Matlab simulink что это за программа

Matlab simulink что это за программа

1. Евдокимов И. В. Математическое и программное обеспечение идентификации нелинейных динамических объектов при использовании суммы гармонических сигналов: Дис. … канд. техн. наук. — Братск, 2006. — 135 с.

2. Евдокимов И. В. Аспекты внедрения информационных технологий на предприятиях г. Братска // Труды Братского государственного университета, Серия: Экономика и управление, 2006. Т. 1. С. 144-148.

3. Евдокимов И. В., Коваленко М. А., Мелех Д. А. Управление разработкой и внедрением учётной информационной системы // Научное обозрение. Экономические науки. 2017. № 4. С. 34-39.

4. Евдокимов И. В., Ященков К. Г., Телков А. Ю., Татауров В. А. Экспертные методы оценки трудоёмкости разработки программных проектов // Экономика и менеджмент систем управления. 2017. Т. 24. № 2.2. С. 272-276.

5. Евдокимов И. В. Процедура идентификации как этап создания систем управления и принятия решений // Проблемы социально-экономического развития Сибири. 2012. № 4. С. 14-18.

MATLAB Simulink のイマドキの使い方

6. Ильюшин И. А., Евдокимов И. В. Программное обеспечение идентификации экономических нелинейных динамических систем в классе блочно-ориентированных моделей // Современные информационные технологии. 2016. № 23 (23). С. 21-24.

7. Данилов С. Н. Scicos. Пакет Scilab для моделирования динамических систем // ТГТУ, 2011. – 5 с.

8. Евдокимов И. В., Михалев А. С., Отто А. М. Применение Matlab System Identification Toolbox для построения математических моделей класса фильтр Заде // Системы. Методы. Технологии. 2017. № 3 (35). С. 64-70.

9. Евдокимов И. В., Михалев А. С., Новиков О. С., Суханова А. В. Применение свободных лицензий для разработки программного обеспечения в России // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2017. № 6-1. С. 33-36.

10. Евдокимов И.В., Кулаков Е.Д. Применение метода наискорейшего спуска в одном биоинспирированном алгоритме // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2017. № 8. С. 10-13.

11. Евдокимов И.В., Кулаков Е.Д. Применение метода наискорейшего спуска в одном биоинспирированном алгоритме // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2017. № 8. С. 10-13.

Введение

Инженерное дело тесно связано с развитием науки и средств обработки информации. Благодаря большим вычислительным мощностям современных компьютеров, область деятельности и скорость выполнения задач современных инженеров увеличились. Кроме того, появились новые задачи, которые должен уметь решать каждый инженер, например: интегрирование системы, изменение частей модели, симуляция взаимодействия отдельных элементов и целой системы, симуляция ошибок, взаимодействия аппаратной и программной частей, расчет рисков до реализации продукта в реальной жизнь как показано в работах [1 – 3]. Для этого используются новые инструменты, список которых тоже расширился удобными средствами расчетов, существует больше количество программ [5 – 7]: Scilab, Maxima, Mathematica, Microsoft Excel, Matlab.

今からはじめるSimulink入門

Разнообразие средств работы позволяет инженеру выбрать какой инструмент использовать. На его выбор действует большое количество факторов: спектр решаемых задач, удобство использования, скорость работы, актуальность инструмента и его поддержка разработчиком. Наиболее популярным является Matlab System Identification Toolbox и его пакет Simulink. Речь в данной статье пойдёт о актуальности использования данного инструментария современными инженерами.

Цель работы

Данная работа ставит перед собой задачу сравнить Matlab и Simulink с их прямыми и косвенными конкурентами (Mathematica, Scilab, Maxima и Microsoft Excel для Matlab и Scicos и VisSim для Simulink), причем не только по критериям качества программного обеспечения, но и по функциональным критериям. На основание проведенных исследований мы сделаем вывод о разумности использовании Matlab и Simulink в качестве основных рабочих инструментов современного инженера.

Материалы и методы

Simulink – это инструмент для имитирование и анализа динамических систем, в виде графов при помощи блок-схем из различных библиотек. При его использовании пользователь ощущает простоту и удобство, так как реализован принцип визуального программирования. Возможность модернизации и создания собственных библиотек позволяет решать большое количество задач, таких как разработка модели, проверка и генерация кода, а также тестирование сложной системы. Готовые результаты могут иметь вид таблиц или графиков.

Сама компания MathWorks выделяет следующие особенности Simulink:

• Интерактивная графическая среда для построения блок-диаграмм;
• Расширяемая библиотека готовых блоков;
• Удобные средства построение многоуровневых иерархических многокомпонентных моделей;
• Средство навигации и настройки параметров сложных моделей — Model Explorer;
• Средства интеграции готовых C/C++, FORTRAN, ADA и Matlab-алгоритмов в модель, взаимодействие с внешними программами для моделирования;
• Современные средства решения дифференциальных уравнений для непрерывных, дискретных, линейных и нелинейных объектов (в т.ч. с гистерезисом и разрывами);
• Имитационное моделирование нестационарных систем с помощью решателей с переменным и постоянным шагом или методом управляемого из Matlab пакетного моделирования;
• Удобная интерактивная визуализация выходных сигналов, средства настройки и задания входных воздействий;
• Средства отладки и анализа моделей;
• Полная интеграция с Matlab, включая численные методы, визуализацию, анализ данных и графические интерфейсы.

Главным преимуществом Simulink является интегрированность в среду Matlab, откуда пользователь может брать библиотеки и подпрограммы, написанные на различных языках программирования.

Matlab – пакет прикладных программ, позволяющий решать разнообразные технические задачи, средствами математического моделирования, используя одноименные язык программирования. Список возможностей, которые реализуются в Matlab обширен: решение и визуализация задач из почти всех областей математики, разработка алгоритмов, обработка данных.

Язык, инструментарий и встроенные математические функции позволяют исследовать различные подходы и получать решение быстрее, чем с использованием электронных таблиц или традиционных языков программирования, таких как C/C++ или Java.

Matlab широко используется в таких областях, как:

• обработка сигналов и связь;
• обработка изображений и видео;
• системы управления;
• автоматизация тестирования и измерений;
• финансовый инжиниринг;
• вычислительная биология.

Актуальность использования Simulink обусловлена широким спектром возможностей, удобством и простотой использования. При этом интегрированность в Matlab проводит зависимость между использованием Simulink’а и Matlab.

Чтобы ответить на вопрос «Актуален ли Simulink?» необходимо понять, какие у него вообще есть конкуренты (и есть ли вообще). Сам Simulink, как мы уже сказали ранее, относится к пакетом блочного моделирования (так же существуют пакеты физического моделирования и пакеты, ориентированные на схему гибридного автомата).

Пакеты блочного моделирования хорошо подходят для создания не очень сложных моделей и в силу своей простоты могут быть выполнены даже неопытным пользователем. Также достоинством является эффективность реализации элементарных блоков и простота построения эквивалентной системы. Однако при создании сложных моделей приходится строить довольно громоздкие многоуровневые блок-схемы, не отражающие естественной структуры моделируемой системы. Другими словами, этот подход работает хорошо, когда есть подходящие стандартные блоки.
Наиболее известными представителями пакетами блочного моделирования являются:

1. Подсистема Simulink пакета Matlab;
2. Подсистема Scicos пакета Scilab;
3. VisSim

Однако перед тем как рассматривать более подробно Simulink, поговорим непосредственно о пакете Matlab. Многие считают, что главным конкурентом Matlab’а является программный пакет для символьных вычислений Mathematica. Тем не менее, компания MathWork рассматривает Microsoft Excel как своего главного конкурента.

Пакет Matlab гораздо удобнее для задач численного анализа и линейной алгебры, чем Mathematica, и его часто используют для инженерных разработок. Mathematica, с другой стороны, имеет превосходные возможности для символьных вычислений, делающие её популярной среди физиков. Другая фундаментальная разница заключается в том, что Matlab-язык, используемый для написания кода новых (пользовательских) функций и скриптов, синтаксически близок к языку программирования Basic, в то время как Mathematica использует свой собственный функциональный язык.

