آموزش ایجاد زیرسیستم های دارای ماسک (سیمولینک متلبMATLAB)

Creating Masked Subsystems

نگارنده : محمدامین جعفری

در این قسمت از آموزش سیمولینک برای یک زیرسیستم ماسک ایجاد کرده و از امکانات آن استفاده میکنیم، و از مزایای آن نسبت به زیر سیستم های بدون ماسک مطلع میشویم.

مزایای ایجاد ماسک برای یک زیرسیستم    

   1- به جای نمایش پارامترها و محتوای درونی زیرسیستم، یک پنجره برای تمام پارامترهای زیرسیستم به صورت دلخواه نمایش داده می شود که می تواند شامل نوع زیرسیستم، توضیحات و پارامترهای آن باشد.

   2- به جای استفاده از آیکون های استندارد زیرسیستم، می توان از آیکون های شخصی برای زیرسیستم استفاده نمود.

   3- محتویات درونی زیرسیستم را مخفی و اجازه ورد و تغییر توسط کاربران را نمیدهد.

   4- می توان یک بلوک با آیکون و خصوصیات خاص تعریف نمود و داخل متابخانه سیمولینک ایجاد شده توسط کاربر قرار داد.

آیکون ماسک

   آیکون ماسک می تواند جایگزین آیکون های استاندارد زیرسیستم شود. برای ایجاد آن می توان از تمام دستورات گرافیکی MATLAB استفاده نمود. این عمل انعطاف زیادی برای طراحی زیرسیستم ایجاد می کند.

پارامترهای ماسک

  می توان پارامترهای ماسک و زیرسیستم تعریف کرد و از آن ها و مقدارشان درون بلوک های موجود در زیرسیستم مربوطه استفاده کرد.

پنجره پارمتهای ماسک

   می توان توسط یک پنجره گرافیکی و روابط گرافیکی، پارامتهای موجود در زیرسیستم را تعریف کرد تا در داخل زیرسیستم و بلوک های مربوطه مورد استفاده قرار گیر. چنانچه در این حالت روی زیرسیستم دوبار کلیک      کنید، به جای نمایش محتوای درون زیرسیستم، پنجره پارامترهای آن نشان داده می شود.

کد ارزش دهی اولیه ماسک(Mask Initializing Code)

   کد ارزش دهی اولیه یک کد مانند یک M-file می باشد که می توان درون ماسک تعریف و قبل از اجرای سیمولینک اجرا کرد تا اعمال مورد نظر را قبل از شروع سیمولینک انجام دهد. می توان از یک کد برای مقدار        دهی اولیه به پارامترهای زیرسیستم استفاده کرد.

حتما بخوانید  دانلود کتاب matlab دستورالعمل های علوم زمین شناسی

ماسک فضای کاری

   سیمولینک برای هر زیرسیستم ماسک شده ، یک حافضه محلی تعریف می کند که به آن ماسک فضای کاری گفته می شود. تمام پارامترهای ایجاد شده در پنجره پارامترهای ماسک و نیز کد اولیه در آن ذخیره می    شوند. اکنون برای آشنایی بیشتر با ایجاد ماسک و ماربرد آن یک مثال ارائه می کنیم.

مثال: محاسبه زمان سقوط یک جرم روی سطح شیب دار

  هدف مساله: آشنایی با ماسک و کاربرد آن

    صورت مساله فرض کنید جسمی از بالای یک سطح شیبدار با زاویه الفا و طول ایکس بدون سرعت اولیه (0=V0) رها می شود. زمان رسیدن جسم به انتهای سطح را محاسبه کنید(سطح بدون اصطکاک)

معادلات حرکت:

ایجاد مدل

   ابتدا یک پنجره جدید برای مدل باز کرده و سپس اعمال زیر را انجام می دهیم.

وارد کردن بلوک ها

   بلوک های زیر را از کتابخانه سیمولینک وارد پنجره ی مدل می کنیم.

1- simulink>>Sources>>Constant                                            تعداد 4

2- Simulink>>Math Operations>>Trigonometric Function            تعداد 1

3- Simulink>>Math Operations>>Divide                                   تعداد 1

4- Simulink>>Math Operations>>Math Function                        تعداد 1

5- Simulink>>Sinks>>Display                                                تعداد 1

مرتب نمودن بلوک ها

       بلوک ها را مانند شکل زیر در پنجره مدل مرتب کنید.

