о боку, а з іншого боку, застосувати укрупнені моделі ряду компонентів. Саме завдяки цьому можливо моделювання складних систем і пристроїв.
Однією з найскладніших проблем у реалізації математичного моделювання в середовищі системи МАТLАВ стала підготовка моделі модельованої системи або пристрою. Модель зазвичай представляється у формі графічного, табличного або таблично-топологічного опису. При цьому необхідно передбачити організацію зв'язків між компонентами і установку їх, часом багатьох, параметрів. Після цього треба запустити створену модель на виконання, т. Е. Рішення автоматично складеної системи рівнянь стану і виведення результатів рішення. Це також являє собою досить складну проблему.
Всі ці проблеми блискуче вирішені введенням в МАТLАВ другої важливої ??частини системи - розширення Simulink. Це розширення реалізує по суті візуально-орієнтоване програмування завдань автоматичного складання графічної моделі системи або пристрою, складання і рішення її рівнянь стану і наочного подання результатів моделювання.
Вже в силу своєї назви Simulink виконує як би симуляції роботи модельованих систем і пристроїв або імітаційне моделювання.
У теж час нові версії Simulink інтенсивно розвиваються в напрямку розвитку техніки моделювання систем і пристроїв, структура яких може змінюватися під впливом ситуацій, які характерні для роботи пристроїв в ті чи інші моменти часу. Іншими словами, розвивається напрямок ситуаційного моделювання. Спеціальне розширення StateFlow BlockSet забезпечує розширені можливості ситуаційного моделювання - зокрема, дозволяє динаміці відслідковувати зв'язки між блоками моделей і будувати наочні SF-діаграми.
Однак все ж найбільшими можливостями в області моделювання та оптимізації лінійних систем володіє пакет Control System Toobox. Пакет Control System містить засоби для вибору параметрів зворотного зв'язку. Реалізовані різні методи аналізу систем: аналіз особливих точок, визначення коефіцієнта посилення і загасання, лінійно-квадратичне регулювання та ін. Пакет Control System включає велику кількість алгоритмів для проектування та аналізу систем управління. Крім того, він володіє налаштованим оточенням і дозволяє створювати свої власні m-файли.
Система MATLAB, включаючи пакет Simulink, утворюють потужний засіб для проектування систем автоматичного управління (САУ). У теорії проектування САУ важливе місце приділяється моделюванню, аналізу і синтезу лінійних систем з постійними параметрами. Для цих цілей в системі MATLAB використовують пакет Control System Toolbox [1], крім того, пакет Simulink містить великий набір засобів, який дозволяє створювати і аналізувати об'єкти і системи самого різного призначення.
При реалізації пакету Control System Toolbox використані принципи об'єктно-орієнтованого програмування. Введено новий клас об'єктів: лінійні системи з постійними параметрами (linear time invariant objects, або lti-об'єкти). Цей клас включає лінійні безперервні або дискретні, одномірні з одним входом і одним виходом (SlSO-системи) і багатовимірні з багатьма входами і (або) багатьма виходами (MIMO-системи). Кожному об'єкту присвоюється певний ідентифікатор.
Функції пакету реалізують методи дослідження динамічних систем, засновані на використанні передавальних функцій і моделей для змінних стану. Частотні та часові характеристики, нулі і полюси систем легко обчислюються і відображаються у вигляді графіків і діаграм.
У пакеті реалізовані:
- великий набір засобів для аналізу одновимірних і багатовимірних динамічних систем (об'єктів);
- побудова основних характеристик систем: імпульсної, передавальній і перехідною, реакція на довільне вплив;
побудова частотних характеристик: діаграм Воді, Найквіста, Ніколса та ін.;
розробка замкнутих систем регулювання;
проектування регуляторів;
визначення характеристик моделей: керованості, наблюдаемості, пониження порядку моделей;
підтримка систем з запізненням.
Інтерактивна середу для відображення тимчасового і частотного відгуків надає користувачеві графічні керуючі елементи для одночасного відображення даних відгуків і перемикання між ними. Можна обчислювати різні характеристики відгуків, такі, як час регулювання.
Інтерактивна середу для відображення тимчасового і частотного відгуків надає користувачеві графічні керуючі елементи для одночасного відображення даних відгуків і перемикання між ними. Можна обчислювати різні характеристики відгуків, такі, як час регулювання.
Основними обчислювальними об'єктами розглянутого пакета є:
