3464 КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРИБОРОСТРОЕНИИ - Страница 3

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РАБОТЫ

 

  1. К выполнению работ допускаются студенты, прошедшие инструктаж на рабочем месте. Данные о прошедших инструктаж заносятся в журнал.
  2. К выполнению очередной лабораторной работы допускаются изучившие методическое описание, приборы и оборудование, используемые в лабораторной работе.
  3. Помещения, в которых выполняются работы, относятся к категории без повышенной опасности. Из опасных факторов необходимо учитывать возможный пробой сетевого напряжения на корпус прибора, при возгорании - пламя и продукты горения изоляции.
  4. Не загромождайте рабочее место вещами, не относящимися к работе.
  5. Перед началом работы ознакомьтесь с экспериментальной частью лабораторной работы и порядком ее выполнения.
  6. Не приступайте к работе без разрешения преподавателя.
  7. Не ходите без дела по лаборатории, не отвлекайте внимание товарищей.
  8. При возникновении неисправностей в приборах немедленно отключите их от сети и сообщите лаборанту или преподавателю.
  9. По окончании работы отключите приборы от сети.     Уберите и сдайте рабочее место лаборанту или преподавателю.
  10. Сообщите лаборанту или преподавателю о всех    недостатках в работе оборудования.
  11. При загорании примите меры к ликвидации очага пожара с   помощью огнетушителя, предварительно отключив напряжение сети. При необходимости вызовите пожарную команду по тел. 3-01.
  12. При получении травмы окажите помощь пострадавшему, используя аптечку. При необходимости вызовите скорую помощь по тел. 3-03.
  13. Описать на содержательном уровне логику поведения исследуемой системы (с помощью записи алгоритма функционирования, словами, …), определить входные и выходные параметры, диапазон их изменения.
  14. Определить перечень блоков, соответствующих основным компонентам системы (уже на этапе описания системы необходимо стремиться описывать ее на основе стандартных библиотечных функций).
  15. Поместить необходимые блоки в рабочее окно модели и соответствующим образом соединить их между собой.
  16. Выполнить настройку и согласование блоков (необходимо проверять размерность и тип входных и выходных данных блоков (аналоговые, векторные (размер вектора ), дискретные, электрические, …).
  17. Установить требуемые значения времени моделирования для модели в целом, условие остановки модельного эксперимента.
  18. Добавить технические комментарии (необходимо всегда добавлять смысловое название создаваемых блоков, используемых сигналов, входных и выходных переменных и данных).
  19. Сохранить модель (при моделировании возможно зависание ЭВМ).
  20. Провести сеанс имитационного моделирования.

Требования  безопасности

Требования  безопасности в аварийных ситуациях

Приложение 1

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В СРЕДЕ SIMULINK

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В СРЕДЕ SIMULINK

Библиотеки применяемых модулей

Библиотека разбита на 7 разделов, 6 из них – основные, и они не могут изменяться пользователем:

Sources - источники;

Sinks - получатели;

Discrete - дискретные элементы;

Linear - линейные элементы;

Nonlinear - нелинейные элементы;

Connections - соединители;

Blocksets & Toolboxes - седьмой раздел (наборы блоков и инструментов) – дополнительные блоки по желанию пользователя.

Для настройки параметров библиотечного блока  2 щелкнуть по его изображению, после того как блок перенесен в рабочее окно.

Окно настройки, как правило, имеет поля ввода значений изменяемых параметров и 4 кнопки:

Apply - применить;

Revert - вернуть предыдущее значение параметров;

Help - помощь;

Close – закрыть.

Раздел источники

В данном разделе находятся блоки:

Constant - постоянная величина (скаляр, вектор, матрица);

Signal Generator - непрерывный сигнал произвольной формы;

Step - единичный дискретный сигнал с заданными параметрами;

Ramp - линейно возрастающий (убывающий) сигнал;

Sine Wave - гармонические сигналы;

Discrete Pulse Generator - дискретные импульсные сигналы;

Chirp Signal -  гармонические сигналы переменной частоты;

Clock - источник непрерывного временного сигнала (используется аппаратный таймер ЭВМ);

Digital Clock - дискретный временной сигнал;

Random Number - дискретный сигнал со случайной амплитудой (нормальный закон);

Band – Limited White Noise - белый шум.

Кроме того, есть 2 блока для использования в модели данных из других приложений: From File – для ввода данных, хранящихся в МАТ-файле, и From Workspace – для ввода данных из рабочей области MATLAB.

В окне настройки некоторых блоков появляется параметр настройки Sample time -  это шаг изменения модельного времени.

Особенности применения некоторых блоков.

