Автоматизированные измерения и моделирование свойств линейных систем: Учебно-методическое пособие, страница 10

Рис. 23

Simulink LTI-Viewer можно вызвать командой Tools\Control Design\Linear Analysis... окна Simulink-модели. В результате выполнения команды откроется окно Model_Inputs_and_Outputs как это показано на рис. 24(б), а также пустое окно Simulink LTI-Viewer .

     

(а)                                                                              (б)

Рис. 24

После установки блока Input Point на входе и блока Output Point на выходе исследуемой системы (рис. 24(а)) в окне LTIViewer следует выполнить команду Simulink\GetLinearizedModel. Данная команда строит реакцию системы на единичное ступенчатое воздействие. Результат выполнения данного пункта для рассматриваемой дифференцирующей цепочки показан на рис. 25.

Рис. 25

Для получения остальных характеристик системы необходимо выполнить команду Edit\Plot Configuration... в окне LTI Viewer. В результате выполнения этой команды откроется окно Plot Configuration (рис. 26):

Рис. 26

В открывшемся окне можно выбрать число отображаемых графиков (панель Select a response plot configuration) и вид отображаемых графиков (панель Response type):

  • step – Реакция на единичное ступенчатое воздействие.
  • impulse – Реакция на единичное импульсное воздействие.
  • bode – Логарифмические амплитудная и фазовая частотные характеристики.
  • bode mag – Логарифмическая амплитудная частотная характеристика.

С помощью вкладки Units команды Edit\Viewer Preferences… можно задать единицы измерения частоты (рад/c или Гц), уровня (dB или абсолютные единицы), фазы (градусы или радианы), а также осуществить настройку шкалы частот (логарифмический масштаб  или линейный).

Другой способ задания линейной системы – непосредственное моделирование электрической схемы с использованием SimPowerSystem. Методика создания SPS-модели ничем не отличается от методики создания модели на основе базовой библиотеки Simulink. Так же, как и для обычной Simulink-модели (S-модели), необходимо выполнить расстановку блоков на схеме, задать их параметры, соединить блоки и установить параметры расчета модели в целом. Однако, входы и выходы SPS-блоков, в отличие от блоков Simulink, не показывают направление передачи сигнала, поскольку фактически являются эквивалентами электрических контактов. Таким образом, электрический ток может через вход или выход блока протекать в двух направлениях: как вовнутрь блока, так и наружу. Соединительные линии между блоками являются, по сути, электрическими проводами, по которым ток может протекать также в двух направлениях. В Simulink-моделях информационный сигнал распространяется только в одном направлении – от выхода одного блока к входу другого.

 Любая модель электрической схемы состоит из источников сигналов, элементов самой схемы и приемников сигналов. В качестве источников могут быть использованы следующие блоки (рис.27):

Рис. 27

Для получения сигнала более сложной формы, можно воспользоваться блоками Simulink. Однако нужно учитывать, что Simulink-блоки и SimPowerSystems-блоки не могут быть непосредственно соединены друг с другом. Сигнал от S-блока можно передать к SPS-блоку через управляемые источники тока или напряжения (рис. 28), а в обратном направлении – с помощью измерителей тока или напряжения.

Рис. 28

Управляющий сигнал подключается к входу, обозначенному “s”, а электрическая цепь – к клеммам “+” и “-”.

Наблюдать электрические сигналы можно, используя блоки, представленные на

рис. 29:

Рис. 29

В электрическую цепь они включаются клеммами “+” и “-” как амперметр и вольтметр а выходным сигналом блока (“i” или “v”) является обычный сигнал Simulink, который может использоваться любым Simulink-блоком, например, осциллографом.

Последовательное и параллельное соединение резистора, индуктивности и емкости  можно задавать блоками (рис. 30):

Рис. 30

Для исключения резистора из блока значение сопротивления нужно задать равным нулю. Для исключения индуктивности ее величину нужно задать равной нулю. Для исключения конденсатора значение емкости нужно задать равной inf (бесконечность). При этом соответствующие элементы  на пиктограмме блока отображаться не будут.