Лабораторная работа №1. Введение в Simulink
Задание:
Получить навыки создания и анализа работы моделей Simulink. Изучить существующие блоки библиотеки Simulink и научиться их параметризации.
Порядок выполнения лабораторной работы:
1. Построить в Simulink следующую модель(рис.1):
Рис. 1 Модель Simulink.
Для этого использовать следующие блоки:
– Sine Wave – Источник синусоидального воздействия;
– Constant – Источник постоянного воздействия;
– Step – Источник одиночного перепада;
– Integrator – Интегрирующий блок;
– Mux – Блок мультиплексора;
– Scope – осциллограф для наблюдения временных и иных зависимостей;
– Gain – Блок масштабирования;
– Sum – Блок суммирования;
2. Изучение блоков «Sources» (Источники сигналов и воздействий)
Промоделировать систему при различных параметрах источников сигналов (источник синусоидального воздействия, источник постоянного воздействия, источник одиночного перепада). Привести графики сигналов на выходах системы, проанализировать результаты.
3. Изучение блока «Integrator» (Интегрирующий блок)
Промоделировать систему при различных значениях параметра «Initial condition» (начальное состояние). Привести графики сигналов на выходах системы, проанализировать результаты.
4. Изучение обратных связей (ОС)
Промоделировать систему при различных значениях блока «Gain» (Блок масштабирования). Рассмотреть вариант ООС (отрицательной ОС) и ПОС (положительной ОС). Привести графики сигналов на выходах системы, проанализировать результаты.
5. Изучение параметров моделирования системы
Промоделировать систему при различных параметрах моделирования:
– время моделирования (Simulation time);
– тип решения (Variable-step solvers – решение с переменным шагом, Fixed-step solvers – решение с фиксированным шагом);
– метод моделирования;
– шаг интегрирования;
– точность интегрирования.
Привести графики сигналов на выходах системы, проанализировать результаты.
Лабораторная работа №2. Введение в Stateflow
Задание:
Получить навыки создания моделей Simulinkс использованием диаграмм Stateflow.
Порядок выполнения лабораторной работы:
1. Построить Simulink модель с использованием диаграммы Stateflow, решающую квадратное уравнение вида a*x2+b*x+c=0 с действительными корнями. Провести проверку работы модели на 3 наборах чисел a, b и c, таких чтобы их сумма равнялась номеру вашего варианта.
2. Построить модель Simulink, включающую в себя диаграмму Stateflow, реализующую цикл for. Протестировать работу построенной диаграммы, подав на ее вход тестовые данные. Вывести выходные значения с помощью блока Display.
3. Построить модель Simulink, включающую в себя диаграмму Stateflow, реализующую цикл while. Протестировать работу построенной диаграммы, подав на ее вход тестовые данные. Вывести выходные значения с помощью блока Display.
4. Построить модель Simulink, включающую в себя диаграмму Stateflow, реализующую do while. Протестировать работу построенной диаграммы, подав на ее вход тестовые данные. Вывести выходные значения с помощью блока Display.
В отчете представить:
- скриношоты разработки моделей
- скриншоты диаграмм Stateflow
- скриншоты с результатами работы моделей
- анализ работы моделей
Лабораторная работа №3. Моделирование сигналов заданной формы в Simulink
Задание: Сформировать и визуализировать сигналы заданной формы.
Вариант 1
• y= 
Указание. Использовать блоки: Constant, Integrator, Gain, Abs, Math Function, Scope.
Вариант 2
• y=3+2t2-4t+ 
-t
Указание. Использовать в необходимых количествах блоки: Constant, Integrator, Gain, Math Function, Sum, Scope.
Вариант 3
• y= 
Указание. Использовать блоки: Constant, Integrator, Gain, Trigonometric Function, Math Function, Sum, Scope, перестроив блок Math Function..
Вариант 4
• y=t*e-t^3*cos(2t)
Указание. Использовать блоки: Constant, Integrator, Gain, Trigonometric Function, Math Function, Product, Scope.
Вариант 5
• y=(5+2cos(3t))2
Указание. Использовать блоки: Constant, Integrator, Gain, Trigonometric Function, Math Function, Sum, Scope.
Вариант 6
• y=min(3t,75-3t2)
Указание. Использовать блоки: Constant, Integrator, Gain, Math Function, Sum, MinMax, Scope.
В отчете представить:
- скриношоты моделей Simulink
- скриншоты с результатами работы моделей
- анализ работы моделей
Лабораторная работа №4. Построение структурных схем в Simulink.
Задание: Сформировать и визуализировать модель Simulink в соответствии с вариантом.
Вариант 1
Сформировать структурную схему системы, генерирующую фигуру эллипса на экране виртуального двухкоординатного регистратора XY Graph на основе параметрического задания уравнения эллипса:
x(t)=A*sin(ωt),
y(t)=A*cos(ωt).
при следующих значениях параметров:A=3,B=4,ω= π/2.
Указание. Использовать блоки: Ramp, Gain, Trigonometric Function, XY Graph, установить необходимые масштабы по осям двухкоординатного регистратора.
Вариант 2
Построить структурную схему генератора системы базисных функций
Sk(t)={e-2kt}4k=0.
Указание. Использовать блоки: Сonstant, Integrator, Gain, Math Function, Mux, Scope.
Вариант 3
Сформировать структурную схему системы, генерирующую фигуру эллипса на экране виртуального двухкоординатного регистратора XY Graph на основе параметрического задания уравнения эллипса:
x(t)=A*sin(ωt),
y(t)=A*cos(ωt).
при следующих значениях параметров:A=5,B=10,ω=3 π/2.
Указание. Использовать блоки: Ramp, Gain, Trigonometric Function, XY Graph, установить необходимые масштабы по осям двухкоординатного регистратора.
Вариант 4
Построить структурную схему генератора системы базисных функций
Sk(t)={cos(kt)}4k=0.
Указание. Использовать блоки: Сonstant, Integrator, Gain, Math Function, Mux, Scope.
Вариант 5
Сформировать структурную схему системы, генерирующую фигуру эллипса на экране виртуального двухкоординатного регистратора XY Graph на основе параметрического задания уравнения эллипса:
x(t)=A*sin(ωt),
y(t)=A*cos(ωt).
при следующих значениях параметров:A=1,B=2,ω= π.
Указание. Использовать блоки: Ramp, Gain, Trigonometric Function, XY Graph, установить необходимые масштабы по осям двухкоординатного регистратора.
Вариант 6
Построить структурную схему генератора системы базисных функций
Sk(t)={e-kt/2}4k=0.
Указание. Использовать блоки: Сonstant, Integrator, Gain, Math Function, Mux, Scope.
В отчете представить:
- скриношоты моделей Simulink
- скриншоты с результатами работы моделей
- анализ работы моделей