نرم افزار های اموزشی و کتاب های اموزشی

قسمت سوم آموزش رو با مثالی از اعداد مختلط شروع می‌کنیم می‌خواهیم سیستمی طراحی کنیم که دو عدد مختلط را گرفته و چهار عمل اصلی ریاضی(جمع، تفریق، ‌ضرب، تقسیم) را روی آن دو انجام دهد و همچنین قسمت حقیقی، قسمت موهومی،‌ اندازه، فاز و مزدوج یکی از آن دو عدد را محاسبه کند توجه داشته باشید که هدف از این مثال یادگیری کار با اعداد مختلط و نحوه ایجاد زیر سیستم است.

طبق معمول ابتدا یک پنجره جدید باز کرده و بلوک‌های مورد نیاز را از مسیرهای زیر وارد می‌کنید:

Simulink >> Sources >> Constant

Simulink >> Sinks >> Display

Simulink >> Math Operations >> Sum

Simulink >> Math Operations >> Gain

Simulink >> Math Operations >> Product

Simulink >> Math Operations >> Divide

Simulink >> Math Operations >> Complex to Real-Imag

Simulink >> Math Operations >> Real-Imag to Complex

Simulink >> Math Operations >> Complex to Magnitude-Angle

بلوک‌ها را مانند شکل زیر مرتب کنید:

تنظیمات بلوک‌ها:

روی بلوک Constant دوبار کلیک نموده و مقدار آن را 2+3i و نام آن را z قرار دهید
روی بلوک Constant1 دوبار کلیک نموده و مقدار آن را 3-6i و نام آن را z1 قرار دهید
روی بلوک Gain دوبار کلیک نموده و مقدار آن را 1- قرار دهید
روی بلوک Sum1 دوبار کلیک نموده و در قسمت List of signs علامت‌های -+| را وارد کنید
روی بلوک‌های Display کلیک راست نموده و از مسیر Format >> Hide Name نام بلوک‌ها را پنهان کنید

حالا مانند شکل بلوک‌ها را به یکدیگر متصل کنید:

سپس تمامی بلوک‌ها به‌جزء بلوک‌های Constant و Display را انتخاب و کلیک راست کنید و از منوی باز شده Create Subsystem را انتخاب کنید حالا مدلتان احتمالا کمی بهم‌ریخته شده است کمی آن را مرتب کنید و بلوک Subsystem را از دو طرف بکشید تا بزرگتر شود برخی از بلوک‌های Display نیز احتیاج به بزرگترشدن دارند که این را بعد از شبیه‌سازی خواهید فهمید.

نکته: شما می‌توانید با دوبار کلیک کردن در هرجایی از مدلتان، متنی دلخواه وارد کنید مثلا کنار هر کدام از بلوک‌های Display بنویسید که چه عددی را قرار است نشان دهند ضمنا می‌توانید با دوبار کلیک کردن به روی هر سیگنالی، آن را نام‌گذاری کنید.

اکنون سیستم شما آماده شده و می‌توانید آن را Run کنید:

در این مثال با نحوه‌ی ایجاد زیرسیستم آشنا شدید شما می‌توانید زیر سیستم‌های مختلفی در یک مدل(حتی زیرسیستم‌های تودرتو) ایجاد کنید زیرسیستم‌ها را معمولا برای مدل‌های پیچیده و شلوغ به‌کار می‌برند و با دوبار کلیک کردن به‌روی هر کدام از آنها، محتویات آن مشاهده خواهد شد.

در مثال بعدی می‌خواهیم پاسخ پله و پاسخ ضربه یک سیستم کنترلی را مشاهده کنیم تابع تبدیل سیستم به شرح زیر است:

این سیستم درجه 3 است و اگر پاسخ پله آن را رسم کنیم خواهیم دید که پاسخ زیرمیرا(سینوسی میراشونده) می‌باشد ضمنا می خواهیم خروجی را در دو حالت(پاسخ پله و ضربه) به فضای کاری MATLAB انتقال دهیم.

