Хочу познакомить Вас с серией моих статей по моделированию биологических систем.
Введение
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, LTIViewer 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 Signal Processing 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.
Запуск Simulink
Для запуска программы необходимо предварительно запустить пакет MATLAB. Основное окно пакета MATLAB показано на Рис. 2.1. Там же показана подсказка появляющаяся в окне при наведении указателя мыши на ярлык Simulink в панели инструментов.
После открытия основного окна программы MATLAB нужно запустить программу Simulink. Это можно сделать одним из трех способов:
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 в модель. Использование первого и второго способов приводит к открытию окна обозревателя разделов библиотеки Simulink.
Обозреватель разделов библиотеки Simulink
Окно обозревателя библиотеки блоков содержит следующие элементы:
Заголовок, с названием окна – Simulink Library Browser.
Меню, с командами File, Edit, View, Help.
Панель инструментов, с ярлыками наиболее часто используемых команд. Окно комментария для вывода поясняющего сообщения о выбранном блоке. Список разделов библиотеки, реализованный в виде дерева. Окно содержимого раздела библиотеки (список вложенных разделов библиотеки или блоков). Строка состояния, содержащая подсказку по выполняемому действию. На рис. выделена основная библиотека Simulink (в левой части окна) и показаны ее разделы (в правой части окна).
иблиотека 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.
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. Кнопки панели инструментов имеют следующее назначение:
Создать новую S-модель (открыть новое окно модели).
Открыть одну из существующих S-моделей.
Изменить свойства окна обозревателя. Данная кнопка позволяет установить режим отображения окна обозревателя "поверх всех окон. Повторное нажатие отменяет такой режим.
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).
В следующей статье Вы узнаете о Создание модели.
Спасибо за Внимание!
До новых встреч на канале: