همانطور که در پست های قبل سایت مروری بر ابزار سیمولینک نرم افزار متلب و آموزش سیمولینک در کنترل خطی داشتیم در این پست به علت گستردگی مطالب می خواهیم آموزش روش محاسبه تابع تبدیل در سیمولینک ، روش محاسبه تابع پله در سیمولینک ، روش محاسبه تابع ضربه در سیمولینک را همراه با ذکر یک مثال به طور کامل از صفر تا صدداشته باشیم.
با یک مثال به
- نحوه ی محاسبه تابع پله در سیمولینک
- به همراه محاسبه ی تابع ضربه در سیمولینک می پردازیم :
محاسبه تابع تبدیل در سیمولینک و محاسبه تابع پله در سیمولینک و محاسبه تابع ضربه در سیمولینک همراه با یک مثال:
اگر که تابع تبدیلی به صورت زیر را داشته باشیم و بخواهیم محاسبه تابع پله در سیمولینک و محاسبه تابع ضربه در سیمولینک را داشته باشیم باید به چه صورتی عمل کنیم ؟
*هرتابع تبدیل دلخواهی را می توانیم برای انجام محاسبه تابع پله در سیمولینک و محاسبه تابع ضربه در سیمولینک داشته باشیم .
راه حل برای تمامی این توابع تبدیل به صورت مراحل زیر می باشد.
برای محاسبه تابع تبدیل در سیمولینک و محاسبه تابع پله در سیمولینک و محاسبه تابع ضربه در سیمولینک به ترتیب مراحل زیر را انجام می دهیم :
- وارد نرم افزار متلب می شویم.
- از مراحلی که قبلا گفته شد وارد ابزار سیمولینک می شویم .
- یک مدل جدید ایجاد می کنیم
- از کتابخانه سیمولینک نرم افزار متلب بلوک step را به مدل اضافه میکنیم
- از کتابخانه سیمولینک نرم افزار متلب بلوک scope را به مدل اضافه میکنیم
- از کتابخانه سیمولینک نرم افزار متلب بلوک derivative را به مدل اضافه میکنیم
- از کتابخانه سیمولینک نرم افزار متلب بلوک transfer fcn را به مدل اضافه میکنیم
- بر روی بلوک step دوبار کلیک می کنیم و مقدار step time را 0 می کنیم
- بر روی بلوک transfer fcn کلیک می کنیم و مقدار denominator coefficient را [3 1 2 1] تعیین می کنیم .
- روی بلوک scop دوبار کلیک می کنیم و در بخش parameters تعداد محور ها را 2 قرار می دهیم .
- در نهایت در مدل تمامی بلوک ها را بهم متصل می نماییم
- خروجی حاصل با کلیک کردن بر روی بلوک scop رسم می شود که در واقع رسم نمودار محاسبه تابع پله در سیمولینک و محاسبه تابع ضربه در سیمولینک می باشد .
آموزش گام به گام تصویری محاسبه تابع پله در سیمولینک و محاسبه تابع ضربه در سیمولینک :
تمامی مراحل بالا را به صورت تصویری و گام به گام و کامل به صورت زیر نمایش می دهیم :
مرحله اول :
اول وارد نرم افزار متلب می شویم تا محاسبات را شروع نماییم .
مرحله دوم :
طبق آموزش هایی که قبلا داشتیم ، وارد بخش سیمولینک می شویم :
- یا به صورت زیر به طور مستقیم وارد ابزار سیمولینک می شویم :
و یا با نوشتن عبارت simulink و اجرای آن وارد بخش سیمولینک می شویم.
مرحله سوم :
یک مدل جدید به صورت زیر ایجاد می کنیم تا بلوک دیاگرام های مورد نظر خودمان را برای انجام محاسبات تابع پله و تابع ضربه در سیمولینک در این مدل اضافه نماییم :
مرحله چهارم :
برای انجام محاسبات تابع پله در سیمولینک و رسم نمودار تابع پله در سیمولینک از کتابخانه سیمولینک متلب ، بلوک دیاگرام step را به مدلی که ایجاد کرده ایم اضافه می کنیم :
برای اضافه کردن بلوک دیاگرام فقط کافی است که بر روی بلوک دیاگرام کلیک نماییم و گزینه ی Add block to model untitled را انتخاب می نماییم.
اسم مدلی که ما در این آموزش ایجاد کرده ایم به طور دلخواه untitled می باشد ، هر نام دیگری برای مدل مورد نظرمان می توانیم انتخاب کنیم.
مرحله پنجم :
برای نمایش نمودار های محاسبات تابع پله و تابع ضربه در سیمولینک از کتابخانه سیمولینک نرم افزار متلب بلوک دیاگرام scope را به مدل اضافه میکنیم :
مرحله ششم :
همانطوری که می دانیم تابع ضربه ، مشتق تابع پله است . پس باید یک مشتق گیر هم در مدل اضافه کنیم تا تابع ضربه را رسم نماید.
از کتابخانه سیمولینک نرم افزار متلب بلوک دیاگرام derivative را به مدل اضافه میکنیم:
مرحله هفتم :
از کتابخانه سیمولینک نرم افزار متلب بلوک دیاگرام transfer fcn را به مدل اضافه میکنیم:
مرحله هشتم :
بر روی بلوک دیاگرام step دوبار کلیک می کنیم و مقدار step time را 0 می کنیم:
مرحله نهم :
بر روی بلوک دیاگرام transfer fcn کلیک می کنیم
و مقدار denominator coefficient را [3 1 2 1] تعیین می کنیم :
numerator coefficients در واقع ضرایب صورت تابع تبدیل می باشند که باید وارد نماییم .
denominator coefficients در واقع ضرایب مخرج تابع تبدیل می باشند که باید وارد نماییم .
چون در این تابع تبدیلی که داریم ضرایب صورت 1 می باشند
پس مقدار 1 را اضافه می کنیم و چون ضرایب مخرج به ترتیب اعداد 1 ، 2 ، 1 ، 3 هستند ، آن هارا وارد می کنیم .
مرحله دهم :
چون در این مثال می خواهیم هر دو نمودار تابع پله و تابع ضربه را رسم نماییم باید در بلوک دیاگرام scop تغییرات زیر را انجام دهیم :
روی بلوک دیاگرام scop دوبار کلیک می کنیم
و در بخش parameters تعداد ورودی ها را 2 قرار می دهیم :
یعنی از نوار file و بخش number of input ports ، مقدار 2 را انتخاب می کنیم .
مرحله یازدهم :
در نهایت در مدل تمامی بلوک ها را بهم متصل می نماییم:
از تابع پله به تابع تبدیل وصل می کنیم و از خروجی تابع تبدیل به scope وصل می نماییم.
و از مشتق گیر هم با یک خط به scope وصل می کنیم تا تابع ضربه را نیز رسم نماییم.
مرحله دوازدهم :
خروجی حاصل با کلیک کردن بر روی بلوک دیاگرام scop رسم می شود.
که در واقع رسم نمودار محاسبه تابع پله در سیمولینک و محاسبه تابع ضربه در سیمولینک می باشد :
زمان را برای اجرای محاسبات 70 ثانیه در نظر می گیریم . هر زمان دلخواه دیگری را نیز می توانیم فرض کنیم.
در شکل بالا ، نمودار اول محاسبه تابع ضربه در سیمولینک را نشان می دهد .
نمودار دوم محاسبه تابع پله در سیمولینک را نمایش میدهد.
در این پست با محاسبات مربوط به تابع تبدیل و نحوه ی رسم تابع پله و تابع ضربه در سیمولینک آشناشدیم.
در پست های بعدی سایت منتظر معرفی و تحلیل سیستم های کنترل و بلوک های پر کاربرد دیگه همراه با مثال های سیمولینک متلب این سیستم ها و بلوک ها باشید.