Особливості побудови моделей у пакеті Simulink

Система Simulink дозволяє моделювати складні системи, забезпечуючи автоматизацію всіх етапів розробки на основі чисельних методів рішення математичних завдань, використання графічного інтерфейсу користувача й сучасних персональних комп'ютерів. У книзі втримується теоретичне обґрунтування й розглядається практична реалізація процедур організації моделювання [15].

Особливості побудови моделей у пакеті Simulink. У пакеті маєте бібліотека елементів - заготівель.

З їхньою допомогою задаються константи, математичні формули, джерела сигналів і засобу контролю. Вони застосовуються для опису об'єкта й середовища експлуатації. Є елементи виконання обчислювальних, логічних і інших операцій. Є також убудовані програми, що реалізують чисельні методи виконання операцій диференціювання й інтегрування.

Для побудови моделі об'єкта й середовища експлуатації виконують наступні дії [15, 2]:

•  вибирають елементи завдання параметрів і елементи завдання математичних залежностей між параметрами й змінними стану;

•  обрані елементи поміщають у поле складальної площадки;

•  для елементів, що визначають параметри, задають їхнього значення;

•  для елементів, що дозволяють описати зв'язку між параметрами й змінними станів, задають необхідні математичні залежності;

•  елементи поєднують у модель;

•  обрані елементи контролю підключають до крапок, що відповідають поточним значенням змінні стани, що цікавить.

Після побудови моделі й завдання часу процесу моделювання модель об'єкта й середовище об'єкта експлуатації готові до роботи.

Вибір елементів роблять у бібліотеці, структурованої по функціональній ознаці. Після приміщення елементів у поле складальної площадки їх поєднують за допомогою ліній зв'язку. Вхід у діалогове вікно елемента дозволяє виконати настроювання параметрів. Після запуску процесу моделювання спостерігають процеси в об'єкті.

На мал. 3.9 представлена математична модель, реалізована в пакеті Simulink середовища MatLab.  Розглянемо основні функціональні блоки які були взяті для побудови моделі:

 – постійна величина. З помочью даного елемента привласнюється значення постійних величин. У цьому випадку цими значеннями є: радіус приймальних вікон (R_ok), радіус трубки (R_st), діаметр золотника (D), коефіцієнт грузлого тертя (b), маса рухливих частин (m), коефіцієнт відновлення тиску (n_p), тиск живлення струминної трубки (p_n), коефіцієнт в'язкості (M), щільність рідини (ro), діаметр трубки (D_tr).

      - мультиплексор. Даний елемент формує вектор вихідний змінної, елементи якого відповідають скалярним вхідним сигналам блоку.

 - функція. Служить для завдання вираження мовою С. Вектор вхідних змінних і вихідний змінна - скаляри. У цьому випадку цей елемент реализовует наступні вираження (3.1), (3.2), (3.3), (3.4), (3.18), (3.19).

 – суматор. Обчислює алгебраїчне вираження, у якому вхідні змінні беруть участь тільки в діях додавання й вирахування. Кількість вхідних портів і відповідні знаки операцій додавання й вирахування задаються як параметри блоку.

 –коефіцієнт підсилення. Виконує матричне множення або заелементне множення (попарний добуток елементів масивів погодженої розмірності). У якості операндов використовуються скаляри, вектори або матриці.

 –інтегратор. Обчислює значення інтеграла. Може конфігурувати як елемент інтегратор зі скиданням. У розроблювальній моделі застосовується для визначення швидкості руху золотника й визначення зсуву.

 –осцилограф.Будує графіки функцій, де вхідні змінні блоку - значення функцій, значення аргументу - час.

 - дисплей. Забезпечує візуалізацію значення вхідний змінної, вибір формату подання чисел.

У розробленій математичній моделі присутня блок “Subsystem”.

 - підсистема. З помочью даного блоку виробляється реалізація наступних виражень (3.11) і (3.12) тобто визначення площ перекриття Вміст даного блоку представлене на мал. 3.10. У цьому блоці також беруть участь усе вище розглянуті елементи й кілька підсистем які дозволяють вирішити вираження (3.5), (3.6).