К другим разделам курса физики, электротехники

Кинематика

Лабораторные

Язык программирования MATLAB

А вот программы на языке программирования MATLAB сохраняются в виде текстовых М-файлов. Язык программированияMATLAB является типичным интерпретатором. Для создания М-файлов может использоваться как встроенный редактор, так и любой текстовый редактор, поддерживающий формат ASCII. Переменные, используемые в файлах-сценариях, являются глобальными, т. е. они действуют одинаково в командах сессии и внутри программного блока, которым является файл-сценарий. Для запуска файла его необходимо записать на диск, используя команду Save as в меню File редактора. Благодаря цветовым выделениям вероятность синтаксических ошибок резко снижается.

Основные особенности оформления М-файлов В дальнейшем под М-файлом будем понимать любой файл (файл- функцию или Script-файл), записанный на языке системы MATLA. Если перечень конечных (выходных) величин (ПКВ) содержит только один объект (в общем случае — матрицу), то файл-функция представляет собой обычную функцию (одной или нескольких переменных). Чтобы избежать вывода на экран нежелательных промежуточных результатов, необходимо в тексте процедуры все вычислительные операторы завершать символом ";". Script-файлы являются независимо (самостоятельно) исполняемыми блоками операторов и команд; Важное значение при диалоге с системой MATLAB имеет диагностика ошибок. Для построения функциональной блок-схемы моделируемых устройств Simulink имеет обширную библиотеку блочных компонентов и удобный редактор блок-схем. В окне браузера содержится дерево компонентов библиотек Simulink. Интерфейс окна моделирования Simulink полностью соответствует стилю интерфейса типичных приложений Windows 95/98/NT/2000, в том числе интерфейсу системы MATLAB. Каждый блок имеет наглядное общепринятое обозначение в виде прямоугольника, треугольника и т. д. Это окно имеет ряд вкладок с довольно большим числом параметров. По умолчанию, открыта вкладка - Solver (Решатель). Метод с фиксированным шагом стоит применять только тогда, когда цель заключается в получении таблицы результатов с фиксированным шагом. В данном случае результаты моделирования представлены в виде довольно сложного и неординарного фазового портрета колебаний, построенного с помощью виртуального графопостроителя, и осциллограммы временной зависимости колебаний, полученной с помощью виртуального осциллографа. Помимо самой модели в окне ее редактирования можно вводить текстовые комментарии (аннотации) и гиперссылки в виде прямоугольников разного размера с надписями. В пакете Simu1ink мы сталкиваемся с новой принципиально важной и эффективной возможностью - использованием субмоделей. В этом разделе размещены три группы блоков, не имеющих выходов (только входы) Важно отметить, что виртуальные осциллографы фиксируют параметры любого типа, а не только электрические. Объем сохраняемых данных (опция Limit rows to last) вводится в поле ввода. В отличие от Scope, он имеет два входа: на первый подается сигнал, значения которого откладываются по горизонтальной оси графика, а на второй - по вертикальной оси. File name - имя МАТ-файла, в который будут записываться значения входной величины; по умолчанию - untitled mat; имя файла выводится на изображении блока в блок-схеме; Блоки, входящие в раздел Sources (Источники), предназначены для формирования сигналов, обеспечивающих управление работой S-модели в целом или отдельных ее частей. Wave form - позволяет выбрать одну из следующих форм периодического процесса: o sine - синусоидальные волны; o square - прямоугольные волны; o sawtooth - треугольные волны; o random - случайные колебания; Step time (время начала ступеньки, те время скачка сигнала) - определяет момент времени, в который происходит скачкообразное изменение сигнала, по умолчанию принимается равным 1;

Блок Sine Wave имеет такие настройки:Amplitude - определяет амплитуду синусоидального сигнала; Блок обеспечивает генерирование колебаний с периодом, равным разности между последним значением вектора Time values и значением первого его элемента. Period (secs) - период сигнала, отсчитываемый в секундах; Этот блок генерирует синусоидальный сигнал единичной амплитуды и переменной частоты, при чем частота колебаний изменяется во времени по линейному закону. Первые два - Mean и Variance - являются параметрами нормального закона (среднее и среднее квадратичное отклонение от этого среднего), третий - Initial seed - задает начальное значение базы для инициализации генератора последовательности случайных чисел. Дифференцирующий блок Derivative служит для численного дифференцирования входных данных (сигналов). Limit output - включение/отключение ограничения выходного сигнала; Блок управляемой задержки Variable Transport Delay имеет два входа: один для задерживаемого сигнала, а другой для сигнала управления. BackLash (Люфт) реализует нелинейность типа люфта (зазора). Окна настроек функций Math Function и Trigonometric Function Блоки масштабирования Gain и Slider Gain. Они служат умножения данных на заданный коэффициент - константу. Блок Look-up Table выполняет линейную интерполяцию входного сигнала в соответствии с задаваемой табличной функцией. Bus Creator (Объединение в шину), предназначен для создания шины передачи данных. Функционально полный набор библиотек и компонентов, превосходный графический интерфейс пользователя системы Simulink, обширные вычислительные возможности базовой матричной системы MATLAB, высокая степень достоверности имитации (моделирования) энергетических устройств и систем и превосходная степень визуализации результатов мо- делирования — все это сделало пакет SimPowerSystems одним из лучших среди пакетов такого рода, доступных для установки на персональных компьютерах с операционной системой Windows 95/98/2000/ОТ/ХР. Источники электрической энергии являются первичными компонентами энергетических систем и устройств. АС Current Source является источником идеального (с бесконечно большим внутренним сопротивлением) переменного тока с заданной амплитудой, частотой и фазой. Источник напряжения постоянного тока DC Voltage Source задается только одним параметром - выходным напряжением Е (такой источник также называется идеальным источником напряжения постоянного тока). Большинство соединительных элементов имеют вполне очевидное назначение. Основная библиотека компонентов (рисунок 2.41) содержит ряд моделей, имеющих достаточно универсальный характер. с помощью одной модели можно, как правило, создать модели нескольких компонентов. Для ввода отдельных элементов (резистора R, конденсатора С или индуктивности L) можно использовать любую из RLC-цепей, задав параметрам значения, соответствующие отсутствию ненужных элементов Для имитации выключателей (рубильников) служит управляемый выключатель Breaker. Современная силовая электроника основана на импульсном способе преобразования электрической энергии, обеспечивающем высокий коэффициент полезного действия преобразовательных устройств.

На главную