпрограммой;
Рис. 1
Текущий каталог – текущая, рабочая папка. Он совмещён в одном окне с «Рабочей областью». Переход от «Рабочей области» к «Текущему каталогу» и наоборот осуществляется кнопками, расположенными в нижней части окна. Из этого окна можно открыть нужную программу (m-файл) или интересующую функцию, но прежде надо установить текущую папку, в которой находится программа или функция;
Команды – это протокол ранее исполненных команд (история команд);
Окно команд – это окно для ввода и исполнения команд (чаще его называют командным окном) является основным в MatLab. В нём отображаются команды, которые набираются пользователем на клавиатуре, результаты выполнения этих команд, текст исполняемой программы, а также информация об ошибках выполнения программы, распознанных системой. В командном окне в последней строке текстового поля имеется символ “››”, означающий готовность MatLab к восприятию и выполнению очередной команды.
Схема «только Окно команд» – одно окно:
Окно команд. Вид окна по этой схеме приведён на рис. 2.
Схема «Просто» – два окна:
Окно команд,
Команды.
Схема «Краткая история» – два окна по выбору:
Текущий каталог,
Рабочая область.
Два окна – схема «Полная история»:
Текущий каталог,
Команды.
Схема «Пять окон» – пять окон. Вышеперечисленные четыре окна плюс окно:
Запустить редактор.
Рис. 2
Окно MatLab представляет собой стандартное окно Windows-приложения и содержит все основные компоненты такого окна:
строку заголовка,
строку меню,
панель инструментов,
строку состояния,
вертикальную и горизонтальную полосы прокрутки.
4. Запуск Simulink
Для запуска программы Simulink необходимо предварительно запустить систему MatLab. После открытия окна системы MatLab можно запустить Simulink двумя способами:
на панели инструментов окна MatLab щёлкнуть по кнопке Simulink (зелёная с красным пятном),
в строке командного окна MatLab напечатать команду «simulink» и нажать клавишу «Enter».
После применения одного из приведённых способов на экране открывается окно Simulink Library Browser – окно обозревателя библиотеки блоков подпрограмм MatLab, в том числе и библиотеки Simulink (приведено на рис. 3).
Рис. 3
Окно обозревателя содержит следующие элементы:
заголовок с названием окна обозревателя – Simulink Library Browser,
панель меню,
панель инструментов,
окно с названием выбранного раздела библиотеки и его кратким описанием,
список разделов библиотеки (в левой части окна),
список разделов с их графическими изображениями (в правой части окна),
строка состояния обозревателя.
Для работы с окном используются команды, собранные на панели меню и панели инструментов.
Меню обозревателя библиотеки блоков содержит следующие опции:
Файл – работа с файлами библиотек,
Редактирование – добавление блоков и их поиск (по названию),
Вид – управление показом элементов интерфейса,
Справка – вывод окна справки по обозревателю библиотек.
Полный список команд для каждой опции меню обозревателя библиотек приведён в прил.1.
Кнопки на панели инструментов обозревателя выполняют следующие команды (слева направо):
создать новую модель (открыть новое окно модели),
открыть одну из существующих моделей,
изменить свойство окна обозревателя. После нажатия на кнопку Поверх всех окно обозревателя будет отображаться поверх других открытых окон,
найти блок, название которого (или первые несколько символов названия) указано в расположенном справа от кнопки текстовом поле. Если требуемый блок найден, то в окне обозревателя открывается соответствующий раздел библиотеки, а блок отображается как выбранный. В противном случае в подокне комментария выводится сообщение, что блок <имя> не найден.
Библиотеки блоков обозревателя представлены в виде трёхуровнего иерархического дерева. Правила работы с ним являются общими для списков такого рода: пиктограмма свёрнутого узла дерева содержит символ «+», а пиктограмма развернутого символ «–». Для того чтобы развернуть или свернуть узел дерева, достаточно щёлкнуть на «+» или на «–».
На верхнем уровне иерархии расположена библиотека Simulink , а также библиотеки других подпрограмм.
Ко второму уровню относятся разделы библиотеки Simulink.
Нижний уровень иерархии образует блоки Simulink, из которых «собираются» схемы моделей.
Развернуть раздел библиотеки, содержащий нужные блоки модели, можно несколькими командами:
одинарным щелчком левой клавиши мыши (ЛКМ) по наименованию нужного раздела в списке разделов библиотеки (левая часть окна),
двойным щелчком ЛКМ по символу «+» выбранного раздела библиотеки (правая часть окна),
двойным щелчком ЛКМ по графическому изображению раздела в правой части окна,
двойным щелчком ЛКМ по наименованию раздела в правой части окна.
На рис. 4 показано окно обозревателя, когда выбран раздел Continuous (блоки аналоговых элементов).
Рис. 4
В правом окне обозревателя для этого раздела теперь показаны графические изображения (пиктограммы) моделирующих блоков с формулами математической модели или графическим типом вырабатываемого сигнала и названием типового блока.
В окне обозревателя, в его левой части, видно, что библиотека Simulink имеет в своём составе тринадцать разделов:
Continuous – блоки непрерывных элементов (7)*,
Discontinuities – блоки нелинейных элементов (8)*,
Discrete – блоки дискретных элементов (9),
Look-Up Tables – блоки таблиц (6)*,
Math Operations – блоки математических операций (25)*,
Model Verification – блоки верификации сигналов (11),
Model – Wide Utilities – раздел дополнительных утилит (4),
Ports & Subsystems – порты и подсистемы (19),
Signal Attributes – блоки определения свойств сигналов (6),
Signal Routing – блоки маршрутизации сигналов (15)*,
Sinks – блоки приёмники сигналов (9)*,
Sources – блоки источники сигналов (18)*,
User-Defined Functions – функции, определяемые пользователем (4).
В скобках указано количество блоков в разделе, а звёздочкой (*) отмечены разделы, которые чаще других используются при анализе систем автоматического управления.
