ПроЕктирование устройств фильтрации

 

В состав пакета решателя VisSim включены модули:

- явные решатели - для  решения дифференциальных уравнений;

- неявные решатели - для  решения алгебраических уравнений;

- оптимизаторы - для итерационного  подбора параметров.

Интерпретатор VisSim-а  позволяет автоматически генерировать код на языке С. На основе результатов  линеаризации модели,  VisSim обеспечивает выполнение корневого и частотного анализов. VisSim средства автоматической генерации коэффициентов классических линейных и дискретных фильтров. Базовая  библиотека блоков VisSim-а не требует  дальнейшего расширения.  Расширения пакета содержат библиотеки с моделями устройств электропривода, систем связи  и целочисленной математики. Пользователь может создать собственную библиотеку моделей.

Программа  VisSim обладает развитым графическим интерфейсом, используя который можно создать  с некоторой степенью условности модель из виртуальных элементов. Это  позволяет исследователю разрабатывать,  исследовать и оптимизировать модели систем различной сложности и назначения.

VisSim автоматически создаёт  и решает дифференциальные уравнения  по предложенной структуре системы  и параметрам ее элементов.  Результаты решения выводятся  в наглядной графической форме.  Поэтому программой могут пользоваться  и те, кто не имеет глубоких  познаний в математике и программировании.

Кроме моделирования  систем управления в VisSim можно решать дифференциальные уравнения причем  эффективнее и быстрее, чем известный  математический пакет MathCAD. При соизмеримой  и более высокой производительности, чем у программы Simulink, входящей в  этот пакет, VisSim требует существенно  меньше места на жестком диске  и в оперативной памяти.

VisSim позволяет также  решать задачи по физике, от  школьного уровня и до серьезных  физических экспериментов на  виртуальных лабораторных стендах.

Официальный сайт:  http://www.vissim.com/

 

1.6 Пакет Simulink

 

1) Общие сведения

Программа Simulink является приложением к пакету MATLAB. При моделировании с использованием Simulink реализуется принцип визуального программирования, в соответствии с которым, пользователь на экране из библиотеки стандартных блоков создает модель устройства и осуществляет расчеты. При этом, в отличие от классических способов моделирования, пользователю не нужно досконально изучать язык программирования и численные методы математики, а достаточно общих знаний требующихся при работе на компьютере и, естественно, знаний той предметной области в которой он работает.

Simulink является достаточно самостоятельным инструментом MATLAB и при работе с ним совсем не требуется знать сам MATLAB и остальные его приложения. С другой стороны доступ к функциям MATLAB и другим его инструментам остается открытым и их можно использовать в Simulink. Часть входящих в состав пакетов имеет инструменты, встраиваемые в Simulink (например, LTI-Viewer приложения Control System Toolbox – пакета для разработки систем управления). Имеются также дополнительные библиотеки блоков для разных областей применения (например, Power System Blockset – моделирование электротехнических устройств, Digital SignalProcessing Blockset – набор блоков для разработки цифровых устройств и т.д).

При работе с Simulink пользователь имеет возможность модернизировать библиотечные блоки, создавать свои собственные, а также составлять новые библиотеки блоков.

При моделировании пользователь может выбирать метод решения дифференциальных уравнений, а также способ изменения модельного времени (с фиксированным или переменным шагом). В ходе моделирования имеется возможность следить за процессами, происходящими в системе. Для этого используются специальные устройства наблюдения, входящие в состав библиотеки Simulink. Результаты моделирования могут быть представлены в виде графиков или таблиц.

Преимущество Simulink заключается также в том, что он позволяет пополнять библиотеки блоков с помощью подпрограмм написанных как на языке MATLAB, так и на языках С + +, Fortran и Ada.

2) Запуск Simulink

Для запуска программы необходимо предварительно запустить пакет MATLAB. Основное окно пакета MATLAB показано на рисунке 1.9. Там же показана подсказка появляющаяся в окне при наведении указателя мыши на ярлык Simulink в панели инструментов.

