Реферат: Для запуска программы необходимо предварительно запустить пакет matlab. Основное окно пакета matlab показано на Рис. Рис Основное окно программы

Simulink - интерактивный инструмент для моделирования, имитации и анализа динамических систем. Он дает возможность строить графические блок-диаграммы, имитировать динамические системы, исследовать работоспособность систем и совершенствовать проекты. Simulink полностью интегрирован с MATLAB, обеспечивая немедленным доступом к широкому спектру инструментов анализа и проектирования. . Эти преимущества делают Simulink наиболее популярным инструментом для проектирования систем управления и коммуникации, цифровой обработки и других приложений моделирования. 


2. Запуск Simulink

Для запуска программы необходимо предварительно запустить пакет MATLAB. Основное окно пакета MATLAB показано на Рис. 2.1.

Рис 2.1. Основное окно программы MATLAB

После открытия основного окна программы MATLAB нужно запустить программу Simulink. Это можно сделать одним из трех способов:

Нажать кнопку (Simulink)на панели инструментов командного окна MATLAB.

В командной строке главного окна MATLAB напечатать Simulink и нажать клавишу Enter на клавиатуре.

Выполнить команду Open… в меню File и открыть файл модели (mdl - файл). Последний вариант удобно использовать для запуска уже готовой и отлаженной одели,

Рис 2.2. Окно обозревателя разделов библиотеки Simulink

  ^ 3. Обозреватель разделов библиотеки Simulink

Окно обозревателя библиотеки блоков содержит следующие элементы (Рис. 2.2):

Заголовок, с названием окна – Simulink Library Browser.

Меню, с командами File, Edit, View, Help.

Панель инструментов, с ярлыками наиболее часто используемых команд.

Окно комментария для вывода поясняющего сообщения о выбранном блоке.

Список разделов библиотеки, реализованный в виде дерева.

Окно содержимого раздела библиотеки (список вложенных разделов библиотеки или блоков)

Строка состояния, содержащая подсказку по выполняемому действию.

На рис. 2.2 выделена основная библиотека Simulink (в левой части окна) и показаны ее разделы (в правой части окна).

Библиотека Simulink содержит следующие основные разделы:

Continuous – линейные блоки.

Discrete – дискретные блоки.

Functions & Tables – функции и таблицы.

Math – блоки математических операций.

Nonlinear – нелинейные блоки.

Signals & Systems – сигналы и системы.

Sinks - регистрирующие устройства.

Sources — источники сигналов и воздействий.

Subsystems – блоки подсистем.

При выборе соответствующего раздела библиотеки в правой части окна отображается его содержимое (Рис. 3.1).



Рис 3.1. Окно обозревателя с набором блоков раздела библиотеки


Кнопки панели инструментов имеют следующее назначение:

Создать новую S-модель (открыть новое окно модели).

Открыть одну из существующих S-моделей.

Изменить свойства окна обозревателя. Данная кнопка позволяет установить режим отображения окна обозревателя "поверх всех окон”. Повторное нажатие отменяет такой режим.

Поиск блока по названию (по первым символам названия). После того как блок будет найден, в окне обозревателя откроется соответствующий раздел библиотеки, а блок будет выделен. Если же блок с таким названием отсутствует, то в окне комментария будет выведено сообщение Not found <имя блока> (Блок не найден).

  ^ 4. Создание модели

Для создания модели в среде SIMULINK необходимо последовательно выполнить ряд действий:

4.1. Создать новый файл модели с помощью команды File/New/Model, или используя кнопку на панели инструментов (здесь и далее, с помощью символа “/”, указаны пункты меню программы, которые необходимо последовательно выбрать для выполнения указанного действия). Вновь созданное окно модели показано на Рис. 4.1.



Рис 4.1. Пустое окно модели

4.2. Расположить блоки в окне модели. Для этого необходимо открыть соответствующий раздел библиотеки (Например, Sources - Источники). Далее, указав курсором на требуемый блок и нажав на левую клавишу “мыши” - “перетащить” блок в созданное окно. Клавишу мыши нужно держать нажатой. На Рис 4.2 показано окно модели, содержащее блоки.




Рис 4.2. Окно модели, содержащее блоки


Для удаления блока необходимо выбрать блок (указать курсором на его изображение и нажать левую клавишу “мыши”), а затем нажать клавишу Delete на клавиатуре.

4.3. Далее, если это требуется, нужно изменить параметры блока, установленные программой “по умолчанию”. Для этого необходимо дважды щелкнуть левой клавишей “мыши”, указав курсором на изображение блока. Откроется окно редактирования параметров данного блока. При задании численных параметров следует иметь в виду, что в качестве десятичного разделителя должна использоваться точка, а не запятая. После внесения изменений нужно закрыть окно кнопкой OK. На рис.4.3 в качестве примера показаны блок, моделирующий передаточную функцию и окно редактирования параметров данного блока.



Рис 4.3. Блок, моделирующий передаточную функцию и окно редактирования параметров блока

4.4. После установки на схеме всех блоков из требуемых библиотек нужно выполнить соединение элементов схемы. Для соединения блоков необходимо указать курсором на “выход” блока, а затем, нажать и, не отпуская левую клавишу “мыши”, провести линию к входу другого блока. После чего отпустить клавишу. В случае правильного соединения изображение стрелки на входе блока изменяет цвет. Для создания точки разветвления в соединительной линии нужно подвести курсор к предполагаемому узлу и, нажав правую клавишу “мыши”, протянуть линию. Для удаления линии требуется выбрать линию (так же, как это выполняется для блока), а затем нажать клавишу Delete на клавиатуре. Схема модели, в которой выполнены соединения между блоками, показана на Рис. 4.4.



Рис 4.4. Схема модели

4.5. После составления расчетной схемы необходимо сохранить ее в виде файла на диске, выбрав пункт меню File/Save As... в окне схемы и указав папку и имя файла. Следует иметь в виду, что имя файла не должно превышать 32 символов, должно начинаться с буквы и не может содержать символы кириллицы и спецсимволы. Это же требование относится и к пути файла (к тем папкам, в которых сохраняется файл). При последующем редактировании схемы можно пользоваться пунктом меню Fille/Save. При повторных запусках программы SIMULINK загрузка схемы осуществляется с помощью меню File/Open... в окне обозревателя библиотеки или из основного окна MATLAB.

  5. Окно модели

Окно модели содержит следующие элементы (см. рис. 4.4):

Заголовок, с названием окна. Вновь созданному окну присваивается имя Untitled с соответствующим номером.

Меню с командами File, Edit, View и т.д.

Панель инструментов.

Окно для создания схемы модели.

Строка состояния, содержащая информацию о текущем состоянии модели.

Меню окна содержит команды для редактирования модели, ее настройки и управления процессом расчета, работы файлами и т.п.:

File (Файл) — Работа с файлами моделей.

Edit (Редактирование) — Изменение модели и поиск блоков.

View (Вид) — Управление показом элементов интерфейса.

Simulation (Моделирование) — Задание настроек для моделирования и управление процессом расчета.

Format (Форматирование) — Изменение внешнего вида блоков и модели в целом.

Tools (Инструментальные средства) — Применение специальных средств для работы с моделью (отладчик, линейный анализ и т.п.)

Help (Справка) — Вывод окон справочной системы.

Полный список команд меню окна модели приведен в Приложении 2.

Для работы с моделью можно также использовать кнопки на панели инструментов (Рис.5.1).



Рис 5.1. Панель инструментов окна модели

Кнопки панели инструментов имеют следующее назначение:

New Model — Открыть новое (пустое) окно модели.

Open Model — Открыть существующий mdl-файл.

Save Model — Сохранить mdl-файл на диске.

Print Model — Вывод на печать блок-диаграммы модели.

Cut — Вырезать выделенную часть модели в буфер промежуточного хранения.

Copy — Скопировать выделенную часть модели в буфер промежуточного хранения.

Paste — Вставить в окно модели содержимое буфера промежуточного хранения.

Undo — Отменить предыдущую операцию редактирования.

Redo — Восстановить результат отмененной операции редактирования.

Library Browser — Открыть окно обозревателя библиотек.

Toggle Model Browser — Открыть окно обозревателя модели.

Go to parent system — Переход из подсистемы в систему высшего уровня иерархии (“родительсую систему”). Команда доступна только, если открыта подсистема.

Debug — Запуск отладчика модели.

Start/Pause/Continue Simulation — Запуск модели на исполнение (команда Start); после запуска модели на изображении кнопки выводится символ , и ей соответствует уже команда Pause (Приостановить моделирование); для возобновления моделирования следует щелкнуть по той же кнопке, поскольку в режиме паузы ей соответствует команда Continue (Продолжить).

Stop — Закончить моделирование. Кнопка становится доступной после начала моделирования, а также после выполнения команды ^ Pause.

Normal/Accelerator — Обычный/Ускоренный режим расчета. Инструмент доступен, если установлено приложение Simulink Performance Tool.

В нижней части окна модели находится строка состояния, в которой отображаются краткие комментарии к кнопкам панели инструментов, а также к пунктам меню, когда указатель мыши находится над соответствующим элементом интерфейса. Это же текстовое поле используется и для индикации состояния Simulink: Ready (Готов) или Running (Выполнение). В строке состояния отображаются также:

масштаб отображения блок-диаграммы (в процентах, исходное значение равно 100%),

индикатор степени завершенности сеанса моделирования (появляется после запуска модели),

текущее значения модельного времени (выводится также только после запуска модели),

используемый алгоритм расчета состояний модели (метод решения).

 ^ 6. Основные приемы подготовки и редактирования модели

6.1. Добавление текстовых надписей

Для повышения наглядности модели удобно использовать текстовые надписи. Для создания надписи нужно указать мышью место надписи и дважды щелкнуть левой клавишей мыши. После этого появится прямоугольная рамка с курсором ввода. Аналогичным образом можно изменить и подписи к блоками моделей.. На рис. 6.1 показаны текстовая надпись и изменение надписи в блоке передаточной функции. Следует иметь в виду, что рассматриваемая версия программы (Simulink 4) не адаптирована к использованию кириллических шрифтов, и применение их может иметь самые разные последствия: - отображение надписей в нечитаемом виде, обрезание надписей, сообщения об ошибках, а также невозможность открыть модель после ее сохранения. Поэтому, применение надписей на русском языке для текущей версии Simulink крайне не желательно.



Pис 6.1. Текстовая надпись и изменение надписи в Transfer Function

^ 6.2. Выделение объектов

Для выполнения какого-либо действия с элементом модели (блоком, соединительной линией, надписью) этот элемент необходимо сначала выделить.

Выделение объектов проще всего осуществляется мышью. Для этого необходимо установить курсор мыши на нужном объекте и щелкнуть левой клавишей мыши. Произойдет выделение объекта. Об этом будут свидетельствовать маркеры по углам объекта (см. рис. 6.1). Можно также выделить несколько объектов. Для этого надо установить курсор мыши вблизи группы объектов, нажать левую клавишу мыши и, не отпуская ее, начать перемещать мышь. Появится пунктирная рамка, размеры которой будут изменяться при перемещении мыши. Все охваченные рамкой объекты становятся выделенными. Выделить все объекты также можно, используя команду Edit/Select All. После выделения объекта его можно копировать или перемещать в буфер промежуточного хранения, извлекать из буфера, а также удалять, используя стандартные приемы работы в Windows-программах.

^ 6.3. Копирование и перемещение объектов в буфер промежуточного хранения

Для копирования объекта в буфер его необходимо предварительно выделить, а затем выполнить команду Edit/Copy или воспользоваться инструментом на панели инструментов.

Для вырезания объекта в буфер его необходимо предварительно выделить, а затем выполнить команду Edit/Cut или воспользоваться инструментом на панели инструментов. При выполнении данных операций следует иметь в виду, что объекты помещаются в собственный буфер MATLAB и недоступны из других приложений. Использование команды Edit/Copy model to Clipboard позволяет поместить графическое изображение модели в буфер Windows и, соответственно, делает его доступным для остальных программ.

Копирование можно выполнить и таким образом: нажать правую клавишу мыши, и не отпуская ее, переместить объект. При этом будет создана копия объекта, которую можно переместить в необходимое место.

^ 6.4. Вставка объектов из буфера промежуточного хранения

Для вставки объекта из буфера необходимо предварительно указать место вставки, щелкнув левой клавишей мыши в предполагаемом месте вставки, а затем выполнить команду Edit/Paste или воспользоваться инструментом на панели инструментов.

^ 6.5. Удаление объектов

Для удаления объекта его необходимо предварительно выделить, а затем выполнить команду Edit/Clear или воспользоваться клавишей Delete на клавиатуре. Следует учесть, что команда Clear удаляет блок без помещения его в буфер обмена. Однако эту операцию можно отменить командой меню File/Undo.