بلوک‌های مورد نیاز:

Simulink >> Sources >> Step

Simulink >> Sinks >> Scope

Simulink >> Sinks >> To Workspace

Simulink >> Continuous >> Derivative

Simulink >> Continuous >> Transfer Fcn

بلوک‌ها را مانند شکل زیر مرتب کنید:

تنظیمات بلوک‌ها:

روی بلوک Step دوبار کلیک نموده و مقدار Step time را 0 قرار دهید
روی بلوک Transfer Fcn دوبار کلیک نموده و مقدار Denominator coefficients را [1 1 3 2] قرار دهید
روی بلوک Scope دوبار کلیک نموده و سپس به منوی Parameters رفته و تعداد محورها را برابر 2 قرار دهید
روی بلوک To Workspace دوبار کلیک نموده و در قسمت Variable name عبارت s را وارد کرده و در قسمت Save format حالت Array را انتخاب کنید
روی بلوک To Workspace1 دوبار کلیک نموده و در قسمت Variable name عبارت h را وارد کرده و در قسمت Save format حالت Array را انتخاب کنید

تنظیمات مدل:

با فشردن کلید Ctrl+E به صفحه تنظیمات رفته و مانند شکل زیر عمل کنید:

اتصالات را به صورت زیر انجام دهید:

حالا Run کنید:

یادتان باشد که حتما روی دگمه Autoscale کلیک کنید تا شکل موج‌ها را کامل ببینید.

در مثال بعد می‌خواهیم با نحوه‌ی ماسک کردن آشنا شویم برای این منظور سیستمی طراحی می‌کنیم که با گرفتن پارامترهای یک مدار RLCموازی، شکل موج جریان سلف و ولتاژ خازن را نشان داده و همچنین فرکانس تشدید، ضریب کیفیت و پهنای‌باند مدار را محاسبه و نمایش دهد. مدلی مانند آنچه که در شکل زیر مشاهده می‌کنید، ایجاد کنید:

نکته: رنک بلوک‌ها را می‌توانید با راست کلیک کردن به روی آن‌ها و از مسیر Background Color و رنگ پس‌زمینه را با راست کلیک کردن به روی صفحه مدل و از مسیر Screen Color تغییر دهید.

تمامی بلوک‌ها قبلا گفته شده که در کجا قرار دارند بجزء بلوک Reciprocal Sqrt که آن‌هم در کتابخانه Math Operations قرار دارد.

توجه: بلوک‌های به رنگ قرمز، Gain و بلوک‌های به رنگ صورتی، Constant هستند.

تنظیمات بلوک‌ها:

روی بلوک R دوبار کلیک نموده و مقدار آن را R قرار دهید
روی بلوک‌های L دوبار کلیک نموده و مقدار آن‌ها را L قرار دهید
روی بلوک C دوبار کلیک نموده و مقدار آن را C قرار دهید
روی بلوک L/R دوبار کلیک نموده و مقدار آن را L/R قرار دهید
روی بلوک LC\1 دوبار کلیک نموده و مقدار آن را LC\1 قرار دهید
بلوک Sum هم مشخص است که چه تنظیماتی دارد
روی بلوک Product دوبار کلیک نموده و تعداد ورودی‌های آن را 3 قرار دهید
روی بلوک Step دوبار کلیک نموده و مقدار Step time را D و مقدار Final value را A قرار دهید
روی بلوک Scope و بلوک‌های Display کلیک راست نموده و از مسیر Format >> Hide Name نام بلوک‌ها را پنهان کنید
روی بلوک Scope دوبار کلیک نموده و سپس به منوی Parameters رفته و تعداد محورها را برابر 2 قرار دهید

حالا تمامی بلوک‌ها را بجزء بلوک Scope و بلوک‌های Display انتخاب و کلیک راست کنید و از منوی باز شده Create Subsystem را انتخاب کنید پس اندکی مرتب کردن مدل، روی بلوک Subsystem کلیک راست کرده و گزینه ...Mask Subsystem را انتخاب کنید حالا همان‌طور که می‌بینید پنجره Mask Editor به نمایش درآمده است.

تنظیمات Mask Editor:

ابتدا به تب Icon & Ports بروید و Command را در حالت image قرار داده و در قسمت Icon Drawing commands کد زیر را وارد کنید:

(('image(imread('RLC.jpg

«RLC.jpg» عکسی است که من می‌خواهم پس‌زمینه‌ی مدل قرار بدم توجه کنید که این عکس باید در مسیر متلب باشد تا آپلود شود بعد از وارد کردن کد، Apply کرده و به تب Parameters بروید و مانند شکل زیر عمل کنید: