Реализация разработанной модели средствами вычислительной техники

3 РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТАННОЙ МОДЕЛИ СРЕДСТВАМИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

3.1 Разработка алгоритма моделирования

Для реализации разработанной математической модели, выраженной при помощи передаточных функций разомкнутой системы по воздействию, средствами вычислительной техники наиболее рационально и наглядно использовать одну из современных математических программ. Пакет MATLAB полностью удовлетворяет поставленным задачам. Алгоритм моделирования будет реализован с использованием расширения Simulink.

Система Simulink имеет в своём составе множество стандартных блоков. Модель составляется посредствам набора блоков соединённых линиями связи в определённой последовательности, т.е. для представления передаточной функции текущей модели следует соединять линиями связи следующие типы блоков, описывающие соответствующие звенья модели.

Краткое описания используемых блоков для реализации модели и их назначение:

1) Step – единичное воздействие заданной амплитуды, представлен на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 – Внешний вид и окно редактора Step

Данный блок формирует единичное входное воздействие заданной амплитуды с целью получения на выходе модели внешнего вида реакции на текущее воздействие.

2) Gain – усилитель, выполняет умножение входного сигнала на постоянный коэффициент, представлен на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – Внешний вид и окно редактора Gain

Данный блок выступает в качестве коэффициента, который следует умножить к величине входного воздействия на блок с целью получения на выходе блока сигнала в n-ое число раз больше входного.

3) Integrator – интегратор, выполняет роль интегрирующего звена системы, представлен на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 – Внешний вид и окно редактора Integrator

Данный блок выступает в качестве интегрирующего звена передаточной функции реализуемой системы.

4) Sum – сумматор, выполняет вычисление суммы входных сигналов, представлен на рисунке 3.4

Рисунок 3.4 – Внешний вид и окно редактора Sum

Данный блок в модели используется для реализации обратных связей, а именно для создания отрицательной обратной связи.

5) Transfer Fnc – перенос функции, выполняет роль реализации звеньев передаточных функций, представлен на рисунке 3.5.

Рисунок 3.5 – Внешний вид и окно редактора Transfer Fnc

Данный блок выступает в качестве колебательного звена передаточной функции реализуемой системы.

6) Scope – осциллограф, представлен на рисунке 3.6.

Рисунок 3.6 – Внешний вид и окно редактора Scope

Данный блок выполняет роль осциллографа, т.е. при помощи его можно наблюдать за изменениями значений во времени выходных величин.

7) To Workspace – ввод значений в некую переменную.

Рисунок 3.7 – Внешний вид и окно редактора To Workspace

Данный блок предназначен для формирования массива выходных значений с целью дальнейшей их обработки для построения фигуры.