حتما بخوانید  آموزش کدنویسی matlab ترکیب if و for در متلب

     

تنظیمات بلوک ها

   تنظیمات زیر را برای بلوک های مربوطه انجام می دهیم:

    1- در بلوک Constant 3 مقدار  constant value را 2 وارد کرده و ok میزنیم.

    2- در بلوک Constant  مقدار  constant value  را x وارد کرده و  ok کنید.

    3- در بلوک Constant 1 مقدار constant value را g وارد کرده و ok کنید.

    4- در بلوک Constatn 2 مقدار constant value  را alpha وارد کرده و ok کنید.

    5- در بلوک Divide در قسمت Number of inputs مقدار //** را وارد و ok کنید. همچنین اندازه این بلوک را مانند شکل بزرگ تر کنید.

    6- در بلوک Math function در قسمت Function، از منوی گشودنی تابع sqrt را انتخاب و ok کنید.

وصل نمودن بلوک ها

  حال تمام بلوک ها را مانند شکل زیر به هم وصل کنید.

ایجاد زیرسیستم

اکنون بلوک های constant ، constan 1، constant 2، constant 3 ، Trigonometric function، Divide ، Math function  را انتخاب نموده و روی آن ها کلیک راست کنید، سپس با انتخاب گزینه Create Subsystem  یک زیرسیستم ایجاد کنید.

همانطور که مشاهده می کنید این زیرسیستم بدون ورودی و دارای یک خروجی می باشد. در این حالت اگر روی زیرسیستم دوبار کلیک کنید، می توانید محتویات درونی آن را مشاهده کنید.

ایجاد ماسک

روی زیرسیستم راست کلیک کرده و گزینه Mask Subsystem را انتخاب کنید. با انتخاب این گزینه پنجره Mask editor ظاهر می شود.

ایجاد آیکون برای ماسک

می توان در این مرحله برای زیرسیستم یک آیکون ایجاد کرد. برای این امر در پنجره Mask editor در قسمت Icon داخل پنجره Drawing commands دستورات زیر را تایپ کرد.

([plot([0 1 0 0],[0 0 1 0

پس از تایپ این دستور روی دکمه Apply کلیم کنید. آیکون زیرسیستم مطابق شکل زیر تغییر می کند.

حتما بخوانید  ایجاد مدل آموزش شبیه سازی در متلب MATLAB

ایجاد پنجره پارامترهای مساله در ماسک

  در پنجره Mask editor به قسمت Parameters رفته و تنظیمات زیر را انجام می دهیم.

همانطور که مشاهده می کنید در سمت چپ این پنجره یک آیکون به شکل فلشی به سمت چپ وجود دارد که برای ایجاد یک پارامتر جدید به کار می رود. روی این دکمه سه بار کلیک کنید تا سه پارامتر جدید ایجاد شود. تنظیمات زیر را در پنجره پارامترها انجام دهید و روی دکمه ok کلیک کنید.

اکنون در مدل اصلی روی زیرسیستم دوبار کلیک کنید، دیگر محتویات آن را مشاهده نمی کنید، بلکه پنجره پارامترها را می بینید.

ایجاد توضیح برای ماسک

  روی زیرسیستم راست کلیک کرده و از منوی باز شده ، گزینه Edit Mask را انتخاب کنید، در پنجره Mask editor، قسمت Documentation را انتخاب و تنظیمات زیر را در پنجره اعمال کنید.

  سپس روی دکمه ok کلیک کنید. اکنون اگر روی زیرسیستم دوبار کلیک کنید، می توان نوع ماسک و توضیحات آن را در پنجره پارامترها مشاهده کنید. همچنین اگر روی دکمه Help در این پنجره کلیک کنید، Help این     بلوک نمایش داده می شود.

اجرای مدل و مشاهده نتایج

   روی زیرسیستم دوبار کلیک کرده تا پنجره پارامترهای آن باز شود، سپس مقدار  (x(m را 2 ، مقدار (alpha(rad را pi/4 و مقدار (g(m/s^2 را 9.8 وارد کرده و ok را بزنید.

   مدل را اجرا نموده تا زمان سقوط جرم در بلوک Display نمایش داده شود.

خوب در اینجا آموزش ما تمام می شود و از شما متشکریم که ما را همراهی کردین.

بهتر است برای یاد گیری بهتر آیکون های دیگر موجود در پنجره ها را خودتان امتحان کنید.

کسانی که قصد کپی برداری این آموزش را دارند ذکر منبع آن واجب است با تشکر وب سایت fooji.ir