^ 6.6. Соединение блоков

Для соединения блоков необходимо сначала установить курсор мыши на выходной порт одного из блоков. Курсор при этом превратится в большой крест из тонких линий (Рис. 6.2). Держа нажатой левую кнопку мыши, нужно переместить курсор ко входному порту нужного блока. Курсор мыши примет вид креста из тонких сдвоенных линий (Рис. 6.3). После создания линии необходимо отпустить левую клавишу мыши. Свидетельством того, что соединение создано, будет жирная стрелка у входного порта блока. Выделение линии производится точно также как и выделение блока – одинарным щелчком левой клавиши мыши. Черные маркеры, расположенные в узлах соединительной линии будут говорить о том, что линия выделена.



Рис 6.2. Начало создания соединения



Рис 6.3. Завершение создания соединения

Создание петли линии соединения выполняется также как перемещение блока. Линия соединения выделяется, и затем нужная часть линии перемещается. Рисунок 6.4 поясняет этот процесс.



Рис 6.4. Создание петли в соединительной линии

Удаление соединений выполняется также как и любых других объектов (см. п. 6.5).


^ 6.8. Перемещение блоков

Любой блок модели можно переместить, выделив его, и передвинув, держа нажатой левую клавишу мыши. Если ко входам и выходам блока подведены соединительные линии, то они не разрываются, а лишь сокращаются или увеличиваются в длине. В соединение можно также вставить блок, имеющий один вход и один выход. Для этого его нужно расположить в требуемом месте соединительной линии.

^ 6.9. Использование команд Undo и Redo

В процессе освоения программы пользователь может совершать действия кажущиеся ему необратимыми (например, случайное удаление части модели, копирование и т.д.). В этом случае следует воспользоваться командой Undo — отмена последней операции. Команду можно вызвать с помощью кнопки в панели инструментов окна модели или из меню Edit. Для восстановления отмененной операции служит команда Redo (инструмент ).

^ 6.10. Форматирования объектов

В меню Format (также как и в контекстном меню, вызываемом нажатием правой клавиши мыши на объекте) находится набор команд форматирования блоков. Команды форматирования разделяются на несколько групп:

1. Изменение отображения надписей:

Font — Форматирование шрифта надписей и текстовых блоков.

Text alignment — Выравнивание текста в текстовых надписях.

Flip name — Перемещение подписи блока.

Show/Hide name — Отображение или скрытие подписи блока.

2.Изменение цветов отображения блоков:

Foreground color — Выбор цвета линий для выделенных блоков.

Background color — Выбор цвета фона выделенных блоков.

Screen color — Выбор цвета фона для всего окна модели.

3. Изменение положения блока и его вида:

Flip block – Зеркальное отображение относительно вертикальной оси симметрии.

Rotate block – Поворот блока на 900 по часовой стрелке.

Show drop shadow — Показ тени от блока.

Show port labels — Показ меток портов.

4. Прочие установки:

Library link display — Показ связей с библиотеками.

Sample time colors — Выбор цвета блока индикации времени.

Wide nonscalar lines — Увеличение/уменьшение ширины нескалярных линий.

Signal dimensions — Показ размерности сигналов.

Port data types — Показ данных о типе портов.

Storage class — Класс памяти. Параметр, устанавливаемый при работе Real-Time Workshop.

Execution order — Вывод порядкового номера блока в последовательности исполнения

^ 7. Установка параметров расчета и его выполнение

Перед выполнением расчетов необходимо предварительно задать параметры расчета. Задание параметров расчета выполняется в панели управления меню Simulation/Parameters. Вид панели управления приведен на Рис.7.1.



Рис 7.1. Панель управления

Окно настройки параметров расчета имеет 4 вкладки:

Solver (Расчет) — Установка параметров расчета модели.

Workspace I/O (Ввод/вывод данных в рабочую область) — Установка параметров обмена данными с рабочей областью MATLAB.

Diagnostics (Диагностика) — Выбор параметров диагностического режима.

Advanced (Дополнительно) — Установка дополнительных параметров.

Установка параметров расчета модели выполняется с помощью элементов управления, размещенных на вкладке Solver. Эти элементы разделены на три группы (рис. 7.1): Simulation time (Интервал моделирования или, иными словами, время расчета), Solver options (Параметры расчета), Output options (Параметры вывода).

^ 7.1. Установка параметров расчета модели

7.1.1. Simulation time (Интервал моделирования или время расчета)

Время расчета задается указанием начального (Start time) и конечного (Stop time) значений времени расчета. Начальное время, как правило, задается равным нулю. Величина конечного времени задается пользователем исходя из условий решаемой задачи.

^ 7.1.2. Solver options (Параметры расчета)

При выборе параметров расчета необходимо указать способ моделирования (Type) и метод расчета нового состояния системы. Для параметра Type доступны два варианта - c фиксированным (Fixed-step) или с переменным (Variable-step) шагом. Как правило, Variable-step используется для моделирования непрерывных систем, a Fixed-step - для дискретных.

Список методов расчета нового состояния системы содержит несколько вариантов. Первый вариант (discrete) используется для расчета дискретных систем. Остальные методы используются для расчета непрерывных систем. Эти методы различны для переменного (Variable-step) и для фиксированного (Fixed-step) шага времени, но, по сути, представляют собой процедуры решения систем дифференциальных уравнений. Подробное описание каждого из методов расчета состояний системы приведено во встроенной справочной системе MATLAB.

Ниже двух раскрывающихся списков Type находится область, содержимое которой меняется зависимости от выбранного способа изменения модельного времени. При выборе Fixed-step в данной области появляется текстовое поле Fixed-step size (величина фиксированного шага) позволяющее указывать величину шага моделирования (см. рис. 7.2). Величина шага моделирования по умолчанию устанавливается системой автоматически (auto). Требуемая величина шага может быть введена вместо значения auto либо в форме числа, либо в виде вычисляемого выражения (то же самое относится и ко всем параметрам устанавливаемым системой автоматически).



Рис 7.2. Вкладка Solver при выборе фиксированного шага расчета

При выборе Fixed-step необходимо также задать режим расчета (Mode). Для параметра Mode доступны три варианта:

MultiTasking (Многозадачный) – необходимо использовать, если в модели присутствуют параллельно работающие подсистемы, и результат работы модели зависит от временных параметров этих подсистем. Режим позволяет выявить несоответствие скорости и дискретности сигналов, пересылаемых блоками друг другу.

SingleTasking (Однозадачный) - используется для тех моделей, в которых недостаточно строгая синхронизация работы отдельных составляющих не влияет на конечный результат моделирования.

^ Auto (Автоматический выбор режима) - позволяет Simulink автоматически устанавливать режим MultiTasking для тех моделей, в которых используются блоки с различными скоростями передачи сигналов и режим SingleTasking для моделей, в которых содержатся блоки, оперирующие одинаковыми скоростями.

При выборе Variable-step в области появляются поля для установки трех параметров:

Мах step size - максимальный шаг расчета. По умолчанию он устанавливается автоматически (auto) и его значение в этом случае равно (SfopTime — StartTime)/50. Довольно часто это значение оказывается слишком большим, и наблюдаемые графики представляют собой ломаные (а не плавные) линии. В этом случае величину максимального шага расчета необходимо задавать явным образом.

Мin step size - минимальный шаг расчета.

Initial step size - начальное значение шага моделирования.

При моделировании непрерывных систем с использованием переменного шага необходимо указать точность вычислений: относительную (Relative tolerance) и абсолютную (Absolute tolerance). По умолчанию они равны соответственно 10-3 и auto.

^ 7.1.3. Output options (Параметры вывода)

В нижней части вкладки Solver задаются настройки параметров вывода выходных сигналов моделируемой системы (Output options). Для данного параметра возможен выбор одного из трех вариантов:

^ Refine output (Скорректированный вывод) – позволяет изменять дискретность регистрации модельного времени и тех сигналов, которые сохраняются в рабочей области MATLAB с помощью блока То Workspace. Установка величины дискретности выполняется в строке редактирования Refine factor, расположенной справа. По умолчанию зна чение Refine factor равно 1, это означает, что регистрация производится с шагом D t = 1 (то есть для каждого значения модельного времени:). Если задать Refine factor равеным 2, это означает, что будет регистрироваться каждое второе значение сигналов, 3 - каждое третье т. д. Параметр Refine factor может принимать только целые положительные значения

^ Produce additional output (Дополнительный вывод) — обеспечивает дополнительную регистрацию параметров модели в заданные моменты времени; их значения вводятся в строке редактирования (в этом случае она называется Output times) в виде списка, заключенного в квадратные скобки. При использовании этого варианта базовый шаг регистрации (D t) равен 1. Значения времени в списке Output times могут быть дробными числами и иметь любую точность.

Produce specified output only (Формировать только заданный вывод) — устанавливает вывод параметров модели только в заданные моменты времени, которые указываются в поле Output times (Моменты времени вывода).

^ 7.2. Установка параметров обмена с рабочей областью

Элементы, позволяющие управлять вводом и выводом в рабочую область MATLAB промежуточных данных и результатов моделирования, расположены на вкладке Workspace I/O (рис. 7.3).



