Mоделирование процессов и систем в Matlab (966709), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Соединим выходы блоков-источников со входами блока Хт' БгарЬ. Получим блок-схему, приведенную на рис. 7.12. Рис. 7.12. Блок-схема проверки работы блока ХУ БгарЬ Прежде чем запуспггь процесс моделирования этой схемы, необходимо настроить блок Хт' БгарЬ, введя в диалоговом окне В1осй Рагагпе1епс Хт' БгарЬ ожидаемые диапазоны изменения величины х (в нашем случае — времени) и у (синусоидального сигнала). Укажем в полях ввода х-ппп, х-гпах„у-пйп и у-гпах соответственно значения О, 1Ю, -1 и 1. Отметим, что в случае использования блока 5соре вводить диапазоны изменения величин не требуется, они устанавливаются автоматически. После вызова команды 5ЬпиЮоп и 51агс (Моделирование а Начать) на экране появится обзорное окно Хт' БгарЬ с изображением„представленным на рис. 7.13.
Рис. 7.13. Обзорное окно блока ХУ БгарЬ с графиком синусоиды БЛОК 015РсаУ Этот блок предназначен для выводана экран числовых значений величин, которые фигурируют в блок-схеме. Перетянув блок 01вр1ау в окно блок-схемы, дважды щелкнем на нем. Появится окно настройки блока (рис. 7.14). 288 Урок 7 ° Основе актуального моделнроаанна динамических систем Рнс. 7.14. Окно настройки блока О!ер!ау Формат вывода чисел задается путем выбора из списка Еоппат одного из пяти пунктов: айпери, !опд, айог! е, !опд е, Ьапк. Поле ввода Оеснпабоп (Прорсживанис) позволяет задать периодичность (через сколько дискретов времени) вывода значений в окне О!ар!ау, Если флажок Поабпд б!вр!ау сбропшн, можно определить блок О!ар!ау как блок без входа, обрывая его связи.
Параметр 5аглр!е Бгле используется только для дискретных во времени процессов. Его значение (-1), установленное по умолчанию, для непрерывных процессов и блоков изменять пе рекомендуется. Блок Отар!ау может использоваться для вывода как скалярных, так и векторных величин. Если отображаемая величина является вектором, то исходное представление, блока изменяется автоматически; об этом свидетельствует появление черного треугольника в правом нижнем углу блока Для каждого элемента вектора создается свое мини-окно, но чтобы элементы стали видимыми, необходимо увеличить изображение блока. Для этого следует выделить блок, полвести указатель мыши к одному из его углов и, не отпуская ее левую кнопку, расширить рамки изображения блока так, чтобы исчез черный треугольник. Для примера создадим блок-схему, состоящую из двух элементов — блока-гтсточника Сова!ап1 и блока-приемника О!ар!ау (рис.
7.15). Вызвав окно настройки блока Сопа1ап1 (рис. 7.16), установим в нем значение константы — вектора, который состоит из элементов (1е-П рт !757 .О 087), В окне настройки блока О!вр!ауусгавим формат вывода чисел айог! е. После активизации комагщы 5!птн!а1!оп ь 5!аг! (Моделирование ь Начать) получим изображение окна блок-схемы, показанное на рис. 7.15. Рмс. 7.1$. Блок-схема лроверкн функцноннрованна блока Ойр!ау 289 Библиотека 5!во!1пк — ядро пакета 5!вийна Рис.
7.16. Окно настройки блока Сопзтапт Расширив рамки изображения блока О!зр!ау на блок-схеме, получим картину, представленную на рис. 7.17. Рис. 7.17. Полное изображение содержимого обзорного блока О!зр!ау Блок То Гт!е Этот блок обеспечивает запись значений величины, поданной на его вход, в МАТ- файл данных для дальнейшего их использования в других 5-моделях. В окне настройки блока То Рйе устанавливаются следующие параметры (рис. 7.18): О г!!епаве — имя МАТ-файла, в который будут записываться значения входной величины (выводится на изображении блока в блок-схеме); по умолчанию используется имя ипШ!ег!.ва1; О ЧапаЫе нагое -- имя переменной, применяемой для обращения к данным, запи- санным в файле; по умолчанию используется переменная апз„ О Оес!вайоп —. дискретность записи данных в файл, то есть через сколько интер- валов времени производится запись; О 5авр!е 1!ве — величина дискрета времени для данного блока.
290 Урок 7 ° Основы визуального моделировании динамических систеи Рис. 7.1В. Окно настройки блока То Гйе Следует отметить, что значения данных, которые поступают на вход блока, записываются в выходную переменную (например, алз) так: первую строку матрицы образуют значения моментов времени; вторая строка содержит соответствующие значения первого элемента входного вектора, третья строка — значения второго элемента и т.
д. В результате записывается матрица размером (Ь + 1)хАГ, где 7г— количество элементов входного вектора, а 1Ч вЂ” количество точек измерения (количество моментов времени, в которые осуществлялось измерение). Блок То Вогкзрасе Этот блок предназначен для сохранения данных в рабочем пространстве системы МАТ?АВ. Данные хранятся в виде матрицы размером Атил, структура которой отличается от структуры данных в МАТ-файле. Так, для значений сохраняемых величин используется расположение по столбцам, а не по строкам; значения модельного времени не записываются. Окно настройки блока То УтогЬрасе (рис. 7.19) содержит такие параметры: О ЧапаЬ(е паве — имя, под которым данные сохраняются в рабочем пространст- ве; по умолчанию используется имя зтптзи1; О Махйпцлт лшвЬег ог готта — максимально допустимое количество строк, то есть значений записываемых данных; по умолчанию оно задается константой т пГ, указывающей, что данные регистрируются на всем интервале моделирования; О Реогпа11оп — дискретность записи данных в файл; О 5авр1е 1тгле — величина днскрета времени для данного блока (указывается только для дискретных блоков).
В списке 5аке Тогша1 (Формат записи) можно выбрать один из трех вариантов записи данных Апау (Массив, матрица), 51гисТиге (Структура) и 51гцсгиге илгЬ Вше (Структура со временем). Библиотека 5гпгийпк — ядро пакета Бгпгийпк Рис. 7.19. Окно настройки блока То 'ттогкзрасе РаЗДЕЛ БОиГСЕ5 Блоки, входящие в раздел 5оигсез (Источники), предназначены для формирования сигналов, которые при моделировании обеспечивают работу 3-модели в целом или отдельных ее частей. Все блоки-источники имеют по одному выходу и не имеют входов.
Раздел 5оогсез библиотеки Я!пшгтптс содержит две группы блоков: Иоде! $5уЬзузтегп 1пригз (Входы моделей и подсистем) и 5г9па(бепегатогз (Генераторы сигналов) (рис. 7.20). Рис. 7.20. Блоки раздела 5оигсея г9г Урок 7 ° Основы визуального моделирования динамических систем В первую группу входят блоки, обеспечивающие поступление сигналов в 5-модель или подсистему 5!пш1!и!с (см. раздел «Создание подсистем ь) извне (из других 5-моделей, рабочего пространства или МАТ-файлов). Это сггедующие блоки: О 1п1 -- входной порт Б-модели или подсистемы; обеспечивает поступление в подсистему сигналов из системы более высокого порядка, формируя вход этой подсистемы (для Б-модели верхнего уровня блок обеспечивает поступление процесса из рабочего пространства); О бгоипс! — создаст нулевой сигнал; О агота Ейе -- предназначен для ввода в 5-модель данных„которые хранятся на диске в МАТ-файле; О Ггогл !Уог!сзрасе -- обеспечивает ввод в модель данных непосредственно из рабочего пространства МАТ1.АВ.
Напомним, что данные в МАТ-файле образуют многомерный массив с количеством строк, которое определяется числом регистрируемых переменных. Первая строка содержит последовательные значения модельного времени„остальные строки — значения переменных, соответствующие отдельным моментам времеви. Во вторую группу раздела включены блоки„формируюшие выходную величину как заданную функцию времени.
Они представляют собой своеобразные генераторы сигналов заданного вида. Эту группу образуют следующие блоки: О Сопзйап! — формирует постоянную величину (скаляр, вектор или матрицу); О 5!дпа! Оепега1ог -- создает (генерирует) непрерывный колебательный сигнал одной из волновых форм (синусоидальиой, прямоугольной, треугольной) или случайный сигнал; О Рийе бепега!ог — представляет собой генератор непрерывных прямоугольных импульсов; О 5зйпа! ов)Ыег — создает (генерирует) один или несколько процессов, аппрокспмируемых отрезками прямых (до пяти отрезков в каждом); О Кагор — создает линейно восходящий (или нисходящий) сигзгал; О Япе Утаче -- генерирует гармонический сигнал; О 5сер — генерирует сигнал в виде ступеньки (ступенчатый сигнал) с заданными параметрами (время начала ступеньки н ее высота). О кереабп9 5едиепсе — генерирует периодическую последовательность; О СИгр Я9па! — представляет собой генератор гармонических колебаний, частота которых линейно изменяется во времени; О капдов 'мнглЬег — служит источником дискретного сигнала, значения котороз о являются случайной величиной, распределенной но нормальному закону; О 0п1гопп йапдогл 'миглЬег -- служит источниколг дискретного сигнала, значения которого являются случайной равномерно распределенной величипои; О Вапг!4зпп!ег! ФЬйсе !тойе -- является генератором белого шума с ограниченной полосой частот„ 293 Библиотека 5йлийпй — лдро пакета 5!вийпй О С(оса = является источником непрерывного сигнала, пропорционального модельному времени; О О!д!1а! с(оск — формирует дискретный сигнал, пропорциональный времени.
Как н другие блоки библиотеки Вшш!!и!г, блоки-источники могут быть настроены пользователем, за исключением блока С(оск. Блок Сопдтапт Этот блок генерирует процессы, которые являются неизменными во времени, то есть характеризуются постоянным значением. Для блока Сопзгапт (см. рис. 7.17) настраивается один параметр — Сопзтапс ча(пе, который может быть введен и как вектор-строка из нескольких элементов по общим правилам МАТ?АВ.
Пример использования данного блока был приведен ранее, при рассмотрении блока 0(зр!ау. Блок Яппа! Бепега2ог Этот блок представляет собой генератор непрерывных колебательных сигналов. Диалоговое окно настройки блока 5(дпа! Бепега1ог содержит следующие параметры (рис. 7.21): О тдаче тогв — форма волны; в раскрывающемся списке можно выбрать одну из таких форм периодического процесса: 5!пе (Синусоидальные волны), 5г!ваге (Прямоугольные волны), 5агчГоо1!г (Треугольные волны), Нардов (Случайные колебания); О Авр((гцг(е — значения амплитуды генерируемых колебаний; О Ргег!пенсу — частота колебаний; О Впйа — единицы измерения частоты колебаний; с помощью раскрывающегося списка можно задать одну из единиц измерения: Нег!а (Герцы), наг!/5ес (Радианы в секунду). Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
