Instytut Politechniczny Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

Instytut Politechniczny
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa
TECHNIKI REGULACJI AUTOMATYCZNEJ
Laboratorium nr 2
Podstawy środowiska Matlab/Simulink część 2
1. Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z niektórymi bardziej rozbudowanymi funkcjami i
możliwościami pakietu MATLAB/SIMULINK, a w szczególności poznanie sposobu na
komunikację i wymianę danych pomiędzy Simulinkiem a Matlabem.
2. Podstawowe bloki używane w ćwiczeniu:
Constant – pozwala na wprowadzenie sygnału stałego (o stałej niezmiennej wartości) do
układu. Wartość tej stałej można ustawić dowolnie
Ramp – pozwala na generowanie sygnału liniowego narastającego zgodnie z
wprowadzonymi ustawieniami
Sine wave – generuje na wyjściu dowolny sygnał sinusoidalny
Step – generuje na wyjściu sygnał skoku jednostkowego
Scope – oscyloskop pozwala na wyświetlenie dowolnych sygnałów wprowadzonych na jego
wejście lub na grupę wejść
DOC – Blok pozwalający w pliku tekstowym zapisać informacje o budowanym modelu
Product – mnoży skalarnie dwa sygnały przez siebie
Abs – operacja wartości bezwzględnej na sygnale wejściowym
In1 – wejście do podsystemu. Podsystem to blok, w którym możemy zbudować układ
Out1 – wyjście z podsystemu
MathFunction – blok operacji matematycznych, w zależności od wybranej operacji
matematycznej umożliwia wykonanie obliczeń na sygnale wejściowym.
Gain – wzmacniacz powoduje wzmocnienie sygnału (przemnożenie przez liczbę) podanego
na wejście
Switch – przełącznik sterowany w zależności od sygnału sterującego załącza albo jedno albo
drugie wejście i podaje sygnał z załączonego wejścia na wyjście
Display – wyświetlacz numeryczny pozwala na wyświetlenie wartości sygnału w formie
liczbowej.
3. Zadania do wykonania
Uwaga: każde zadanie wykonać jako osobny model w osobnym pliku
1. Korzystając z bloków w Simulinku, utworzyć następujący model:
Aby dostosować zbudowany układ do potrzeb należy zmienić następujące parametry poszczególnych
bloków:
Podsystemy
Można w sposób prosty tworzyć podsystemy, które ułatwiają zarządzanie większymi
modelami. Aby stworzyć podsystem należy:
- zaznaczyć elementy, które mają tworzyć podsystem
- kliknąć prawym przyciskiem i wybrać opcję Create Subsystem
Z zaznaczonych bloków stworzy się jeden blok, do którego dostęp jest poprzez
dwukrotne kliknięcie. Blok podsystemu może mieć zarówno wejścia jak i wyjścia. Przykład
podsystemu zbudowanego na bazie układu poprzedniego jest pokazany na rysunku poniżej:
Maskowanie podsystemów
Jest to funkcja ułatwiająca zmianę parametrów określonych bloków w podsystemie w sposób
łatwy tak, aby nie było konieczności wchodzenia do podsystemu i szukania konkretnych parametrów
w elementach funkcjonalnych. W celu zamaskowania podsystemu należy:
- kliknąć na podsystem prawym przyciskiem myszy i wybrać Mask subsystem
- otworzy się okienko Mask Editor, w którym wybieramy zakładkę Parameters
- klikamy przycisk dodaj parametr i uzupełniamy jego właściwości (jak na rysunku poniżej). W naszym
przypadku stworzony został parametr o nazwie częstotliwość i etykiecie f1. Zamykamy okno mask
editor.
- przechodzmy do pola modelu, klikamy na stworzony subsystem prawym przyciskiem myszy i
wybieramy opcję Look Under Mask. W tym momencie wchodzimy do elementów podsystemu.
- klikamy dwukrotnie na bloku Sine Wave, i w miejscu Frequency wpisujemy 2*3.14*f1 W ten sposób
parametr częstotliwość o etykiecie f1 został przypisany do konkretnej wartości nastawialnej w bloku
(uwaga aby można było zadawać częstotliwość w Hz parametr f1 został przemnożony przez 2*3.14).
- Zamykamy okienko podsystemu
Tak stworzona maska ułatwia wprowadzanie danych do podsystemu. Po zamaskowaniu
podsystemu dwukrotne jego kliknięcie otwiera nam okno dialogowe, w który możemy ustawić
stworzone wcześniej parametry. Stworzone przez nas okienko będzie wyglądało jak na rysunku
poniżej:
W zależności od potrzeby, można maskować parametry używając okienek typu: Edit,
checkbox oraz popup.
2. Zapisać jako model w simulinku zbudowane z bloków następujące równanie :
Przyjmując za x=1 oraz y=2
3. Zbudować układ, który będzie obliczał wartość rezystancji zastępczej dwóch rezystorów
połączonych równolegle. Sposób wprowadzania danych (rezystancji) dowolny. Sposób
wyświetlania wyniku również dowolny. Przedstawić działanie dla trzech różnych
przypadków.
4. Wykreślić okrąg na oscyloskopie XY Graph – sposób realizacji dowolny
IV. Sprawozdanie
W sprawozdaniu należy umieścić wszystkie zrealizowane w punkcie III zadania. Każde
zadanie powinno być ponumerowane i zatytułowane, zgodnie z numeracją w instrukcji. W
sprawozdaniu umieszczamy wnioski.
UWAGA: Sprawozdanie należy wysyłać na pocztę, na adres wskazany przez prowadzącego
zajęcia w formacie PDF. Do sprawozdania należy dołączać modele Simulinka .mdl
zbudowane w trakcie przebiegu ćwiczenia, przy czym każdy z modeli powinien zawierać w
oknie jako pole komentarza imię i nazwisko autora. Pliki .mdl należy spakować do pliku
.rar.