Блок задания постоянной величины

Только один параметр настройки – значение постоянной, по умолчанию 1. Это значение отображается на значке после помещения его в рабочее окно. Все параметры могут задаваться как в виде константы, так и в виде вычисляемого выражения.

Генератор гармонических сигналов

Задаваемые параметры: амплитуда – Amplitude, частота – Frequency, фаза – Phase.

Аналогично происходит управление и остальными блоками.

Блок формирования дискретного временного сигнала

С его помощью задается значение модельного времени как сумма предыдущего значения и величины шага моделирования. Только один параметр настройки – величина шага моделирования.

Раздел Получатели

3 вида блоков:

1. Для просмотра:

Scope - аналогично осциллографу позволяет в процессе моделирования наблюдать динамику процесса. По оси ординат – значение наблюдаемой величины, по оси абсцисс – значение модельного времени.

 

 

  • Изменение масштаба оси абсцисс (первое нажатие 4-кратное изменение масштаба, следующие 2-кратное).
  • Изменение масштаба оси ординат.
  • Автоматический выбор масштаба.
  • Сохранение выбранного масштаба .
  • Вызов окна настройки параметров.

Может быть задано в окне свойств максимальное и минимальное значение ординат.

XY Graph - двумерные графики в прямоугольной системе координат

Display - для численного отображения.

В окне настройки :

Format - формат вывода данных;

Decimation - периодичность вывода значений в окно.

Если выводится вектор, то автоматически в выходном окне появляются новые строки для вывода.

2. Для сохранения результатов:

To File - для вывода данных  в МАТ-файл;

To Workspace - для вывода данных в рабочую область MATLAB.

3. Для управления моделированием:

Stop Simulation - позволяет прервать моделирование при выполнении условий, он срабатывает, когда на его входе ненулевой сигнал.

Линейные элементы:

Gain - усилитель;

Transfer Fcn - передаточное звено;

Derivative - блок вычисления производной;

Dot Product - блок вычисления свертки;

Matrix Gain - матричный усилитель;

Integrator - интегратор;

Sum - сумматор ;

Slider Gain - блок изменения коэффициента усиления.

Интегратор

Настройка:

External reset - дополнительный управляющий сигнал, может принимать значения: None - нет; Rising - возрастающий сигнал; Falling - убывающий сигнал; Either - любое изменение амплитуды;

Initial condition source - внешняя установка начального значения интегрирования, может принимать значения: Internal - собственная установка, External - установка извне;

Initial output - начальное значение

Limit output - ограничение выходного значения суммирования, если этот флажок установлен, то доступны настройки:

Upper saturation limit - верхнее значение времени (по умолчанию не ограничено);

Limit saturation limit - нижнее предельное значение времени;

Show saturation port - показать порт насыщения (формируется при переходе через верхний предел);

Show state port - показать порт состояния (формируется при переходе через нижний предел).

Сумматор

Только один параметр настройки – List of sings - список знаков, задается в виде последовательности знаков «+» и «-» для соответствующих входов;  если стоит  знак 1, то переводится в режим сложения элементов вектора.

Блок изменения коэффициента усиления

Служащий для взаимодействия пользователя с моделью в процессе моделирования, позволяет установить значение параметра с помощью ползунка.

Нелинейные элементы

Abs - абсолютное значение сигнала;

Trigonometric Function - преобразование с помощью тригонометрических функций (нужная функция выбирается из выпадающего меню);

Math Function - с помощью нетригонометрических функций (нужная функция выбирается из выпадающего меню);

Rounding Function  - округление входного сигнала (нужный метод выбирается из выпадающего меню);

MinMax - блок поиска минимального или максимального значения входного вектора, вид поиска задается в окне настроек и также задается число входов блока;

Fcn - универсальный вычислительный блок. Может быть задано любое вычисляемое выражение, для обозначения входного сигнала используется символ u, если входной сигнал-вектор, то указывается номер элемента, результат-только скаляр;

Product – умножение/деление нескольких входных величин, как и в блоке суммирования, задаются знаки операции, если ввести 1, то имеем произведение элементов входного вектора;

Logical Operation - логические операции (нужная функция выбирается из выпадающего меню): AND - логическое И; OR - логическое ИЛИ; NAND - логическое И-НЕ; XOR - сложение по модулю 2; NOT – логическое НЕ, также задается число входов;

Relation Operator - оператор отношения над 2 входными сигналами;

Combination Logic - преобразование входного сигнала в соответствии с таблицей истинности. При задании таблицы истинности необходимо учитывать: число строк должно быть 2n, где n - число элементов входного сигнала, в строке Truth table указываются выходные значения, входы таблицы считаются заданными.