Глава 3. Моделирование электротехнических устройств в пакете MATLAB приложение Simulink
Основной инструментарий приложения Simulink
Запуск системы MATLAB и приложения Simulink
В данном разделе излагаются основные принципы работы в пакете MATLAB и его приложении Simulink [26]. Работа с пакетом Simulink начинается с запуска системы MATLAB с помощью выведенного на рабочий стол ярлыка 
либо через кнопку на панели задач программы Windows Пуск\Программы\MATLAB (здесь и ниже наклонная черта «\» является разделителем последовательности нужных пунктов или действий в меню, подменю и т.д.). В результате открывается окно (рис. 3.1), содержащее:
- название окна - MATLAB;
- панель меню: File (файл), Edit (редактирование),View (вид), Web (вэб-сайт), Window (окно), Help (помощь);
- панель инструментов, на которой расположены в своем большинстве известные кнопки, но среди них имеется кнопка, имеющая всплывающую подсказку Simulink;
- наборное поле командного окна;
- строку состояния.
Рис. 3.1. Командное окно системы MATLAB 6.5.
Запуск пакета Simulink осуществляется одним из следующих способов:
- с помощью кнопки Simulink на панели инструментов (при этом вызывается окно обозревателя (браузера) библиотеки Simulink Library Browser);
- набором в строке командного окна слова Simulink с последующим нажатием кнопки Enter на клавиатуре (так же вызывается окно обозревателя);
- последовательным выбором пунктов меню File/New/Model (открывается окно для создания S- или SPS-модели);
- с помощью кнопки открытия документа на панели инструментов (вызывается окно с созданной ранее моделью, сохраненной в виде mdl-файла).
|
|
|
Последний из перечисленных способов следует применять для запуска отлаженной модели, в которую не требуется добавлять какие-либо блоки. Сразу отметим, что под S- и SPS-моделями понимаются соответственно модели, созданные с помощью программ Simulink и SimPowerSystems. Основные манипуляции в процессе работы осуществляются с помощью левой клавиши мыши (ЛКМ). Использование правой клавиши мыши (ПКМ) будет оговариваться особо. Открывать окно обозревателя нужно в тех случаях, когда создается новая модель или корректируется имеющаяся модель. Под корректировкой понимается добавление новых блоков из библиотеки или удаление «лишних» блоков из числа имеющихся и к настоящему времени ставших ненужными.
Окно обозревателя (рис. 3.2) содержит:
- панель с названием окна Simulink Library Browser;
- панель меню;
- панель инструментов с кнопками;
окно с названием выбранного раздела библиотеки;
- левое окно со списком разделов библиотеки (содержание окна на рис. 3.2 выведено частично);
- правое окно для вывода содержания открытого раздела или подраздела библиотеки в виде пиктограмм;
- строку состояния окна.
При вызове окна обозревателя автоматически открывается раздел библиотеки Simulink, который размещается в левой и правой частях этого окна. В левой части помещено подстрочное подменю в виде дерева. А в правой - пиктограммы подразделов этого раздела. Отметим, что в нижнем отделе списка левой части окна имеется строка с названием раздела SimPowerSystems. С разделами в левой части правила работы общие для подобных списков: в пиктограмме свернутого узла дерева знак «+», а у развернутого - «-». Щелчком ЛКМ по указанному знаку можно развернуть или свернуть узел дерева.
|
|
|
На панели меню окна обозревателя имеются 4 меню:
File – работа с файлами библиотеки: создание новой модели, открытие или закрытие mdl-файла;
Edit – добавление блоков в выделенную модель и их поиск по указанному названию в дополнительном окне;
View – управление показом элементов интерфейса;
Help – вызов справки по окну обозревателя.
На панели инструментов окна обозревателя располагаются кнопки:
1 – Create a new model – Создать новую модель (открыть окно модели);
2 – Open a model – Открыть одну из ранее созданных и сохраненных моделей;
3 – Stay on top – Расположить и удерживать окно обозревателя поверх других открытых окон;
4 – Find – Найти блок в библиотеке.
Рис. 3.2. Окно обозревателя (браузера) библиотеки Simulink.
|
|
|
В обозревателе имеется собственная поисковая система блоков по названию. Можно набирать название искомого блока в текстовом поле (допустимо набирать первые несколько символов названия) справа от значка «Find». Допустим, ищется блок, display. Набирается его название и, после нажатия клавиши Enter, начнется автоматический поиск блока с таким названием в библиотеках. В случае нахождения блока автоматически раскроется раздел библиотеки, в котором этот блок находится (в примере – раздел Simulink\Sinks). В правом окне появится пиктограмма блока. При повторном выполнении поиска с помощью клавиши Enter система найдет следующий блок, содержащий в своем названии слово display (блок display в разделе библиотеки DSP Blockset\DSP Sinks). Аналогично поиск выполняется через меню Edit/Find block в дополнительном окне. Следовательно, зная функцию блока на английском языке, можно выполнять их автоматический поиск.
Состав библиотеки Simulink
В библиотеку приложения Simulink входит ряд разделов. Для знакомства с ними откроем окно MATLAB и соответствующей кнопкой вызовем окно обозревателя Simulink Library Browser (см. рис. 3.2). В левой части раскрыто дерево разделов Simulink , а в правой части расположены пиктограммы этих разделов:
|
|
|
1 – Continuous – блоки аналоговых (непрерывных) сигналов.
2 – Discontinuities – блоки нелинейных элементов.
3 – Discrete – блоки дискретных (цифровых) сигналов.
4 – Look-Up Tables – блоки для формирования таблиц.
5 – Math Operations – блоки для реализации математических операций.
6 – Model Verification – блоки для проверки параметров сигналов.
7 – Model-Wide Utilities – подраздел дополнительных утилит.
8 – Ports&Subsystems – порты и подсистемы.
9 – Signal Attributes – блоки для изменения параметров сигналов.
10 – Signal Routing – блоки, определяющие маршруты сигналов.
11 – Sinks – приемники и измерители сигналов.
12 – Sourсes – источники сигналов.
13 – User-Defined Functions – функции, создаваемые пользователем (обычно с применением программных кодов).
При освоении моделирования в Simulink пользователю бывает удобнее работать с окном, в котором представлены пиктограммы всех разделов данной библиотеки (рис. 3.3). Это окно вызывается следующим образом, стрелка указателя мыши наводится на строку требуемого раздела Simulink Library Browser, нажимается ПКМ, появляется указатель, предлагающий открыть раздел (Open the ‘Name’ Library). Щелчком по нему ЛКМ вызывается требуемое окно Library: например Simulink Library (рис. 3.3). В нем расположены пиктограммы перечисленных выше разделов. Двойным щелчком ЛКМ по нужной пиктограмме открывается окно с пиктограммами блоков данного раздела библиотеки Simulink.
При работе в MATLAB и его приложении Simulink следует запомнить, что число π обозначается как «pi», бесконечность – inf, вместо десятичной запятой в числах используется десятичная точка, числа могут быть представлены в виде 1e-3 = 10-3 или 1.5e5 = 150000.
Рис. 3.3.Окно Library: simulink с пиктограммами разделов библиотеки Simulink.
При установке значений параметров блоков для построения функциональных и виртуальных моделей используются абсолютные и относительные единицы (табл. 3.1) [26].
Таблица 3.1. Единицы измерения электрических величин в системе СИ.
| Параметр | Единица измерения | Обозначение |
| Time (время) | Second | s (с) |
| Energy (энергия) | Joule | J (Дж) |
| Current (ток) | Ampere | A (А) |
| Voltage (напряжение) | Volt | V (В) |
| Active power (активная мощность) | Watt | W (Вт) |
| Apparent power (полная мощность) | volt-ampere | VA (ВА) |
| Reactive power (реактивная мощность) | Var | var (ВАр) |
| Impedance (полное сопротивление) | Ohm | Ohm (Ом) |
| Resistance (сопротивление) | Ohm | Ohm (Ом) |
| Inductance (индуктивность) | Henry | H (Гн) |
| Capacitance (емкость) | Farad | F (Ф) |
В некоторых моделях значения параметров задаются в относительных единицах (обозначение pu или о.е.). Общая формула для перехода к относительным единицам имеет вид:
,
где 
- значение физической величины для некоторого параметра в исходной системе единиц, например СИ; 
- базовое значение физической величины, выраженное в той же системе единиц и принятое в качестве единицы измерения величины в системе относительных единиц.
Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 282; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!