Zweck dieser Schrift ist die Einführung in die elementaren Eigenschaften von SIMULINK. Sie ersetzt nicht das ausführliche Studium von MATLAB-Help. Was ist SIMULINK? - SIMULINK dient der Simulation von technischen Systemen. Aber auch ökologische Systeme oder Gesellschaftssysteme, soweit sie mathematisch beschreibbar
sind, können simuliert werden.
- In der Regel ist in derartigen Systemen die Zeit die unabhängige Variable. Man spricht daher auch von dynamischen Systemen.
- Die Systeme werden mit linearen und nichtlinearen algebraischen Gleichungen und Differential- und Differenzengleichungen beschrieben.
- Notwendig ist die Darstellung der Systeme durch Signalflußbilder.
- SIMULINK ist eine, auf MATLAB basierende, blockorientierte Programmiermethode.
Es können Signalflußbilder direkt in ein Programm umgesetzt werden. [...]
Inhaltsverzeichnis
- 1 Einführung
- 1.1 Was ist Simulink?
- 1.2 Realisierung
- 1.3 Was nicht behandelt wird.
- 2 Modelle
- 2.1 Bereitstellen eines Modellfensters
- 2.2 Bereitstellung der Simulink-Blöcke
- 2.3 Bearbeitung von Blöcken
- 2.4 Aufbau des Modells.
- 2.5 Signale.
- 2.6 Speichern der Bilder von Modellen
- 3 Subsysteme
- 3.1 Einführung
- 3.2 Erklärung eines Subsystems
- 3.3 Subsystem maskieren und benennen
- 3.4 Speichern der Bilder von Simulink-Subsystemen
- 4 S-Funktionen
- 4.1 Einführung
- 4.2 S-Funktionen für zeitkontinuierliche Blöcke
- 4.3 S-Funktionen für zeitdiskrete Blöcke
- 4.4 Betrieb einer S-Funktion
- 4.5 S-Funktion-Blöcke
- 5 Parameterversorgung von Modellen
- 5.1 Einführung
- 5.2 Direkte Methode
- 5.3 Versorgung über den Basis-Workspace
- 5.4 Zum Basis-Workspace
- 6 Ablauf von Modellen
- 6.1 Klassifizierung von Systemen.
- 6.2 Simulation von Systemen
- 6.3 Simulationsvorbereitung
- 6.4 Simulationsablauf
- 7 Erfassung und Darstellung von Signalverläufen
- 7.1 Einführung
- 7.2 Erfassung der Daten
- 7.3 Darstellung der Signalverläufe
- 7.4 Speichern der Figures.
- 8 Assistenzprogramm
- 9 Mathematische Grundlagen
- 9.1 Integration.
- 9.2 Lineare Differentialgleichungen 1.Ordnung
- 9.3 Lineare Differentialgleichungen 2.Ordnung
- 9.4 Zustandsdarstellung von linearen Differentialgleichungssystemen
- 9.5 Zahlenfolgen, zeitdiskrete Signale
- 9.6 Signalverzögerung.
- 9.7 Lineare Differenzengleichung
- 9.8 Zeitdiskrete Integrationsformeln
- 9.9 Zustandsdarstellung von linearen Differenzengleichungssystemen
- 9.10 Algebraische Schleife
- 10 Differentialgleichungen
- 10.1 Pendel
- 10.1.1 Ideales Pendel.
- 10.1.2 Pendel mit parametrischer Anregung
- 10.2 Van der Pol'sche Differentialgleichung
- 11 Differenzengleichungen
- 11.1 Sinus-, Cosinusgenerator
- 11.2 Amplitudenmodulator
- 11.3 Generator für nahezu beliebige Signale
- 12 Zustandsdarstellung zeitkontinuierlicher Systeme
- 13 Simulation eines Regelkreises
- 13.1 Einführung in die Regelungsaufgabe.
- 13.2 Modellbildung des zeitkontinuierlichen Regelkreises
- 13.3 Modellbildung des digitalen Regelkreises
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Dieses Buch vermittelt eine Einführung in die Modellierung und Simulation von Systemen mit Simulink. Es bietet eine detaillierte Anleitung zur Erstellung und Bearbeitung von Modellen, sowie zur Verwendung von S-Funktionen und zur Parameterversorgung von Modellen. Das Buch behandelt außerdem die verschiedenen Simulationsarten und die Darstellung von Signalverläufen.
- Modellierung und Simulation mit Simulink
- Erstellung und Bearbeitung von Modellen
- S-Funktionen und Parameterversorgung
- Simulationsarten und Darstellung von Signalverläufen
- Mathematische Grundlagen von Differentialgleichungen und Differenzengleichungen
Zusammenfassung der Kapitel
- Kapitel 1: Einführung in Simulink, dessen Funktionsweise und Anwendungsbereiche.
- Kapitel 2: Erstellung von Modellen, von der Bereitstellung von Blöcken bis zum Aufbau des Modells und der Darstellung von Signalen.
- Kapitel 3: Verwendung von Subsystemen, die komplexe Modelle strukturieren und übersichtlicher gestalten.
- Kapitel 4: Einsatz von S-Funktionen, die benutzerdefinierte Funktionen in Simulink-Modelle integrieren.
- Kapitel 5: Methoden zur Parameterversorgung von Modellen, wie direkte Parametereingabe oder Versorgung über den Basis-Workspace.
- Kapitel 6: Beschreibung des Ablaufs von Simulationen, von der Klassifizierung von Systemen bis zur Simulation und Vorbereitung.
- Kapitel 7: Erfassung und Darstellung von Signalen, von der Erfassung der Daten bis zur Darstellung der Signalverläufe und dem Speichern der Figures.
- Kapitel 8: Ein Überblick über das Assistenzprogramm, das Simulink-Modelle unterstützt.
- Kapitel 9: Mathematische Grundlagen, die für das Verständnis von Modellierungen und Simulationen unerlässlich sind, wie Integration, Differentialgleichungen und Differenzengleichungen.
- Kapitel 10: Anwendungsbeispiele für Differentialgleichungen, wie das Pendel und die Van der Pol'sche Differentialgleichung.
- Kapitel 11: Anwendungsbeispiele für Differenzengleichungen, wie Sinus-, Cosinusgenerator und Amplitudenmodulator.
- Kapitel 12: Zustandsdarstellung zeitkontinuierlicher Systeme.
- Kapitel 13: Simulation eines Regelkreises, von der Einführung in die Regelungsaufgabe bis zur Modellbildung des zeitkontinuierlichen und digitalen Regelkreises.
Schlüsselwörter
Simulink, Modellierung, Simulation, S-Funktionen, Parameterversorgung, Simulationsablauf, Signalverläufe, Differentialgleichungen, Differenzengleichungen, Regelkreis, Zustandsdarstellung.
- Citation du texte
- Professor Helmut Roderer (Auteur), 2012, SIMULINK - Entwicklung von Modellen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/191551
