سیمولینک کنترل خطی در متلب ارسال شده جهت استفاده کاربران سایت پروژه دات کام www.Prozhe.com سیمولینک کنترل خطی در متلب محمد نقدی، مهندسی الکترونیک www.Prozhe.com
Research MATLAB & SIMULINK www.iposmarket.com Mohammad.naghdi1988@gmail.com 92-93 2013-2014 www.Prozhe.com
شبیه سازی(Simulation) اجرا(Implementation) مدل سازی (Modeling) شبیه سازی(Simulation) اجرا(Implementation) www.Prozhe.com
سیمولینک متلب سیمولینک یک بسته نرم افزاری برای مدل سازی ، شبیه سازی و تجزیه و تحلیل سیستم های دینامیکی می باشد. سیمولینک نرم افزار متلب ابزاری برای مدل سازی ، سنتز و آنالیز سیستم های دینامیکی بوده و از سیستم های خطی و غیر خطی پشتیبانی می نماید. در محیط سیمولینک کاربر قادر خواهد بود تا سیستم را توسط بلوک ها ، شبیه سازی و اجرا نموده و از نتایج به دست آمده برای اهداف مختلف بهره گیرد.همچنین کاربر قادر خواهد بود تا با تغییر پارامتر ها در مدل شبیه سازی شده ، بهینه ترین سیستم را طراحی نماید. اين نرمافزار زيرمجموعه نرمافزار متلب است كه داراي كتابخانههاي زيادي در زمينه رشتههاي مختلف از جمله برق و مكانيك است. مقدمه www.Prozhe.com
فصل اول کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب سه روش ظاهر سازی کتابخانه سیمولینک روش اول کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب سه روش ظاهر سازی کتابخانه سیمولینک روش دوم کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب سه روش ظاهر سازی کتابخانه سیمولینک روش سوم کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب کتابخانه سیمولینک کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب دو روش آوردن صفحه کاری سیمولینک برای شبیه سازی روش اول کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب دو روش آوردن صفحه کاری سیمولینک برای شبیه سازی روش دوم کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب صفحه کاری سیمولینک برای شبیه سازی کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب یک مدل سیمولینک معمولا از سه بخش تشکیل می شود : ورودی ها بلوک ها ی شبیه سازی سیستم خروجی ها ورودی ها بلوک های شبیه سازی سیستم خروجی ها کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب در مجموعه بلوک های سیمولینک ، بلوک های ورودی در Sources Block و خروجی ها در Sinks قرار دارند . بلوکهای ورودی sources بلوکهای خروجی sinks کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب وارد کردن بلوک ها از کتابخانه سیمولینک به صفحه کاری روش اول کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب وارد کردن بلوک ها از کتابخانه سیمولینک به صفحه کاری روش دوم کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب تغییر اندازه بلوک کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب دوران بلوک در اینجا بلوک 180 درجه دوران می کند. 180 کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب دوران بلوک در اینجا بلوک 90درجه ساعتگرد و پاد ساعت گرد دوران می کند. ساعتگرد 90 ساعتگرد پاد ساعتگرد پاد ساعتگرد کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب حذف بلوک و یا خط اتصال حذف خط اتصال بین بلوک ها حذف بلوک کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب انتخاب چندین بلوک کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب تغییر عنوان بلوک کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب اضافه کردن متن در صفحه مدل کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب اضافه کردن متن در صفحه مدل تغییر نوع و اندازه فونت متن اضافه شده در صفحه مدل کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب اتصال دو بلوک روش اول کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب اتصال دو بلوک روش دوم Ctrl کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب تغییر خطوط اتصال کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب تغییر رنگ بلوک ها کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
کار در محیط سیمولینک متلب تغییر رنگ بلوک ها با انتخاب این گزینه می توان رنگ پس زمینه بلوک را تغییر داد . کار در محیط سیمولینک متلب www.Prozhe.com
فصل دوم آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
به عنوان مقدار ثابت معادلات در مدار کنترلی قرار می گیرد معرفی بلوک ها Commonly used blocks Constant به عنوان مقدار ثابت معادلات در مدار کنترلی قرار می گیرد آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
(بهره) به عنوان یک ضریب در معرفی بلوک ها Commonly used blocks GAIN (بهره) به عنوان یک ضریب در سیگنال عبوری کاربرد دارد آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
برای جمع و کسر سیگنال ها در یک مدار استفاده می شود معرفی بلوک ها Commonly used blocks SUM برای جمع و کسر سیگنال ها در یک مدار استفاده می شود آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
SUM به عنوان مثال داریم : آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
معرفی بلوک ها SUBSYSTEM Commonly used blocks SUBSYSTEM برای طبقه بندی مجموعه سیگنال ها و بلوک ها و قرار دادن مجموعه ای از آنها در داخل یک بلوک استفاده می شود. آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
معرفی بلوک ها Commonly used blocks IN 1 سیگنال ورودی به SUBSYSTEMرا در داخل SUBSYSTEM نشان می دهد و در صورتی که مرز SUBSYSTEMبیش از یک سیگنال را قطع نماید به تعداد سیگنال های ورودی قطع شده در داخل SUBSYSTEMو به ترتیب شماره از این بلوک وجود خواهد داشت که نشانگر سیگنال های ورودی به SUBSYSTEM است. آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
معرفی بلوک ها Commonly used blocks OUT1 سیگنال خروجی از SUBSYSTEMرا در داخل SUBSYSTEM نشان می دهد و در صورتی که مرز SUBSYSTEMبیش از یک سیگنال را قطع نماید به تعداد سیگنال های خروجی قطع شده در داخل SUBSYSTEMو به ترتیب شماره از این بلوک وجود خواهد داشت که نشانگر سیگنال های خروجی از SUBSYSTEM است. آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
معرفی بلوک ها INTEGRATOR Commonly used blocks INTEGRATOR به عنوان عامل انتگرال گیر برای گرفتن انتگرال از سیگنال ها استفاده می شود آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
معرفی بلوک ها Sinks SCOPE برای مشاهده نتایج بر حسب زمان استفاده می شود .ورودی های اسکالر و برداری سیگنال های مورد قبول می باشند .محور افقی نشانگر زمان بوده و بازه آن بسته به تعریف کاربرد خواهد داشت. آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
این بلوک عامل مشتق گیر است و عکس بلوک INTEGRATORعمل می کند. معرفی بلوک ها Continuous DERIVATIVE این بلوک عامل مشتق گیر است و عکس بلوک INTEGRATORعمل می کند. آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
برای توصیف یک سیستم با معادلات فضای حالت به کار می رود معرفی بلوک ها Continuous STATE-SPACE برای توصیف یک سیستم با معادلات فضای حالت به کار می رود آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
معرفی بلوک ها TRANSFER FCN Continuous TRANSFER FCN هر گاه تابع تبدیل یک سیستم و یا بخشی از آن معلوم باشد ، می توان از این بلوک استفاده کرد . آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
𝐺(𝑠)= 5 𝑠 2 +3𝑠−6 7𝑠 3 −2𝑠+1 TRANSFER FCN به عنوان مثال داریم : 𝐺(𝑠)= 5 𝑠 2 +3𝑠−6 7𝑠 3 −2𝑠+1 آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
معرفی بلوک ها ZERO-POLE Continuous ZERO-POLE این بلوک تقریبا مشابه بلوک TRANSFER FCN عمل می کند با این تفاوت که در این بلوک صفر ها و قطب های تابع تبدیل مشخص می شوند . آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
𝐺(𝑠)= 8(s−2)(s+3) 𝑠(𝑠−6)(𝑠+5) ZERO-POLE به عنوان مثال داریم : 𝐺(𝑠)= 8(s−2)(s+3) 𝑠(𝑠−6)(𝑠+5) ریشه صفر ها و به عبارتی دیگر ریشه های صورت تابع تبدیل ریشه قطب ها و به عبارتی دیگر ریشه های مخرج تابع تبدیل ضریب صورت آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
مانند بلوک SUM برای جمع و کسر سیگنا لها در یک مدار استفاده می گردد. معرفی بلوک ها Math Operations ADD مانند بلوک SUM برای جمع و کسر سیگنا لها در یک مدار استفاده می گردد. آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
12+4-5-3-6=2 ADD به عنوان مثال داریم : آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
برای ضرب سیگنال ها استفاده می شود . معرفی بلوک ها Math Operations PRODUCT برای ضرب سیگنال ها استفاده می شود . آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
12*4=48 PRODUCT به عنوان مثال داریم : آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
برای تقسیم سیگنال ها استفاده می شود . معرفی بلوک ها Math Operations DIVIDE برای تقسیم سیگنال ها استفاده می شود . آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
12/4=3 DIVIDE به عنوان مثال داریم : آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
معرفی بلوک ها COMPLEX TO REAL - IMAGE Math Operations COMPLEX TO REAL - IMAGE این بلوک برای جداسازی قسمت حقیقی و موهومی یک عدد مختلط استفاده می شود . آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
COMPLEX TO REAL - IMAGE به عنوان مثال داریم : آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
(((1-5j)-(-3-4j))+(2+3j))*(6-j)=? PRACTICE به عنوان تمرین داریم : (((1-5j)-(-3-4j))+(2+3j))*(6-j)=? آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
معرفی بلوک ها Sinks XY GRAPH از این بلوک برای مشاهده نتایج بر روی نمودار X Y استفاده می گردد و دارای دو ورودی است که به ترتیب ورودی X و Y می باشد. آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
معرفی بلوک ها MATH FUNCTION Math Operations MATH FUNCTION این بلوک ورودی U را دریافت نموده و مقدار E^U را به عنوان سیگنال خروجی بر می گرداند . آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
𝑒 2 =7.389 MATH FUNCTION به عنوان مثال داریم : آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
برای جمع سیگنال های ورودی به کار می رود. معرفی بلوک ها Math Operations SUM OF ELEMENTS برای جمع سیگنال های ورودی به کار می رود. آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
SUM OF ELEMENTS به عنوان مثال داریم : بلوک MUX آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
این ورودی ورودی شیب می باشد. معرفی بلوک ها Sources RAMP این ورودی ورودی شیب می باشد. آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
این ورودی ورودی موج سینوسی است . معرفی بلوک ها Sources SINE WAVE این ورودی ورودی موج سینوسی است . آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
این ورودی ورودی پله می باشد. معرفی بلوک ها Sources STEP این ورودی ورودی پله می باشد. آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
معرفی بلوک ها Math Operations MIN MUX قادر خواهیم بود تا با افزایش پورت های ورودی به بلوک مینیمم سیگنال ورودی یا ماکزیمم مقدار آنرا شناسایی نماییم . آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
MIN MUX به عنوان مثال داریم : تعداد ورودی ها آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
معرفی بلوک ها RELATIONAL OPERATOR Commonly used blocks آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
RELATIONAL OPERATOR به عنوان مثال داریم : انواع عملگر ها در مثال اگر عبارت 2≤10 صحیح باشد نمایشگر عدد 1 را نمایش داده در غیر این صورت عدد 0 را نمایش می دهد . آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
معرفی بلوک ها SIGNAL GENERATOR Sources SIGNAL GENERATOR این بلوک امکان تولید سیگنال سینوسی ، مربعی ، مثلثی ، و تصادفی را برای کاربر فراهم می سازد . آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
معرفی بلوک ها LOOK-UP TABLE(2-D) Lookup Tables LOOK-UP TABLE(2-D) این بلوک در بر گیرنده اطلاعات عددی به صورت جدول و ماتریسی برای حالت دو بعدی می باشد . آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
LOOK-UP TABLE(2-D) به عنوان مثال داریم : آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
4 5 6 16 19 20 10 18 23 PRACTICE به عنوان تمرین داریم : نمایش قطر اصلی ماتریس 3*3 در نمایشگر ؟ 4 5 6 16 19 20 10 18 23 آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
این بلوک ورودی متناوب با موج های مستطیلی می باشد . معرفی بلوک ها Sources PULSE GENERATOR این بلوک ورودی متناوب با موج های مستطیلی می باشد . آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