Рис 7.3. Вкладка Workspace I/O диалогового окна установки параметров моделирования

Элементы вкладки разделены на 3 поля:

Load from workspace (Загрузить из рабочей области). Если флажок Input (Входные данные) установлен, то в расположенном справа текстовом поле можно ввести формат данных, которые будут считываться из рабочей области MATLAB. Установка флажка Initial State (Начальное состояние) позволяет ввести в связанном с ним текстовом поле имя переменной, содержащей параметры начального состояния модели. Данные, указанные в полях Input и Initial State, передаются в исполняемую модель посредством одного или более блоков In (из раздела библиотеки Sources).

Save to workspace (Записать в рабочую область) – Позволяет установить режим вывода значений сигналов в рабочую область ^ MATLAB и задать их имена.

Save options (Параметры записи) – Задает количество строк при передаче переменных в рабочую область. Если флажок Limit rows to last установлен, то в поле ввода можно указать количество передаваемых строк (отсчет строк производится от момента завершения расчета). Если флажок не установлен, то передаются все данные. Параметр Decimation (Исключение) задает шаг записи переменных в рабочую область (аналогично параметру Refine factor вкладки Solver). Параметр Format (формат данных) задает формат передаваемых в рабочую область данных. Доступные форматы Array (Массив), Structure (Структура), Structure With Time (Структура с дополнительным полем – “время”).

^ 7.3. Установка параметров диагностирования модели

Вкладка Diagnostics (рис. 7.4) позволяет изменять перечень диагностических сообщений, выводимых Simulink в командном окне MATLAB, а также устанавливать дополнительные параметры диагностики модели.

Сообщения об ошибках или проблемных ситуациях, обнаруженных Simulink в ходе моделирования и требующих вмешательства разработчика выводятся в командном окне MATLAB. Исходный перечень таких ситуаций и вид реакции на них приведен в списке на вкладке Diagnostics. Разработчик может указать вид реакции на каждое из них, используя группу переключателей в поле Action (они становятся доступны, если в списке выбрано одно из событий):

None — игнорировать,

Warning -— выдать предупреждение и продолжить моделирование,

Error — выдать сообщение об ошибке и остановить сеанс моделирования.

Выбранный вид реакции отображается в списке рядом с наименованием события.



Рис 7.4. Вкладка Diagnostics окна установки параметров моделирования

^ 7.4. Выполнение расчета

Запуск vjjj выполняется с помощью выбора пункта меню Simulation/Start. или инструмента на панели инструментов. Процесс расчета можно завершить досрочно, выбрав пункт меню Simulation/Stop или инструмент . Расчет также можно остановить (Simulation/Pause) и затем продолжит

^ 8. Завершение работы

Для завершения работы необходимо сохранить модель в файле, закрыть окно модели, окно обозревателя библиотек, а также основное окно пакета MATLAB.

 


^ 1.3. Пакет расширения Power System Blockset.


Библиотека Powerlib пакета расширения Power System Blockset (рис.1.9) содержит 7 разделов, последний из которых “Extras” включает подразделы.





Рис.1.9 Библиотека Powerlib.



^ 1.3.1 Electrical Sources – источники электрической энергии.


Эта библиотека содержат неуправляемые и управляемые источники постоянного и переменного напряжения и тока (Рис.1.10). Окно настройки блока AC Voltage Source показано на рис.1.11. В полях параметров окна устанавливаются значения амплитуды напряжения, начальной фазы и частоты.

Поле “Measurements” позволяет подключать блок Multimeter для измерения и наблюдения выходных параметров источника.





Рис.1.10 Библиотека Electrical Sources.
Блоки управляемых источников позволяют связать структурные или функциональные схемы основных библиотек “Simulink Blok Library” c элементами библиотеки Power System Blockset.





Рис.1.11 Окно настройки блока AC Voltage Source.




^ 1.3.2 Library Power Elements – библиотека пассивных элементов.


На Рис.1.12 представлен состав этой библиотеки, она содержит:

последовательные и параллельные пассивные элементы R,L,C, которые могут быть заданы в параметрах этих элементов (Ом, Генри, Фарада “RLC Branch”), а могут быть заданы значениями активной, реактивной индуктивной, либо реактивной емкостной мощностей (“RLC Load”).

Линейный трансформатор (Linear Transformer) и трансформатор c реальным магнитным сердечником, учитывающим его насыщение, (Saturable Transformer)

Магнитосвязанные цепи (цепи с взаимной индукцией) (Mutual Inductance).

Нелинейный элемент (Surge Arrester), позволяющий сформировать требуемую нелинейную зависимость между входным и выходным сигналами.

Ключ (Breaker), параметры (сопротивление, индуктивность) которого в открытом состоянии задаются в полях настройки. Там же задается состояние ключа (открыт, закрыт) при нулевом входном сигнале.

Трехфазный двухобмоточный и трехобмоточный трансформаторы (Three-Phase Transformer , Two windings, Three windings).

7- Блоки, реализующие параметры однофазной и трехфазной линии передачи (PI Section Line, Distributed Parameters Line).




Рис.1.12 Библиотека Power Elements



На Рис.1.13 в качестве примера, показано окно настройки блока трехфазного трансформатора (Three-Phase Transformer). В полях настройки задаются параметры трансформатора (power and frequency), параметры первичной и вторичной обмоток (Winding parameters), схемы соединения первичных и вторичных обмоток (окна Winding 1 (ABC) Connection, Winding 2 (abc) Connection). Флажок (Suturable Core) позволяет учесть насыщение трансформатора. В выпадающем меню поля (Measurements) устанавливаются переменные состояния трансформатора, которые подлежат измерению при моделировании блоком Multimeter.





Рис.1.13 Окно настройки блока Three-Phase Transformer



^ 1.4.4 Machines – библиотека электрических машин.


Эта библиотека содержит синхронные, асинхронные машины и машины постоянного тока. Все машины могут быть представлены как в абсолютных, так и относительных единицах. Универсальный блок измерений (Machines Measurement Demax) позволяет измерить требуемые переменные состояния машины




Рис.1.29 Библиотека Machines.



На Рис.1.30, в качестве примера, показана модель асинхронной машины с панелью настройки.

В окнах панели настройки задаются:

в первом окне задается тип ротора (короткозамкнутый, фазный);

во втором окне задается координатная система отсчета.

в третьем окне задаются мощность, действующее линейное напряжение и частота;

в четвертом, пятом и шестом окнах задаются параметры классической схемы замещения;

в седьмом окне задается момент инерции ротора, коэффициент вязкого трения и число пар полюсов;

в последнем окне задаются начальные условия.

Универсальный блок измерения переменных состояния и его панель настройки показаны на Рис.1.31.





Рис.1.30 Панель настройки блока Asynchronous Machine.



В первом окне панели настройки (Machine type) указывается тип машины. При этом изменяется панель настройки под соответствующую машину.

В окнаф панели задания блока измерений галочками отмечаются величины, которые подлежат измерению или наблюдению.





Рис.1.31 Панель настройки блока Machines Measurement Demax.



^ 1.3.4 Connector-блоки связи между входами и выходами моделей библиотеки Power System Blockset




Рис.1.16 Библиотека Connector



Эти блоки показаны на Рис.1.16, назначение блоков раскрывает их графическое представление. В окнах настройки блоков Bus Bar указывается количество входов и выходов.


^ 1.3.5 Meаsurement– блоки измерений.


Эти блоки показаны на Рис.1.17. Блоки Voltage Measurement, Current Measurement MATLAB 6.5
В начале августа 2002 года компания MathWorks выпустила Release 13 (MATLAB 6.5 и Simulink 5.0) - новую версию семейства программного обеспечения.

MATLAB 6.5 включает в себя новый JIT компилятор, который будет обеспечивать более быстрое выполнение программ. По мнению разработчиков, это делает MATLAB 6.5 мощнейшей альтернативой кодированию на C в области технических вычислений.

 

^ Особенности версии 13

 

Новые функции MATLAB 6.5

Одной из наиболее примечательных особенностей новой версии является повышение производительности m-файлов. Изменения в алгоритме обработки m-функций и сценариев позволили добиться существенного повышения производительности по сравнению с предыдущими версиями MATLAB.

Основные особенности новой версии MATLAB:

Значительное увеличение скорости работы m-файлов.

Поддержка для регулярных выражений (regular expressions).

Поддержка форматирования сообщений об ошибках и предупреждений.

Поддержка фильтрации предупреждений.

Динамические имена полей структур.

Новые логические операторы AND (&&) и OR (||) и поддержка неполного вычисления логических выражений.

Расширенная поддержка работы с NaN в массивах и структурах

Поддержка 64-битных целых чисел.

Улучшенная работа с большими объёмами данных

Поддержка больших файлов (64-битные механизмы работы с файлами)

Уменьшен объём памяти, занимаемый булевыми переменными.

Новый объект MATLAB Timer для планирования выполнения команд

Основные изменения MATLAB Audio

Новая функция для получения информации об audio-устройствах.

Улучшения в системах звуко- записи и воспроизведения.

Поддержка 24 битной записи и воспроизведения.

Поддержка 24- и 32-битных wav-файлов.

Поддержка браузера Workspace.

Simulink 5: новые возможности

Встроенная поддержка вычислений с фиксированной точкой. Теперь есть возможность легко модернизировать модель, переключаясь между вычислениями с плавающей точкой и вычислениями с фиксированной точкой (требуется установка Fixed-Point Blockset).

Инструмент Look-Up Table Editor обеспечивает удобный просмотр и редактирование данных в блоках таблиц. Вызов редактора выполняется из меню Tools окна модели.

Инструмент Model Discretizer обеспечивает выборочную замену непрерывных блоков на дискретные блоки (требуется установка Control System Toolbox, Версия 5.2). Вызов дискретизатора выполняется из меню Tools окна модели.

Улучшенное цветовое оформление модели. Теперь пользователь может задавать цвета блоков, используя расширенную цветовую палитру. Возможно также выбрать нужный оттенок из всей цветовой гаммы (подобно тому, как это делается в графических редакторах). С помощью инструмента Sample Time Colors меню Format можно выполнить цветовую маркировку блоков в зависимости от типа блока (непрерывный, дискретный или гибридный) и величины шага модельного времени Sample Time.

Улучшенное средство диагностики ошибок Diagnostic Viewer позволяет теперь конфигурировать сообщения об ошибках и включать в них гиперссылки.

Редактор маски ^ Mask Editor теперь включает в себя инструмент для создания динамических окон диалога. Панель Callback на вкладке Parameters редактора маски позволяет задавать функции обрабатывающие изменение параметров блока (подсистемы).

Блок ^ S-function Builder содержит новую вкладку Data Properties, c помощью которой можно задавать тип данных портов, вид входных и выходных сигналов (действительный или комплексный), определять метки портов, задавать размерность сигналов и т.п.

Новая библиотека ^ Model Verification library. Библиотека содержит блоки, выполняющие проверку модели в процессе расчета.

Инструмент создания отчета Print details, формирующий HTML-документ со схемами модели и подсистем, а также перечнем параметров блоков и их значениями. Команда Print details включена в меню File.

Для ставших привычными блоков можно задавать дополнительные параметры. Так, например, окно параметров блока ^ Sum содержит флажок Show additional parameters, установка которого увеличивает окно. В увеличенном окне становятся доступными новые группы параметров. Теперь возможно задать, например, такой параметр как Output data type – тип данных выходного сигнала.

 

^ Новые продукты в версии 13

Embedded Target for Motorola MPC555 позволяет переносить выходные коды, сгенерированные в Real-Time Workshop Embedded Coder, непосредственно в микроконтроллер MPC555. Для генерирования выходных кодов, специфичных для Motorola MPC555, Embedded Target for Motorola MPC555 работает совместно с Real-Time Workshop Embedded Coder.

^ Embedded Target for TI C6000 DSP Platform упрощает проектирование и анализ программ для Texas Instruments DSPs, давая возможность генерировать эффективные коды непосредственно из среды MATLAB. Блоки можно использовать в Simulink, DSP Blockset и Communications Blockset для разработки вашего алгоритма DSP в виде иерархической блок-схемы, и далее, с помощью Real-Time Workshop, создавать ясные, реализуемые алгоритмы, которые могут быть оптимизированы разработчиками программного обеспечения DSP.

MATLAB Link для Code Composer Studio Development Tools упрощает анализ и верификацию программного обеспечения для TI DSPs, позволяя устанавливать связь между средой разработки программного обеспечения TI, аппаратурой DSP, работающей в режиме реального времени, и MATLAB. Это устраняет пробел в программных средствах между разработкой алгоритмов DSP и их реализацией, позволяя разработчикам алгоритмов, системным проектировщикам и специалистам по DSP тестировать и делать обоснованные заключения о программном обеспечении DSP в среде MATLAB.

^ Model-Based Calibration Toolbox обеспечивает средства проектировщика для калибровки систем силовых передач. Он использует как богатые вычислительные возможности среды MATLAB, так и во