Teil 1: Einführung Matlab/Simulink

Präsentation zum Thema: "Teil 1: Einführung Matlab/Simulink"—  Präsentation transkript:

1 Teil 1: Einführung Matlab/Simulink
Inhaltsübersicht Einführung (Matlab) Lizenzen, Versionen (Labor,- Übungsräume) Programmstart, Orientierung Variablen, Grundrechenoperationen Transferfunktionen (am Beispiel PT1) figure, step, bode,rlocus, nyquist Einführung (Simulink) Programstart, Orientierung Bibliotheken (Step, Scope, Gain, Transferfunction, Summe) Symbolauswahl, Formatierung, Parametrierung Variablen, Funktionen von Matlab nach Simulink Systembeispiel - PT1 Anzeigeoptimierung – Scope Datenübernahme (Simulink – Matlab) Paramerübergabe (Matlab-Simulink-Matlab) Variablen von Simulink nach Matlab Darstellung export.Simulink-Daten in Matlab M-File Initial Release: 19.April 2011

2 Teil 1a: Einführung Matlab
Lizenzen, Versionen (Labor,- Übungsräume) RT - Labor (9.105) Classroom license (alle PC) Version (R2007b) – Stand: April 2011 AI - Labor (5.203) Version a (R ) – Stand: April 2011 Software in virtueller Maschine (Oracle VM Virtual Box/WinXP) Programmstart, Orientierung Programmstart Start/Alle Programme/R2007b/MATLAB R2007b (oder über Desktop) Ansicht „Default“ (in Matlab: Desktop/Desktop Layout/Default) Orientierung (siehe nächste Folie) Current Directory Workspace Command History Command Window

3 A B C D A1 B C A2 D Orientierung
„Current Directory“, „Workspace“, „Command Window“, „Command History“ A1 B C A2 D

4 Variablen, Grundrechenoperationen
Definition im „Command Window“ -> Variablen im Workspace  (10k)  (1F)  (10k)  (10ms)

5 Transferfunktionen (am Beispiel PT1)
Bisher aus Vorlesung bekannt: Hinweis: für Berechnung relevante Übertragungsfunktion

6 A B C B C A Transferfunktionen (2)
Zerlegung der Übertragungsfunktion (Zähler = num / Nenner = den) B C A

7 A figure figure('Name','PT1-Glied') grid A2 A1

8 step step(sys) grid

9 bode bode(sys) grid

10 rlocus rlocus(sys) grid

11 nyquist nyquist(sys) grid

12 Teil 1b: Einführung Simulink
Programstart (aus Matlab) simulink (oder Symbol) Teil 1b: Einführung Simulink

13 Orientierung Filemanager (A) Bibliotheken (B) A B1 B2

14 Bibliotheken (eine Auswahl)
Step  Simulink / Sources / Step Scope  Simulink / Commonly Used Blocks / Scope Gain  Simulink / Commonly Used Blocks / Gain Transferfunction  Simulink / Continuous / Transfer Fcn Summe  Simulink / Commonly Used Blocks / Sum (Hinweis: Pipe-Operator z.B. |++ , ++|, +|- , +-|-+ , etc.)

15 Symbolauswahl File / new / Model  neuer Model-Arbeitsbereich Symbole aus Bibliothek per Drag&Drop in Model-Arbeitsbereich ziehen

16 Symbolformatierung Symbole drehen  Symbol im Model-Arbeitsbereich auswählen und „STRG+R“ Symbole verbinden  „Ausgangspfeil >“ zum „Eingangspfeil >“ ziehen

17 Symbolparametrierung
Symbol im Model-Arbeitsbereich auswählen und „Doppelklick“

18 Symbolparametrierung (2)
Variante – I (numerische Parameter in Matlab-Notation) Bsp.: [0.01 1] Variante – II (Übernahme Variablen aus Matlab) Bsp.: [num]

19 Systembeispiel - PT1 Eingangs-Parametrierung – step (Initial value, Final value, Step time)

20 Systembeispiel - PT1 (2) Start der Simulation (über Play-Button, Simulationszeit 10s)

21 Systembeispiel - PT1 (3) Ausgangs-Parametrierung – Scope (Doppelklick Scope) Sprung bei t=1s erkennbar PT1-Verhalten nicht erkennbar Anpassen der Simulationszeit (2s) -> neu Simulieren

22 Systembeispiel - PT1 (3a)
Ausgangs-Parametrierung – Autoscale Ausgangs-Parametrierung – Zoom Neues Problem  Interpolation bei Abtastung

23 Systembeispiel - PT1 (4) Anpassung – Abtastzeit (in aktivem Simulink-Model -> Simulation / Configuration Parameters / Solver) Max step size auf typische Werte ändern z.B. 1e-3, 1e-6, etc.

24 A2 A1 B2 B1 C2 C1 Systembeispiel - PT1 (4a) neu Simulieren
Ergebnis: leeres Scope (Wertebereich überschritten) A2 A1 B2 B1 C2 C1

25 A A1 B Systembeispiel - PT1 (4a) Anpassung Wertebereich Scope
(Deaktivierung im Scope: Parameters / Data history / Limit datapoints to last 5000) Ergebis: Scope mit Werten (im Zoom keine Interpolationen) A A1 B Gegenüberstellung (Interpolation) Sichtbar / nicht sichtbar

26 Datenübernahme (Simulink – Matlab)
Problem: Screenshot Scope (für Dokumentationen)  schwarzer Hintergrund im Scope: Parameters / Data history / Save data to Workspace (von Matlab)) neu Simulieren !!! Ergebnis (Matlab): Variable Werten in 2 Vektoren Hinweise: 10^6 Abtastungen pro Sekunde 2s – Simulationszeit 2 Start- und 2 End-Werte

27 Datenübernahme (Simulink – Matlab) (2)
Doppelklick auf Variable „SprungantwortPT1“  Array Editor

28 A B B2 A1 B1 Darstellung export.Simulink-Daten in Matlab
figure('Name','PT1-Simulink-Export') plot(SprungantwortPT1(1: ,1),SprungantwortPT1(1: ,2));grid A B B2 A1 B1 Hinweis: Notation ––> „Startwert 1 “ : „Endwert “ , „Spalte 1“

29 M-File in Matlab: File/new/M-File