Режимы моделирования систем в программе Simulink (меню Simulation)

Не глядя на то, что меню Simulation (моделирование) содержит всего несколько команд (рис. 19), конкретно они играют главную роль при проведении исследовательских работ модели. Средством этих команд разработчик получает возможность не только лишь динамически управлять сеансом моделирования, да и изменять многие важные характеристики модели, такие, к примеру, как метод конфигурации модельного времени, метод Режимы моделирования систем в программе Simulink (меню Simulation) расчета и формат представления результатов моделирования.

Рис. 19. Меню Simulation

Разглядим подробнее средства регулирования моделью и параметрами сеанса моделирования, которые предоставляет исследователю окно Simulation Parameters (характеристики моделирования), рис. 20. Элементы управления на вкладке Solverсобраны в три группы.

Simulation time (интервал моделирования) – выбор интервала моделирования средством указания исходного (Start time) и Режимы моделирования систем в программе Simulink (меню Simulation) конечного (Stop time) значений модельного времени.

Рис. 20. Окно установки характеристик моделирования

Solver options (характеристики расчета) – выбор способа реализации (расчета) модели.

Output options (характеристики вывода) – характеристики вывода выходных характеристик моделируемой системы (при моделировании с переменным шагом).

Под выбором способа реализации модели имеется в виду последующее. Имея структуру исследуемой системы в виде блок–диаграммы Режимы моделирования систем в программе Simulink (меню Simulation), разработчик может избрать способ отображения хода моделирования. При помощи 2-ух раскладывающихся списков Type(Тип) система может быть реализована в последующих формах:

· с дискретными состояниями и дискретным временем перехода из 1-го состояния в другое;

· с дискретными состояниями и непрерывным временем перехода;

· с непрерывными состояниями и дискретным временем переходов Режимы моделирования систем в программе Simulink (меню Simulation);

· с непрерывными состояниями и непрерывным временем переходов.

1-ый перечень (слева) позволяет избрать метод конфигурации модельного времени:

· Variable – step (переменный шаг) – моделирование с переменным шагом;

· Fixed – step (фиксированный шаг) – моделирование с фиксированным шагом.

2-ой перечень (справа) позволяет избрать способ расчета нового состояния системы. 1-ый вариант (discrete) обеспечивает расчет дискретных состояний Режимы моделирования систем в программе Simulink (меню Simulation) системы. Другие пункты перечня обеспечивают выбор способа расчета нового состояния для непрерывных систем. Эти способы различаются для переменного (Variable – step) и для фиксированного (Fixed – step) шага времени, но основаны на единой методике – решение обычных дифференциальных уравнений(ode).

Ниже 2-ух раскрывающихся списков Type находится поле, заглавие которого меняется зависимо Режимы моделирования систем в программе Simulink (меню Simulation) от избранного метода конфигурации модельного времени (рекомендуется бросить характеристики по дефлоту).

Характеристики других вкладок также можно использовать по дефлоту.

3. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

При выполнении лабораторной работы употребляется программка MATLAB версии 6.0 и выше.

4. Программка ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

4.1 Изучить особенности синтеза БИХ-фильтра способом билинейного преобразования в пакете программ MATLAB.

4.2 Выполнить синтез БИХ-фильтра, проанализировать Режимы моделирования систем в программе Simulink (меню Simulation) размещение полюсов и нулей фильтра на всеохватывающей Z-плоскости, высчитать коэффициенты передаточной функции ЦФ, проверить соответствие АЧХ данным требованиям.

4.3 Отыскать переходную характеристику фильтра.

4.4 Отыскать отклики фильтра на гармонические сигналы в полосе пропускания и полосе задерживания, оценить избирательные характеристики фильтра.

5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

5.1. Что такое импульсная черта и передаточная функция ЦФ?

5.2. Что такое порядок Режимы моделирования систем в программе Simulink (меню Simulation) ЦФ и как сказывается его значение при реализации фильтра?

5.3. Что такое нули и полюса передаточной функции ЦФ?

5.4. Как найти устойчивость ЦФ по значениям его нулей и полюсов?

5.5. Что такое билинейная модифицирующая функция? Как преобразуются частоты аналогового и цифрового фильтров при билинейном преобразовании?

5.6. Как определяются требования к аналоговому фильтру Режимы моделирования систем в программе Simulink (меню Simulation)-прототипу в способе билинейного преобразования?

5.7. Каковы особенности аппроксимирующих функций, применяемых при синтезе ЦФ? Как зависит порядок синтезируемого ЦФ от вида аппроксимирующей функции?

5.8. Какие характеристики фильтра позволяет зрительно просмотреть окноFilter Visualization Toolблока характеристик Digital Filter Design?

5.9. Зачем употребляется блок Gain при моделировании работы ЦФ?

5.10. Каково предназначение блока Zero-Order Hold Режимы моделирования систем в программе Simulink (меню Simulation) при моделировании работы ЦФ?

5.11. Каким образом задается период дискретизации блока Zero-Order Hold и чему он должен быть равен?

5.12. Какие характеристики нужно установить, чтоб на выходе блока Step получить непрерывное/дискретное ступенчатое воздействие?

6. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОГО ЗАДАНИЯ

6.1 Сделать модель фильтра (п. 2.5.1) в программке Simulink.

Приготовить и ввести в программку начальные данные Режимы моделирования систем в программе Simulink (меню Simulation) (п. 2.5.1) в согласовании с данным вариантом (по номеру компьютера), нужные для синтеза цифрового ФНЧ: аппроксимация – по Чебышеву 1 (п. 2.7.2); частота среза Fс; коэффициент усиления K0; порядок фильтра-прототипа N=2, пульсации в полосе пропускания – 1дБ.

Вариант
100 Гц 200 Гц 300 Гц 400 Гц 500 Гц 600 Гц
K0

Частоту дискретизации установить равной 4 кГц.

6.2 Произвести синтез Режимы моделирования систем в программе Simulink (меню Simulation) фильтра. Просмотреть и проанализировать последующие характеристики фильтра: размещение полюсов и нулей фильтра на Z-плоскости, коэффициенты передаточной функции, АЧХ.

6.3 Подать на вход ЦФ единичное ступенчатое воздействие (п. 2.5.5) и вычислить переходную характеристику системы.

6.4 Подать на вход ЦФ импульс Кронекера и вычислить импульсную характеристику системы.

6.5 Подать на вход ЦФ Режимы моделирования систем в программе Simulink (меню Simulation) гармонический сигнал (п. 2.5.3) с частотой Fx равной частоте среза фильтра Fc и единичной амплитудой. Выстроить графики входного и выходного сигнала. Оценить избирательные характеристики фильтра.

6.6 Повторить п.6.5 для гармонического сигнала с частотой Fx=2×Fc.

6.7 Повторить пункты 6.1 – 6.6 для цифрового полосового фильтра (ПФ) с аппроксимацией Баттерворта 2 порядка: центральная частота полосы пропускания Fс; коэффициент усиления K Режимы моделирования систем в программе Simulink (меню Simulation)0, полоса пропускания DF=0.1×Fc.

Вариант
100 Гц 200 Гц 300 Гц 400 Гц 500 Гц 600 Гц
K0

Частоту дискретизации установить равной 4 кГц.

6.8 Повторить пункты 6.1 – 6.6 для цифрового режекторного фильтра (РФ) с аппроксимацией Баттерворта 2 порядка: центральная частота полосы заграждения Fс; коэффициент усиления K0, полоса заграждения DF=0.1×Fc.

Вариант
100 Гц 200 Гц 300 Гц 400 Гц 500 Гц Режимы моделирования систем в программе Simulink (меню Simulation) 600 Гц
K0

Частоту дискретизации установить равной 4 кГц.

7. Перечень ЛИТЕРАТУРЫ

1. Глинченко А.С. Цифровая обработка сигналов: учебное пособие. В 2 ч. Ч.1. – Красноярск: Изд-во КГТУ, 2001. – 199 с.

2. Гультяев А. К. Зрительное моделирование в среде MatLab. Учеб. курс. – СПб.: Питер, 2000. – 480 с.

3. Гультяев А. К. MatLab. Иммитационное моделирование в среде Windows: учебное пособие. – СПб Режимы моделирования систем в программе Simulink (меню Simulation).: КОРОНА Принт, 1999. – 288 с.

4. Гольденберг Л.М. и др. Цифровая обработка сигналов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1990. – 256 с.

5. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. / Пер. с англ. под ред. Ю.Н. Александрова. – М.: Мир, 1978. – 848 с.

6. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов Режимы моделирования систем в программе Simulink (меню Simulation). – СПб.: Питер, 2003. – 604 с.


rezak-raf-1-65-dlya-kislorodno-flyusovoj-rezki.html
rezbovie-rezci-i-grebenki.html
rezcovoj-tochkoj-nazivaetsya-mesto-nahodyasheesya-mezhdu-centralnimi-rezcami-u.html