Aan de slag met simulink in matlab: een model ontwerpen

Wat is Simulink?

Simulink is de afgelopen jaren het meest gebruikte technische softwarepakket geworden onder academies en industrieën. Simulink is geïntegreerd met MATLAB- software die wordt gebruikt voor het modelleren, simuleren en analyseren van dynamische systemen. Simulink biedt een grafische gebruikersinterface (GUI) als blokdiagrammen om uw model te bouwen alsof u met potlood en papier bouwt.

Om Simulink te begrijpen, kunt u een eenvoudig voorbeeld beschouwen,

Hier, in het bovenstaande voorbeeld, genereren we een sinusgolf uit een sinusgolfblok en versterken deze met een versterkingsfactor die u rechtstreeks op Simulink controleert door te dubbelklikken op het scoopblok.

Als je nieuw bent bij MATLAB, leer dan eerst de terminologieën die in MATLAB worden gebruikt en begin met LED Knipperen.

Hoe Simulink in MATLAB te starten?

Om de Simulink in MATLAB te openen, klikt u gewoon op de Simulink-knop in de MATLAB-menubalk, zoals weergegeven in onderstaande afbeelding

Anders kunt u gewoon het opdrachtvenster gebruiken om Simulink te openen. Schrijf gewoon 'simulink' in de opdrachtregel en druk op enter.

simulink

Hieronder ziet u het eerste venster dat verschijnt na het openen van Simulink:

Zoals u in de afbeelding kunt zien, zijn er verschillende opties om verschillende taken uit te voeren, zoals het maken van een sjabloon, een leeg model, een lege bibliotheek en vele andere.

Telkens wanneer we een nieuw model moeten ontwerpen, kiezen we de optie ' Leeg model' door erop te dubbelklikken. Het lege modelvenster dat we ook wel Simulink-venster kunnen noemen, ziet eruit als de onderstaande afbeelding.

Simulink-bibliotheekbrowser

Simulink Library Browser bevat sinks, bronnen, connectoren, lineaire en niet-lineaire componenten. Simulink is veel beter dan de andere voorgaande simulatiepakketten die de vergelijkingen in een programma moeten formuleren, terwijl je in Simulink de functie en blokken kunt kiezen en je alleen de waarden van de variabele van de vergelijkingen hoeft in te voeren.

Om een Simulink-bibliotheekbrowser te openen, klikt u eenvoudig op de bibliotheekbrowser- knop in het Simulink-menu, zoals hieronder weergegeven

De andere manier om de Simulink-bibliotheekbrowser te openen, is door de onderstaande opdracht in het opdrachtvenster te typen. De opdracht is hoofdlettergevoelig, dus wees voorzichtig tijdens het typen:

slLibraryBrowser

Zo ziet de Simulink-bibliotheekbrowser eruit, waarin u kunt zoeken naar putten, bronnen, connectoren, lineaire en niet-lineaire componenten.

Demomodel uitvoeren met MATLAB Simulink

Simulink bevat al een aantal eenvoudige en geavanceerde modellen van verschillende soorten systemen zoals audio, communicatie, computer vision, DSP, real-time en vele andere, zoals je kunt zien in de onderstaande afbeelding,

Om een voorbeeld of demo-model uit te voeren, dubbelklikt u erop en een pop-upvenster van het Simulink-model zal verschijnen, zoals weergegeven in onderstaande afbeelding

Na het modelleren kunt u het model simuleren met behulp van een integratiemethode, Simulink-menu of opdrachtvenster. De eenvoudigste en handigste manier is om de Simulink 'RUN'-knop uit het Simulink-menu te gebruiken om een model in Simulink uit te voeren, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding

U kunt het demomodel ook gebruiken of bewerken als u dat wilt.

De Debugger starten

Simulink Debugger is een tool van Simulink om bugs in een model te lokaliseren of te diagnosticeren. Debugger helpt u de simulatie stap voor stap te controleren of uit te voeren en geeft ook de invoer-, uitvoer- en bloktoestanden weer.

Om een debugger te starten, hoeft u alleen maar op het debug-model te klikken in het simulatiegedeelte van de Simulink-menubalk, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding

U kunt zelfs een debugger starten vanuit het opdrachtvenster door de onderstaande opdracht te typen, sldebug ('modelnaam')

Een Simulink-model voor signaalversterker maken

Stap 1: - Start de Simulink vanaf de Simulink-knop of typ 'simulink' in het opdrachtvenster.

Stap 2: - Kies het ' Blank Model' uit de Simulink, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding

Stap 3: - Nu gaan we een 'Signaalversterkermodel' bouwen dat een input neemt en deze versterkt met een versterkingsfactor.

Voor het signaalversterkermodel hebben we sinusgolfblok, versterkingsblok en bereik nodig.

Stap 4: - Open de bibliotheekbrowser door 'sl'LibraryBrowser' in het opdrachtvenster te typen. En kies de vereiste blokken en sleep ze naar het Simulink-venster vanuit het bibliotheekbrowservenster, zoals weergegeven in onderstaande afbeelding

Stap 5: - Nadat u alle blokken in het Simulink-venster heeft geplaatst, moet u ze verbinden volgens de onderstaande afbeelding,

Stap 6: - Je moet de instelling veranderen om twee inputs in scope te krijgen, dus dubbelklik op scope en ga dan naar setting en verander ' Number of input Ports' in '2', zoals getoond in onderstaande afbeelding

Stap 7: - Nu kunt u voor versterking de waarde van de amplitude van de sinusgolf en de versterkingsfactor instellen door te dubbelklikken op het betreffende blok.

Stap 8: - Nadat we dit hebben voltooid, kunnen we ons Simulink-model uitvoeren via de knop 'RUN' in het Simulink-menu.

Wacht tot Simulink uw model heeft gecompileerd, dat u rechtsonder in het venster kunt zien.

Stap 9: - Dubbelklik nu voor het resultaat op de scope en u zult zowel de ingangs- als de versterkte golfvorm kunnen zien, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding,

Het resultaat is dat als u de uitgangsgolfvorm observeert, deze met een factor 3 wordt versterkt.

Stap 10: - Nu kunt u uw model opslaan en ook een afdruk krijgen, de extensie voor Simulink-ontwerp is '.slx' dus houd de extensie in de gaten tijdens het opslaan, meestal wordt automatisch de extensie '.slx' gebruikt.

U kunt ook de video aan het einde bekijken voor 'Een model maken met MATLAB Simulink'.

Modellering van een dynamisch controlesysteem

Simulink wordt gebruikt om verschillende real-time-gebaseerde complexe systemen te analyseren met betrekking tot wrijving, luchtweerstand, versnellingsslip etc. Deze systemen zijn erg complex, en het ontwerpen van een model daarvoor valt buiten het bestek van het artikel. Maar om te leren hoe je een dynamisch besturingssysteem moet modelleren, heeft MATLAB zelf een mooie documentatie verstrekt. U kunt dat openen in de handleiding Aan de slag van de MATLAB. Ga naar ' Een dynamisch systeem modelleren ' nadat u Aan de slag hebt geselecteerd.

U wordt doorgestuurd naar de helpbrowser van de MATLAB, zoals weergegeven in onderstaande afbeelding

Het volledige proces voor het ontwerpen van een Simulink-model wordt getoond in de onderstaande video: