Počítačové modelování Počítačové modelování dynamických systémůdynamických systémů

SimulinkSimulink

5. cvičení5. cvičení

Miloslav LINDAMiloslav LINDAkatedra elektrotechniky a automatizacekatedra elektrotechniky a automatizace

SimulinkSimulink

- základní nástroj pro návrh systému řízení- základní nástroj pro návrh systému řízení

- nástroj pro modelování a simulace dynamických - nástroj pro modelování a simulace dynamických systémůsystémů

- lineárních a nelineárních- lineárních a nelineárních

- návrh a modelování regulátorů- návrh a modelování regulátorů

- spojitých a diskrétních- spojitých a diskrétních

- lze jím modelovat libovolné regulační smyčky- lze jím modelovat libovolné regulační smyčky

SimulinkSimulink

- ke zjištění odezvy regulace lze využít bohaté knihovny - ke zjištění odezvy regulace lze využít bohaté knihovny vstupních signálůvstupních signálů

- Simulink obsahuje celou řadu knihoven (Toolboxů), - Simulink obsahuje celou řadu knihoven (Toolboxů), není tedy nutné ve většině případů tvořit vlastní není tedy nutné ve většině případů tvořit vlastní objektyobjekty

- snadné modelování a simulace různých variant řešení- snadné modelování a simulace různých variant řešení

SimulinkSimulink

základní okna Simulinkuzákladní okna Simulinku

knihovna objektůknihovna objektůToolboxyToolboxy

spuštění Simulinkuspuštění Simulinku(nebo příkazem (nebo příkazem simulinksimulink))

okno modelu

práce s objektypráce s objekty

kopie bloku z knihovnykopie bloku z knihovny- - přetažením myší do okna modelupřetažením myší do okna modelu

kopie bloku v okně modelukopie bloku v okně modelu- - podržení CTRL a přetažení myšípodržení CTRL a přetažení myší- CTRL+C; CTRL+V- CTRL+C; CTRL+V

parametry blokuparametry bloku- - poklepáním na blokpoklepáním na blok

změna popiskuzměna popisku- - poklepání na popisek a přepispoklepání na popisek a přepis

práce s objektypráce s objekty

záměna vstupů za výstupy blokuzáměna vstupů za výstupy bloku

- - CTRL+ICTRL+I

rotace bloku o 90°rotace bloku o 90°

- - CTRL+RCTRL+R

odpojení blokuodpojení bloku

- - SHIFT + přetažení bloku myšíSHIFT + přetažení bloku myší

rozdělení propojení, vytvoření uzlurozdělení propojení, vytvoření uzlu

- - CTRL + vytažení spojení myšíCTRL + vytažení spojení myší

Simulink - Simulink - nastavenínastavení

hlavní nabídka prohlavní nabídka pronastavení parametrů nastavení parametrů simulace (simulační čas,simulace (simulační čas,vzorkování, řešitel..)vzorkování, řešitel..)

Simulation/Simulation Parameters.. Simulation/Simulation Parameters.. nebonebo CTRL+E CTRL+E

Simulation Parameters...Simulation Parameters...

hlavní část nastavení simulací hlavní část nastavení simulací Simulation timeSimulation time

- nastavení začátku a konce simulace- nastavení začátku a konce simulace

Start a Stop timeStart a Stop time

hlavní část nastavení hlavní část nastavení Solver optionsSolver options

- nastavení vzorkování průběhu vykreslování- nastavení vzorkování průběhu vykreslování

