И.В.Черных. "Simulink: Инструмент моделирования динамических систем" \ К следующему разделу \ К предыдущему разделу 9. Библиотека блоков Simulink 9.1. Sources - источники сигналов 9.1.1. Источник постоянного сигнала Constant Назначение: Задает постоянный по уровню сигнал. Параметры: 1. Constant value - Постоянная величина. 2. Interpret vector parameters as 1-D Интерпретировать вектор параметров как одномерный (при установленном флажке). Данный параметр встречается у большинства блоков библиотеки Simulink. В дальнейшем он рассматриваться не будет. Значение константы может быть действительным или комплексным числом, вычисляемым выражением, вектором или матрицей. Рис. 9.1.1 иллюстрирует применение этого источника и измерение его выходного сигнала с помощью цифрового индикатора Display. Рис. 9.1.1. Источник постоянного воздействия Constant [Скачать пример] 9.1.2. Источник синусоидального сигнала Sine Wave Назначение: Формирует синусоидальный сигнал с заданной частотой, амплитудой, фазой и смещением. Для формирования выходного сигнала блоком могут использоваться два алгоритма. Вид алгоритма определяется параметром Sine Type (способ формирования сигнала): Time-based По текущему времени. Sample-based По величине шага модельного времени. 9.1.2.1. Формирование выходного сигнала по текущему значению времени для непрерывных систем Выходной сигнал источника в этом режиме соответствует выражению: y = Amplitude* sin(frequency* time + phase) + bias. Параметры: Amplitude - Амплитуда. Bias Постоянная составляющая сигнала. Frequency (rads/sec) - Частота (рад/с). Phase (rads) - Начальная фаза (рад). Sample time Шаг модельного времени. Используется для согласования работы источника и других компонентов модели во времени. Параметр может принимать следующие значения: 0 (по умолчанию) Используется при моделировании непрерывных систем. > 0 (положительное значение) Задается при моделировании дискретных систем. В этом случае шаг модельного времени можно интерпретировать как шаг квантования по времени выходного сигнала. -1 Шаг модельного времени устанавливается таким же, как и в предшествующем блоке, т.е. блоке, откуда приходит сигнал в данный блок. Этот параметр может задаваться для большинства блоков библиотеки Simulink. В дальнейшем он рассматриваться не будет. При расчетах для очень больших значений времени точность расчета выходных значений сигнала падает вследствие значительной ошибки округления. 9.1.2.2. Формирование выходного сигнала по текущему значению времени для дискретных систем Алгоритм определения значения выходного сигнала источника для каждого последующего шага расчета определяется выражением (в матричной форме): , где D t постоянная величина, равная значению Sample time. В данном режиме ошибка округления для больших значений времени также уменьшает точность расчета. 9.1.2.3. Формирование выходного сигнала по величине модельного времени и количеству расчетных шагов на один период Выходной сигнал источника в этом режиме соответствует выражению: y= Amplitude* sin[(k + Number of offset samples) / Samples per period] + bias , где k номер текущего шага расчета. Параметры: Amplitude - Амплитуда. Bias Постоянная составляющая сигнала. Samples per period Количество расчетных шагов на один период синусоидального сигнала: Samples per period = 2p / (frequency* Sample time) Number of offset samples Начальная фаза сигнала. Задается количеством шагов модельного времени: Number of offset samples = Phase* Samples per period/ (2p). Sample time Шаг модельного времени. В данном режиме ошибка округления не накапливается, поскольку Simulink начинает отсчет номера текущего шага с нуля для каждого периода. На Рис. 9.1.2 показано применение блока с разными значениями шага модельного времени (Sample time = 0 для блока Sine Wave 1и Sample time = 0.1 для блока Sine Wave 2). Для отображения графиков выходных сигналов в модели использован виртуальный осциллограф (Scope). Рис. 9.1.2. Блок Sine Wave [Скачать пример] 9.1.3. Источник линейно изменяющегося воздействия Ramp Назначение: Формирует линейный сигнал вида y = Slope* time + Initial value. Параметры: 1. Slope Скорость изменения выходного сигнала. 2. Start time Время начала формирования сигнала. 3. Initial value Начальный уровень сигнала на выходе блока. На Рис. 9.1.3. показано использование данного блока. Рис. 9.1.3. Блок Ramp [Скачать пример] 9.1.4. Генератор ступенчатого сигнала Step Назначение: Формирует ступенчатый сигнал. Параметры: Step time - Время наступления перепада сигнала (с). Initial value - Начальное значение сигнала. Final value - Конечное значение сигнала. Перепад может быть как в большую сторону (конечное значение больше чем начальное), так и в меньшую (конечное значение меньше чем начальное). Значения начального и конечного уровней могут быть не только положительными, но и отрицательными (например, изменение сигнала с уровня 5 до уровня 3). На Рис. 9.1.4. показано использование генератора ступенчатого сигнала. Рис. 9.1.4. Блок Step [Скачать пример] 9.1.5. Генератор сигналов Signal Generator Назначение: Формирует один из четырех видов периодических сигналов: sine Синусоидальный сигнал. square Прямоугольный сигнал. sawtooth Пилообразный сигнал. random Случайный сигнал. Параметры: Wave form Вид сигнала. Amplitude Амплитуда сигнала. Frequency - Частота (рад/с). Units Единицы измерения частоты. Может принимать два значения: - Hertz - Гц. - rad/sec рад/с. На Рис. 9.1.5. показано применение этого источника при моделировании прямоугольного сигнала. Рис. 9.1.5. Блок генератора сигналов [Скачать пример] 9.1.6. Источник случайного сигнала с равномерным распределением Uniform Random Number Назначение: Формирование случайного сигнала с равномерным распределением. Параметры : Minimum Минимальный уровень сигнала. Maximum Максимальный уровень сигнала. Initial seed Начальное значение. Пример использования блока и график его выходного сигнала представлен на Рис. 9.1.6. Рис. 9.1.6. Источник случайного сигнала с равномерным распределением [Скачать пример] 9.1.7. Источник случайного сигнала с нормальным распределением Random Number Назначение: Формирование случайного сигнала с нормальным распределением уровня сигнала. Параметры: Mean - Среднее значение сигнала Variance- Дисперсия (среднеквадратическое отклонение). Initial seed Начальное значение. Рис. 9.1.7. Источник случайного сигнала с нормальным распределением [Скачать пример] 9.1.8. Источник импульсного сигнала Pulse Generator Назначение: Формирование прямоугольных импульсов. Параметры:
Комментариев нет:
Отправить комментарий