В итоге, альтернативными пакетами Matlab’у являются:

1. Mathematica;
2. Scilab;
3. Maxima;
4. Microsoft Excel.

Составим сравнительную таблицу возможностей данных пакетов, чтобы определить для каких задач они подходят лучше всего. Функции, по которым будем составлять таблицу:

1. Встроенный язык программирования;
2. Линейная алгебра (матрицы, алгебра матриц, решение Систем Линейных Алгебраических Уравнений, векторы, сингулярности и другое);
3. Анализ данных и математическая статистика (быстрое преобразование Фурье, цифровая фильтрация, статическая регрессия и другое);
4. Многочлены (поиск корней, дифференцирование, интерполяция и экстраполяция кривых);
5. Дифференциальные уравнения;
6. Наличие аналога Simulink.

Для удобства и краткости будем использовать соответствующие номера функций, вместо их названия.

Таблица 1 — Matlab и его конкуренты

Источник: eduherald.ru

Simulink (Методичка Система Matlab — Simulink)

Файл «Simulink» внутри архива находится в папке «Методичка Система Matlab — Simulink». Документ из архива «Методичка Система Matlab — Simulink», который расположен в категории » «. Всё это находится в предмете «моделирование систем» из раздела «», которые можно найти в файловом архиве РТУ МИРЭА. Не смотря на прямую связь этого архива с РТУ МИРЭА, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе «книги и методические указания», в предмете «моделирование систем» в общих файлах.

Онлайн просмотр документа «Simulink»

Текст из документа «Simulink»

Москва 2006

УДК 681.326

Кушнир А.П. «Система Matlab-Simulink» : Учебное пособие. – М.: МГУ. ПИ, 2006.

В пособии рассматривается система Matlab-Simulink в качестве инструмента моделирования мехатронных систем.

Учебное пособие предназначено для студентов специальностей 2102 и 0718 при проведении лабораторных работ, выполнении курсовых и дипломных проектов. «Simulink: Инструмент моделирования динамических систем»

Введение

В данном пособии рассматривается система MATLAB-Simulink, прошедшая многолетний путь развития от узко специализированного матричного программного модуля, используемого только на больших ЭВМ, до универсальной интегрированной системы, ориентированной на массовые персональные компьютеры класса IBM PC, Macintosh и рабочие станции UNIX с их мощными средствами диалога, графики и комплексной визуализации. MATLAB представляет собой хорошо апробированную и надежную вычислительную систему, рассчитанную на решение самого широкого круга математических задач с представлением данных в универсальной (но не навязываемой пользователям) матричной форме, предложенной фирмой Math Works, Inc.

Система MATLAB предлагается разработчиками (фирма Math Works, Inc.) в качестве языка программирования высокого уровня для технических вычислений с большим числом стандартных пакетов прикладных программ, в первую очередь, в системе военно-промышленного комплекса, аэрокосмической отрасли, автомобилестроении и машиностроении. Система MATLAB вобрала в себя не только передовой опыт развития и компьютерной реализации численных методов, накопленный за последние три десятилетия, но и весь опыт становления математики за всю историю человечества.

Около миллиона легально зарегистрированных пользователей уже применяют эту систему. Ее охотно используют в своих научных проектах ведущие университеты и научные центры мира.

Популярности системы способствует ее мощное расширение Simulink, предоставляющее удобные и простые средства, в том числе визуальное объектно-ориентированное программирование, для моделирования линейных и нелинейных динамических систем, а также множество других пакетов расширения системы. К сожалению, в России неоправданно мало публикаций по системе MATLAB.

Помимо обзоров и первой книги по этой системе, в течение ряда лет серьезных изданий, посвященных MATLAB, практически не было. Наконец, в 1997-1999 гг. появились книги, содержащие перевод части фирменных справочников по системе MATLAB 4.0/5.2. При этом книга описывает лишь отдельные средства упрощенной студенческой версии системы MATLAB 5.0.

Стали появляться и книги по пакетам расширения этой системы, и учебные курсы по системе MATLAB. Между тем за рубежом системе MATLAB посвящены сотни книг (их список можно найти на Web-узле фирмы Math Works, Inc., разработавшей эту систему), и еще сотни книг посвящены системе Maple V Release 5, ядро которой входит в состав пакетов расширения MATLAB 6. MATLAB сразу получила широкую известность у нас в России.

Как это ни печально, известность пришла во многом благодаря появлению большого числа «пиратских» компакт-дисков, содержащих полные и вполне работоспособные поставки MATLAB со всеми ее дорогостоящими пакетами расширения (но, естественно, без русскоязычной документации). MATLAB — развивающаяся система, которая будет обслуживать пользователей RISC- и VAX-станций Compaq в системах реального времени, пользователей компьютеров Apple, компьютеров на базе процессоров семейства Motorola 68000 и всех тех, кому важна совместимость с Macintosh, Next или RISC-серверами и рабочими станциями под управлением OpenVMS.

Новейшие патчи к системам MATLAB можно всегда получить с web-узла фирмы Math Works. 1. Общие сведения Программа Simulink является приложением к пакету MATLAB.

При моделировании с использованием Simulink реализуется принцип визуального программирования, в соответствии с которым, пользователь на экране из библиотеки стандартных блоков создает модель устройства и осуществляет расчеты. При этом, в отличие от классических способов моделирования, пользователю не нужно досконально изучать язык программирования и численные методы математики, а достаточно общих знаний требующихся при работе на компьютере и, естественно, знаний той предметной области в которой он работает.

Simulink является достаточно самостоятельным инструментом MATLAB и при работе с ним совсем не требуется знать сам MATLAB и остальные его приложения. С другой стороны доступ к функциям MATLAB и другим его инструментам остается открытым и их можно использовать в Simulink.

Часть входящих в состав пакетов имеет инструменты, встраиваемые в Simulink (например, LTI-Viewer приложения Control System Toolbox – пакета для разработки систем управления). Имеются также дополнительные библиотеки блоков для разных областей применения (например, Power System Blockset – моделирование электротехнических устройств, Digital Signal Processing Blockset – набор блоков для разработки цифровых устройств и т.д.).

При работе с Simulink пользователь имеет возможность модернизировать библиотечные блоки, создавать свои собственные, а также составлять новые библиотеки блоков. При моделировании пользователь может выбирать метод решения дифференциальных уравнений, а также способ изменения модельного времени (с фиксированным или переменным шагом).

В ходе моделирования имеется возможность следить за процессами, происходящими в системе. Для этого используются специальные устройства наблюдения, входящие в состав библиотеки Simulink. Результаты моделирования могут быть представлены в виде графиков или таблиц.

Преимущество Simulink заключается также в том, что он позволяет пополнять библиотеки блоков с помощью подпрограмм написанных как на языке MATLAB, так и на языках С + +, Fortran и Ada. 2. Запуск Simulink Для запуска программы необходимо предварительно запустить пакет MATLAB. Основное окно пакета MATLAB показано на Рис. 2.1.

Там же показана подсказка появляющаяся в окне при наведении указателя мыши на ярлык Simulink в панели инструментов. Рис 2.1. Основное окно программы MATLAB Рис 2.2. Окно обозревателя разделов библиотеки Simulink

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 модели, когда требуется лишь провести расчеты и не нужно добавлять новые блоки в модель. Использование первого и второго способов приводит к открытию окна обозревателя разделов библиотеки Simulink (рис. 2.2).

3. Обозреватель разделов библиотеки Simulink

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

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 Systems – сигналы и системы.
• Sinks — регистрирующие устройства.
• Sources — источники сигналов и воздействий.
• Subsystems – блоки подсистем.

Список разделов библиотеки Simulink представлен в виде дерева, и правила работы с ним являются общими для списков такого вида:

• Пиктограмма свернутого узла дерева содержит символ «+», а пиктограмма развернутого содержит символ «-«.
• Для того чтобы развернуть или свернуть узел дерева, достаточно щелкнуть на его пиктограмме левой клавишей мыши (ЛКМ).

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

Для работы с окном используются команды собранные в меню. Меню обозревателя библиотек содержит следующие пункты:

• File(Файл) — Работа с файлами библиотек.
• Edit (Редактирование) — Добавление блоков и их поиск (по названию).
• View (Вид) — Управление показом элементов интерфейса.
• Help(Справка) — Вывод окна справки по обозревателю библиотек.

Для работы с обозревателем можно также использовать кнопки на панели инструментов (Рис.3.2).

Рис 3.2. Панель инструментов обозревателя разделов библиотек

Кнопки панели инструментов имеют следующее назначение:

1. Создать новую S-модель (открыть новое окно модели).
2. Открыть одну из существующих S-моделей.
3. Изменить свойства окна обозревателя. Данная кнопка позволяет установить режим отображения окна обозревателя «поверх всех окон”. Повторное нажатие отменяет такой режим.
4. 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 (Блок не найден).

4. Создание модели

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

• 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

• 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.

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

Для изменения размеров блока требуется выбрать блок, установить курсор в один из углов блока и, нажав левую клавишу “мыши”, изменить размер блока (курсор при этом превратится в двухстороннюю стрелку).

Источник: studizba.com

Основные сведения о системе MATLAB и Simulink

Система MATLAB является одной из самых крупных и мощных систем компьютерной математики [1] и предназначена для автоматизации математических и научно-технических расчетов с данными, представленными в матричной форме. Применение матриц облегчает реализацию параллельных вычислений, что, безусловно, сказывается на скорости решения матричных задач. Кроме того, в системе заложены возможности адаптации системы к решению самых разнообразных задач пользователя.

Замечательными качествами системы MATLAB является ее открытость и расширяемость. Любая новая функция или фрагмент программы, записанный в виде т-файла, могут сразу применяться в вычислении и моделировании без какого-либо объявления, наряду с десятками сотен уже заранее встроенных в систему функций ее ядра и функциями пакетов расширения. Еще большие функции системе добавляют пакеты расширения MATLAB. Многие из них содержат специальные средства для интеграции с другими программами, поддержки объектно-ориентированного и визуального программирования, для генерации различных приложений.

Пакет MATLAB поставляется как комплекс MATLAB + Simulink + Toolboxes + Blocksets. Базируясь на принципах визуально-ориентированного программирования, Simulink позволяет выполнять моделирование сложных устройств с высокой степенью достоверности и наглядными средствами представления результатов.

Пакет Toolboxes — является расширением MATLAB и содержит наборы функций для определенной предметной области. Для телекоммуникационного направления представляют интерес пакеты: Communications Toolbox, Signal Processing Toolbox, Control System Toolbox, Filter Design Toolbox, RF Toolbox, Statistics Toolbox.

Пакет Blocksets — является расширением пакета Simulink и содержит наборы блоков, методов и функций для определенной предметной области. Для телекоммуникационных задач используются такие пакеты, как Communications Blockset, Signal Processing Blockset, RF Blockset, Simscape, SimElectronics и другие.

В MATLAB применяется матричное представление данных. Векторы и матрицы характеризуются размерностью и размером. Размерность определяет структурную организацию массивов в виде строки (размерность 1) или в виде страницы (размерность 2). Вектор является одномерным массивом, а матрица — двумерным (размерностью т х п, где т — число строк, ап — число столбцов матрицы).

В базовый набор слов системы входят специальные знаки, знаки арифметических и логических операций, большое количество встроенных функций. MATLAB предоставляет пользователю обширный набор готовых средств. Дополнительный уровень системы образуют ее пакеты расширения.

Любые вычисления в системе можно выполнить в режиме прямых вычислений, то есть без подготовки программы, в командной строке в диалоговом режиме с пользователем. Для решения серьезных задач, система MATLAB содержит мощный язык программирования высокого уровня, ориентированный на технические и математические расчеты, способного превзойти возможности традиционных языков программирования. Отсюда важным достоинством системы является возможность с ее помощью решение новых, наиболее сложных математических задач.

Язык программирования системы MATLAB представляет ряд возможностей для создания функций пользователя. Для этого имеется возможность применения функции inline.

При использовании функции inline в качестве аргументов задается в апострофах выражение, задающее функцию одной или двух переменных. Например, » f=inline(‘3*x A 2+sqrt(abs(x))+5O’) f =

f(x) =3*x A 2+sqrt(abs(x))+50

Можно также задавать свои функции в виде «-файлов.

Система MATLAB имеет входной язык, который является интерпретатором, но с помощью встроенного компилятора и подключаемого к системе языка программирования С возможно создание откомпилированных машинных кодов |2]. Запись программ в системе традиционна и привычна для пользователя.

В командном режиме результаты работы не сохраняются в памяти компьютера, а вот программы в системе сохраняются только в виде текстовых М-файлов, для исполнения которых нужна среда MATLAB, так как система не создает исполняемых программ в виде машинных кодов (*.ехе).

Для профессиональной подготовки Л/-файлов служит специальный редактор системы MATLAB. приведенный на рисунке 1, который вызывается командой: File=>New=>M-file (или Script-file в зависимости от версии MATLAB).

В окне редактора создастся свой файл, при этом исполь-зуются средства отладки и запуска (Debug). После сохранения программы, командой Run файл запускается на исполнение. Вызов М-файла производится в командной строке в режиме прямых вычислений. К отладочным средствам редактора относятся:

• — установка контрольных точек прерывания. При их достижении вычисления приостанавливаются, и пользователь может оценить промежуточные результаты вычисления (например, проверять правильность выполнения циклов),
• — сохранение в текстовом формате *.txt,
• — синтаксическая проверка с выявлением ошибок пользователя (при этом используются цветовые выделения символов).

Семантические ошибки отладчик не обнаруживает.

^5 Editor — Untitled l-o-ll-S)—||^М

File Edit Text Go Cell Tools | Debug | Desktop Window Help x ex

: n t-J ? I * с» I V Open Files when Debugging

у *a СИ I — |ix> J » I + [l- 1 J F10

1 Step In Fll

Step Out Shift* Fll

Save File and Run F5

Run Configuration for Untitled ?

Set/Clear Breakpoint F12

Set/Modify Conditional Breakpoint. Enable/Disable Breakpoint

Clear Breakpoints in All Files Stop if Errors/Warnings.

I script Exit Debug Mode Shift* F5

Рис. 1. Окно редактора кода с командами отладки

Поскольку сессия нс является программированием, то действия по программе записывается в М-файле (или Script-файле), которые подразделяются на два класса [3]:

— файлы сценарии, не имеющие входных параметров (процедуры без параметров),

— файлы функции, имеющие входные параметры (программные модули).

Программа может менять структуру алгоритмов вычислений в зависимости от входных данных и данных, создаваемых в ходе вычислений.

Файл сценарий — это простейшая программа на языке программирования MATLAB и имеет следующую структуру:

% Основной комментарий в первой строке

% Дополнительный комментарий последующие строки

Тело файла с любыми выражениями

Работа с файлом сценарием проходит в следующей последовательности:

• 1. Создается Л/-файл командой: File=>New=>M-file
• 2. Открывается окно редактора. Заполняются строки программой;
• 3. Сохраняется файл в окне Editor командой: File =>Save as => name.nr,
• 4. Вызывается в командной строке по имени .

Файлы сценарии имеют следующие свойства:

• — не имеют входных и выходных параметров;
• — работают с данными из рабочей области;
• — в процессе выполнения не компилируются;
• — представляют собой последовательность операций, аналогичную сессии в режиме прямых вычислений.

Файл функция — это типичный объект языка программирования системы MATLAB. Является полноценным модулем, т.к. содержит входные и выходные параметры и использует локальные переменные.

Имеет следующую структуру для функции с одним выходным параметром:

function уаг=(_пате(Список_параметров)

Тело файла с любым выражением

1/аг= % возвращает результат вычислений

Структура функции для нескольких выходных параметров:

function [var1, var2. 7=(_лате(Список_параметров)

Тело файла с любыми выражениями

уаг2= % Такая функция напоминает процедуру, т.к. возвращает множество результатов по числу выходных параметров.

Файлы функции обладают следующими свойствами:

• — начинается с объявления function, с указанием имени переменной var — выходного параметра, знака = и имени самой функции со списком ее входных параметров;
• — функция возвращает свое значение и может использоваться в виде:

/ш/ие(Список_параметров) в математических выражениях;

• — все переменные в теле файла являются локальными;
• — является самостоятельным программным модулем;
• — правила вывода комментариев те же, что у фалов сценариев;
• — при обнаружении файла функции, он компилируются, и затем исполняется, а созданные машинные коды хранятся в рабочей области системы MATLAB’,
• — служит средством расширения системы MATLAB.

Для наглядного представления результатов вычислений служит графика. Графика в MATLAB представлена высокого качества, с возможностью создания объемных графиков и анимации. Графики в системе строятся в отдельных масштабируемых и перемещаемых окнах по ряду точек, соединяя их отрезками прямых, то есть, осуществляя линейную интерполяцию функции в интервале между смежными точками.

Для построения, например, двумерного графика, необходимо:

• — задать вектор в виде ранжированной переменной Х=0:0.2:10;
• — задать функцию пользователя, например, Y=cos(X);

— использовать команду построения графиков plot(X,Y).

При этом будет выведено окно для графика, а сам график построен в этом окне. Пример вывода графика приведен на рис. 5.1.

Источник: bstudy.net

Русские Блоги

Применение инструмента моделирования Matlab Simulink

**** Simulink — это программный пакет, используемый для моделирования, моделирования и анализа динамических систем. Использование Simulink для моделирования, анализа и моделирования различных динамических систем (включая непрерывные системы, дискретные системы и гибридные системы) будет очень простой задачей.
Он обеспечивает графическую интерактивную среду. Модель блок-схемы системы может быть быстро создана путем простого перетаскивания мышью, даже без написания строчки кода.

Потому что Simulink имеет мощные функции и удобный пользовательский интерфейс. Поэтому он широко используется во многих областях. Такие как:
(1) Связь и спутниковая система.
(2) Аэрокосмическая система.
(3) Биологическая система.
(4) Система логистики.
(6) Система производства.
(7) Финансовая система。

Как мощная библиотека в Matlab, simulink играет незаменимую роль в своем собственном активном элементе управления.

Ввиду большого количества учебных материалов, доступных в Интернете, только небольшой образец представлен в качестве введения. Базовая теория может относиться кЗдесь。

• Откройте matlab2014a (я использую этот). Щелкните библиотеку simulink.
• После долгого ожидания . появляется:
  
• Браузер библиотеки модулей Simulink может выбрать соответствующий системный модуль в соответствии с типом, получить простое описание системного модуля, выполнить поиск системных модулей и т.д., а также может напрямую перетаскивать или копировать модули из библиотеки модулей в модель системы пользователя. для построения модели динамической системы.
  
• Библиотека модуля SIMILINK разделена на следующие 8 подбиблиотек в соответствии с их функциями:
  Непрерывный (непрерывный модуль)
  Дискретный (дискретный модуль)
  Функции и таблицы (модули функций и платформы)
  Math (математический модуль)
  Нелинейный (нелинейный модуль)
  Сигналы и системы (модуль сигналов и системы)
  Раковины (модуль приемника)
  Источники (модуль источника ввода)

Вот очень простой пример построения модели динамической системы. Входом этой простой системы является синусоидальный сигнал, а на выходе — произведение этого синусоидального сигнала и константы. Требуется создать модель системы и вывести результаты расчетов системы в графическом виде.

Математическое описание известной системы:
u ( t ) = s i n ( t ) , t ≥ 0
y ( t ) = a u ( t ) = a s i n ( t ) , a ≠ 0

• Щелкните кнопку New Model. Вы можете открыть:
  Окно редактора моделирования системы Simulink.
• Перетащите элементы управления в публичной библиотеке модулей и профессиональной библиотеке модулей в окно редактора симуляции системы Simulink с помощью левой кнопки мыши.
• Управление синусоидальной волной в источниках библиотеки системных модулей ввода: генерация синусоидального сигнала.
• Усиление контроля в математических операциях: умножьте сигнал на константу (т. Е. Усиление сигнала).
• Элемент управления осциллографом (управление осциллографом) в системном выходе Sink: отображает результат графически.
  -Блок-схема Simulink после размещения элемента управления:
• Контроль подключения

После выбора всех модулей, необходимых для построения модели системы. Необходимо правильно подключить системные модули в соответствии с потоком сигналов в системе. Процесс подключения модулей системы следующий:
(1) Наведите курсор на порт вывода начального блока, и курсор станет «+».

(2) Щелкните левой кнопкой мыши и перетащите ее на входной порт целевого модуля. Когда он приближается до определенной степени, курсор становится двойным крестиком. Теперь отпустите кнопку мыши, и соединение будет завершено.

После завершения в точке подключения появится стрелка, указывающая на поток сигналов в системе.

• Контроль копирования

Предполагая, что необходимо несколько идентичных модулей, вы можете использовать правую кнопку мыши, чтобы щелкнуть и перетащить блок для копирования. Вы также можете использовать Копировать и Вставить в меню Правка или использовать горячие клавиши Ctrl + C и Ctrl + V для выполнения той же функции после выбора необходимого модуля.

• Разветвление подключения и изменение подключения

В некоторых случаях выход системного модуля используется как вход для нескольких других модулей одновременно.В это время необходимо провести несколько проводов от этого модуля для соединения нескольких других модулей. Метод работы по разветвлению сигнального соединения: Щелкните правой кнопкой мыши по сигнальному соединению, которое необходимо разветвить (курсор станет «+»), а затем перетащите его на целевой модуль.

• Настройка параметров управления

Когда пользователь подключает элементы управления в соответствии с соотношением входного и выходного сигнала. Создание модели системы завершено.
Для правильного моделирования и анализа динамической системы. Необходимо установить правильные параметры управления.

Метод настройки параметров управления следующий:
1. Дважды щелкните значок элемента управления, чтобы открыть диалоговое окно настройки параметра управления.
2. Задайте соответствующие параметры управления в диалоговом окне настройки параметров.

• Настройка параметров моделирования

1. Установка времени начала и окончания моделирования.
по умолчанию. Время начала симуляции Simulink по умолчанию — 0 с, а время окончания симуляции — 10 с.
Для простой системы преобразование выходных данных системы начнется только тогда, когда время будет больше 25, поэтому необходимо установить подходящее время моделирования.

Есть два способа установить время моделирования:
(1) Выберите «Параметры конфигурации модели» в меню «Моделирование» (или воспользуйтесь сочетанием клавиш Ctrl + E), откройте диалоговое окно настройки параметров моделирования и установите столбец «Время моделирования» в Вкладка Solver Интервал времени моделирования системы.

Установите время начала симуляции системы на 0 с и время окончания на 100 с.

(2) Полоса установки времени моделирования в верхней части окна редактора моделирования системы Simulink.
2. Настройка длины шага моделирования
При использовании Simulink для моделирования простой системы факторы, которые влияют на вывод результатов моделирования, включают время начала моделирования, время окончания и длину шага моделирования. Для простого моделирования системы независимо от того, какой решатель используется. Simulink всегда выбирает самый большой шаг моделирования в процессе моделирования.

Максимальная длина шага по умолчанию — auto, а метод установки длины шага моделирования:
Выберите «Параметры конфигурации модели» в меню «Моделирование» (или воспользуйтесь сочетанием клавиш Ctrl + E). Откройте диалоговое окно настройки параметров моделирования и установите временной интервал моделирования системы в максимальном размере шага в столбце «Параметры решения» на вкладке «Решатель».

• Выполнить симуляцию

Когда параметры управления и параметры моделирования системы в системе установлены правильно, щелкните значок «Выполнить» (черный треугольник) в редакторе модели системы или выберите «Выполнить» в меню «Моделирование», чтобы выполнить анализ моделирования в системе.
— Отображение результатов моделирования системы.

Источник: russianblogs.com