Type - Type - Variable Variable stepstep

Fixed stepFixed step

Používané objektyPoužívané objekty

• Simulink/ContinuousSimulink/Continuous

Používané objektyPoužívané objekty

• Simulink/DiscreteSimulink/Discrete

Používané objektyPoužívané objekty

• Simulink/Math operationsSimulink/Math operations

Používané objektyPoužívané objekty

• Simulink/Signal routingSimulink/Signal routing

Používané objektyPoužívané objekty

• Simulink/SinksSimulink/Sinks

Používané objektyPoužívané objekty

• Simulink/SourcesSimulink/Sources

Používané objektyPoužívané objekty

• Simulink/User-defined functionsSimulink/User-defined functions

Používané objektyPoužívané objekty

• Simulink extras/Additional linearSimulink extras/Additional linear

Tvorba subsystémůTvorba subsystémů

- subsystém je systém, který v jednom bloku obsahuje - subsystém je systém, který v jednom bloku obsahuje složitější (vnořenou) strukturu modelu a zjednodušuje složitější (vnořenou) strukturu modelu a zjednodušuje základní model, slouží k rozdělení modelu na dílčí základní model, slouží k rozdělení modelu na dílčí částičásti

- v rámci masky subsystému lze vytvořit zadávací - v rámci masky subsystému lze vytvořit zadávací formulář, kterým můžeme měnit parametry bloků formulář, kterým můžeme měnit parametry bloků modelumodelu

- je jím možné volat scripty nebo GUI aplikace a vnořit je - je jím možné volat scripty nebo GUI aplikace a vnořit je do simulačního modelu, princip provázanostido simulačního modelu, princip provázanosti

SubsystémSubsystém

- subsystém se tvoří označením dílčí části modelu a - subsystém se tvoří označením dílčí části modelu a vybráním položky Cvybráním položky Create subsystemreate subsystem (pravé tlačítko myši)(pravé tlačítko myši)

- následně lze editovat masku subsystému položkou - následně lze editovat masku subsystému položkou Edit Edit maskmask

- v ní je možná změna vzhledu masky (záložka - v ní je možná změna vzhledu masky (záložka IconIcon))

např. disp('pokusná maska') nebo plot(např. disp('pokusná maska') nebo plot([[5 10 155 10 15],[],[5 10 55 10 5]]))

existuje možnost vložení obrázku, který naznačuje funkci existuje možnost vložení obrázku, který naznačuje funkci blokubloku

SubsystémSubsystém

- v záložka - v záložka ParametersParameters se tvoří zadávací formulář, který se tvoří zadávací formulář, který se vyvolá poklepáním na masku systému, formulářem se vyvolá poklepáním na masku systému, formulářem se předávají proměnné a jím přiřazené hodnoty do se předávají proměnné a jím přiřazené hodnoty do systémusystému

- subsystému lze vytvořit v záložce - subsystému lze vytvořit v záložce Documentation,Documentation, help a kompletní popis modelu, tedy lze jím vytvořit help a kompletní popis modelu, tedy lze jím vytvořit plnohodnotný objekt, který lze následně zařadit do plnohodnotný objekt, který lze následně zařadit do knihovny objektůknihovny objektů

Control systém toolboxControl systém toolbox

- slouží k analýze modelu- slouží k analýze modelu

- na vhodné místo modelu se vloží - na vhodné místo modelu se vloží Input PointInput Point a a Output Output PointPoint

- dále se v záložce - dále se v záložce ToolTool vyvolá nabídka vyvolá nabídka Linear Linear analysis,analysis, ve které je možné analyzovat mimo jiné ve které je možné analyzovat mimo jiné frekvenční charakteristiky modelufrekvenční charakteristiky modelu

Práce v prostředí Simulinku Práce v prostředí Simulinku dodatekdodatek

- spojování objektů tažením výstupu na vstup druhého- spojování objektů tažením výstupu na vstup druhého

objektu nebo kliknutím na výstupní objekt a přidrženíobjektu nebo kliknutím na výstupní objekt a přidržení

CTRL kliknutí na vstupní objektyCTRL kliknutí na vstupní objekty

- spouštění a zastavení simulace z horní lišty - spouštění a zastavení simulace z horní lišty

nebo CTRL + Tnebo CTRL + T

tak a můžeme simulovat tak a můžeme simulovat