- •2. Библиотеки блоков Simulink
- •2.1. Источники (Sources)
- •2.2. Оконечные блоки ( Sinks)
- •2.3. Дискретные блоки (Discrete)
- •2.4. Непрерывные блоки (Continuous)
- •2.5. Нелинейные блоки (Nonlinear)
- •2.6. Математические функции (Math)
- •2.7. Непрерывные и табличные функции (Functions & Tables)
- •2.8. Сигналы и системы (Signals & Systems)
- •3. Соединение и дублирование блоков
- •4. Объединение блок-диаграмм в составные блоки
- •5. Непрерывное и дискретное время
- •6. Сигналы
2.2. Оконечные блоки ( Sinks)
Данная библиотека включает в себя средства отображения сигналов, возникающих на выходе блоков. Сюда входят блоки «осциллограф», «вывод результатов в файл», а также блок «остановка выполнения».
Пример 2:
Иллюстрацией к применению блока «осциллограф» (Scope) может послужить предыдущий пример. Следующий пример иллюстрирует применение блока «остановка выполнения» (Stop). Как только значение времени станет больше или равно 15 секундам, модель прекращает выполняться:
Рисунок 2.4 – Пример 2
2.3. Дискретные блоки (Discrete)
Данная библиотека включает в себя блоки, функционирующие в дискретном времени, такие как «интегратор с дискретным временем», «дискретный фильтр» и т.д. В библиотеке содержатся блоки, которые позволяют решать системы, описываемые разностными уравнениями с помощью дискретного преобразования Лапласа или так называемого z - преобразования. В этом случае, решение уравнения находится с помощью передаточной функции, имеющей вид
,
где числитель и знаменатель содержат соответственно m+1 и n+1 слагаемых, представляющих собой степенные функции от z с соответствующими коэффициентами. Переменные Num и den представляют собой вектора коэффициентов числителя и знаменателя соответственно. Их значения устанавливаются пользователем в диалоговом окне блока. Длина вектора den должна быть больше или равна длине вектора num.
Пример 3:
В данном примере, аналогично примеру 1, интегрируется синусоида, но уже с использованием интегратора с дискретным временем:
Рисунок 2.5 – Пример 3
2.4. Непрерывные блоки (Continuous)
Данная библиотека включает в себя непрерывные элементы, такие как «интегратор», «дифференциатор», «линейная система вход-выход-состояние”, и другие, задаваемые с помощью передаточных функций.
Пример 4:
Дано дифференциальное уравнение:
,
где u(t) – прямоугольная волна с амплитудой 1 и частотой 1 рад / сек. Для решения этой задачи необходимо использовать интегратор. На вход интегратора подается производная , а на выходе получают величину x. Два других блока – «Сумматор» (Summator) и «Усилитель» (Gain) – необходимы для формирования значения в соответствии с вышеописанным уравнением. Для получения сигнала u(t) используется блок «Генератор сигналов» (Signal Generator), в котором необходимо произвести соответствующие условиям задачи установки. Полученное в результате значение x(t) подается на вход блока «осциллограф»:
Рисунок 2.6 – Пример 4
2.5. Нелинейные блоки (Nonlinear)
Данная библиотека включает в себя блоки, реализующие нелинейные функции, такие как «релейное звено», «переключатели» и т.д.
Пример 5:
Допустим, необходимо получить сигнал, который первые 20 секунд будет прямоугольной волной, а последующее время – пилообразным. Для этого необходимо использовать «Переключатель» (Switch). В блоке «переключатель» устанавливается пороговая величина 20, на первый вход подается пилообразный сигнал, на второй – часы, на третий – прямоугольная волна. Первые 20 секунд значение времени будет меньше порогового, поэтому будет активным третий вход. Как только время превысит пороговое значение, активным становится первый вход и на выходе появляется пилообразный сигнал:
Рисунок 2.7 – Пример 5