از این بلوک برای اعمال متغییر زمان در سیستم استفاده می شود . معرفی بلوک ها Sources CLOCK از این بلوک برای اعمال متغییر زمان در سیستم استفاده می شود . آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
معرفی بلوک ها ALGEBRAIC CONSTRAINT Math Operations ALGEBRAIC CONSTRAINT از این بلوک برای حل معادلات جبری استفاده می گردد. ورودی ها به سیگنال خروجی وابسته می باشند . آشنایی با بلوک های سیمولینک www.Prozhe.com
فصل سوم تحلیل سیستم ها با مدارهای کنترلی www.Prozhe.com
Simulink >> Sources >> Pulse Generator EXAMPLE 1 به عنوان مثال اول داریم : می خواهیم از یک پالس، مشتق و انتگرال گرفته و روي یک اسکوپ به همراه سیگنال اصلی نمایش دهیم . بلوک های مورد احتیاج عبارتند از :: Simulink >> Sources >> Pulse Generator Simulink >> Continuous >> Integrator Simulink >> Continuous >> Derivative Simulink >> Signal Routing >> Mux Simulink >> Sinks >> Scope تحلیل سیستم ها با مدارهای کنترلی www.Prozhe.com
پالس معادل 50 درصد دامنه هست. EXAMPLE 1 خروجی این بلوك یک پالس با اندازه 1 و دوره تناوب 1.5 ثانیه و بدون تاْخیر و با پهناي پالس معادل 50 درصد دامنه هست. تحلیل سیستم ها با مدارهای کنترلی www.Prozhe.com
EXAMPLE 1 آبی=مشتق پالس زرد=انتگرال پالس صورتی=پالس تحلیل سیستم ها با مدارهای کنترلی www.Prozhe.com
Simulink >> Sources >> Clock EXAMPLE 2 به عنوان مثال دوم داریم : می خواهیم نمودار یک تابع را رسم کنیم . ضابطه این تابع به صورت زیر است:: 𝑌=2𝑋 3 − 𝑋 2 +3X−1 بلوک های مورد احتیاج عبارتند از ::: Simulink >> Sources >> Clock Simulink >> Sources >> Constant Simulink >> Math Operations >> Sum Simulink >> Math Operations >> Gain Simulink >> Math Operations >> Math Function Simulink >> Sinks >> XY Graph تحلیل سیستم ها با مدارهای کنترلی www.Prozhe.com
روي بلوك Constantدوبار کلیک نموده و مقدار آن را 3 قرار دهید. EXAMPLE 2 روي بلوك Constantدوبار کلیک نموده و مقدار آن را 3 قرار دهید. روي بلوك Gain دوبار کلیک نموده و مقدار آن را 2 قرار دهید. روي بلوك Gain1 دوبار کلیک نموده و مقدار آن را 3 قرار دهید. روي بلوك Math Function دوبار کلیک نموده و در پنجره تنظیمات باز شده نوع تابع را square انتخاب کنید (به توان 2). روي بلوك Math Function1 دوبار کلیک نموده و در پنجره تنظیمات باز شده نوع تابع را pow انتخاب کنید (به توان رساندن). روي بلوك Sum دوبار کلیک نموده و در قسمت signs List of علامت هاي -+- + را وارد کنید . روي بلوك XY Graph دوبار کلیک نموده و حد پائین x را 5- و حد بالاي آن را 5 و حد پائین y را 150 - و حد بالاي آن را 150 قرار دهید . تحلیل سیستم ها با مدارهای کنترلی www.Prozhe.com
EXAMPLE 2 این کلاکی که می بینید در واقع همان زمان شبیه سازي شماست که اینجا نقش متغیر x را بازي می کند و از این جهت است که به اولین ورودي بلوك XY Graph محور افقی صفحه مختصات وصل شده است خروجی جمع کننده نیز برابر با متغییر y است که به دومین ورودي بلوك XY Graph محور عمودي صفحه مختصات وصل شده است . تحلیل سیستم ها با مدارهای کنترلی www.Prozhe.com
EXAMPLE 2 Ctrl+E تحلیل سیستم ها با مدارهای کنترلی www.Prozhe.com
EXAMPLE 2 تحلیل سیستم ها با مدارهای کنترلی www.Prozhe.com
Simulink >> Sources >> Constant PRACTICE به عنوان تمرین داریم : حل دستگاه معادلات :: بلوک های مورد احتیاج عبارتند از ::: Simulink >> Sources >> Constant Simulink >> Sinks >> Display Simulink >> Math Operations >> Sum Simulink >> Math Operations >> Gain Simulink >> Math Operations >> Algebraic Constrain تحلیل سیستم ها با مدارهای کنترلی www.Prozhe.com
+-++ --++ +-++ PRACTICE 3 2 3 7 2 5 3 1 4 4 تحلیل سیستم ها با مدارهای کنترلی www.Prozhe.com
PRACTICE 𝑋 1 𝑋 2 𝑋 3 www.Prozhe.com
Step << Sources << Simulink EXAMPLE 3 به عنوان مثال سوم داریم : می خواهیم پاسخ پله و پاسخ ضربه یک سیستم کنترلی را مشاهده کنیم . تابع تبدیل سیستم به شرح زیر است:: بلوک های مورد احتیاج عبارتند از ::: Step << Sources << Simulink Scope << Sinks << Simulink To Workspace << Sinks << Simulink Derivative << Continuous << Simulink Fcn Transfer << Continuous << Simulink تحلیل سیستم ها با مدارهای کنترلی www.Prozhe.com
EXAMPLE 3 تحلیل سیستم ها با مدارهای کنترلی www.Prozhe.com