 

Рисунок 1.9 - Основное окно программы MATLAB

 

После открытия основного  окна программы MATLAB нужно запустить программу Simulink. Это можно сделать одним из трех способов:

- Нажать кнопку (Simulink)на панели инструментов командного окна MATLAB.

- В командной строке главного окна MATLAB напечатать Simulink и нажать клавишу Enter наклавиатуре.

- Выполнить команду Open… в меню File и открыть файл модели (mdl - файл).

Последний вариант удобно использовать для запуска уже  готовой и отлаженной модели, когда требуется лишь провести расчеты и не нужно добавлять новые блоки. Использование первого и второго способов приводит к открытию окна обозревателя разделов библиотеки Simulink(рисунок 1.10).

Рисунок 1.10 - Окно обозревателя разделов библиотеки Simulink

 

3)Обозреватель разделов библиотеки Simulink

Окно обозревателя библиотеки блоков содержит следующие элементы (рисунок 1.10):

1 - Заголовок, с названием окна – Simulink Library Browser.

2 - Меню, с командами File, Edit, View, Help.

3 - Панель инструментов, с ярлыками наиболее часто используемых команд.

4 - Окно комментария для вывода поясняющего сообщения о выбранном блоке.

5 - Список разделов библиотеки, реализованный в виде дерева.

6 - Окно содержимого раздела библиотеки (список вложенных разделов библиотеки или

блоков)

7 - Строка состояния, содержащая подсказку по выполняемому действию.

На рисунке 1.10 выделена основная библиотека Simulink (в левой части окна) и показаны ее разделы (в правой части окна).

Библиотека Simulink содержит следующие основные разделы:

- Continuous – линейные блоки.

- Discrete – дискретные блоки.

- Functions & Tables – функции и таблицы.

- Math – блоки математических операций.

- Nonlinear – нелинейные блоки.

- Signals & Systems – сигналы и системы.

- Sinks - регистрирующие устройства.

- Sources — источники сигналов и воздействий.

- Subsystems – блоки подсистем.

Список разделов библиотеки Simulink представлен в виде дерева, и правила работы с ним являются общими для списков такого вида:

 Пиктограмма свернутого узла дерева содержит символ "+", а пиктограмма развернутого содержит символ "-".  Для того чтобы развернуть или свернуть узел дерева, достаточно щелкнуть на его пиктограмме левой клавишей мыши (ЛКМ).

При выборе соответствующего раздела библиотеки в правой части окна отображается его содержимое (рисунок 1.11).

 

Рисунок 1.11. Окно обозревателя с набором блоков раздела библиотеки

 

Для работы с окном используются команды собранные в меню. Меню обозревателя библиотек содержит следующие пункты:

 File (Файл) — Работа с файлами библиотек.

 Edit (Редактирование) — Добавление блоков и их поиск (по названию).

 View (Вид) — Управление показом элементов интерфейса.

 Help (Справка) — Вывод окна справки по обозревателю библиотек.

Для работы с обозревателем можно также использовать кнопки на панели инструментов (рисунок 1.12).

 

Рисунок 1.12 - Панель инструментов обозревателя разделов библиотек

 

Кнопки панели инструментов имеют следующее назначение:

1) Создать новую S-модель (открыть новое окно модели).

2) Открыть одну из существующих S-моделей.

3) Изменить свойства окна обозревателя. Данная кнопка позволяет установить режим отображения окна обозревателя "поверх всех окон‖. Повторное нажатие отменяет такой режим.

4) Поиск блока по названию (по первым символам названия). После того как блок будет найден, в окне обозревателя откроется соответствующий раздел библиотеки, а блок будет выделен. Если же блок с таким названием отсутствует, то в окне комментария будет выведено сообщение Not found <имя блока> (Блок не найден).

Официальный сайт - http://sl-matlab.ru/