Практическое занятие 1 Основы работы в MATLAB/SIMULINK
Задание 1
1. Произведите запуск MATLAB. Ознакомьтесь с интерфейсом программы.
2. Произведите запуск Simulink. Ознакомьтесь с окном браузера библиотеки (Simulink Library Browser).
Выполнив в браузере команду File - New - Model, создайте пустое окно блок-диаграммы модели (untitled).3. Создайте первую модель в соответствии с приведенными инструкциями.
Постановка задачи.
Предположим, что интересующая вас информация может находиться в интернете на одном из двух сайтов (Сайт 1 и Сайт 2). Обнаружив искомую информацию, вы скачиваете ее на свой компьютер; если информация имеется на обоих сайтах, то в качестве источника выступает Сайт 1 (будем считать, что он отличается лучшей организацией данных). Предположим также, что в любом случае вы должны сообщить о результатах поиска своему шефу. Такая ситуация описывается с помощью детерминированного автомата. Обобщенную модель конечного детерминированного автомата в Matlab описывает блок Combinatorial Logic (раздел Logic and Bit Operations библиотеки Simulink). Блок имеет единственный параметр настройки - Truth table (таблица истинности), который представляет собой список возможных значений автомата (рис. 1.1).
Таблица истинности для приводимого примера имеет вид (табл. 1.1).
Рис. 1.1. Окно настройки блока Combinatorial Logic
Таблица 1.1
Описание поиска информации в интернете в виде таблицы истинности
| Входной сигнал (наличие информации) | Выходной сигнал (результат поиска) | |||
| Сайт 1 | Сайт 2 | Загрузка данных с Сайта 1 | Загрузка данных с Сайта 2 | Сообщение шефу |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
Для рассматриваемой ситуации значение параметра Truth table будет выглядеть следующим образом:
[001; 011; 101; 101]
Создание модели
Используя блоки Combinatorial Logic, Constant, Display и Mux, соберите схему модели (рис.
1.2). Чтобы создаваемая модель более наглядно отражала существо рассматриваемой задачи, замените метки блоков введенными обозначениями: Посетитель, Сайт 1, Сайт 2.Измените таблицу истинности блока Посетитель в соответствии с логикой его поведения для различных значений входного сигнала (рис. 1.3).
Рис. 1.2. Блок-диаграмма первой модели
Рис. 1.3. Установка нового значения параметра Truth table
Проведение имитационных экспериментов
Установите значения констант Сайт 1 и Сайт 2 равным нулю (то есть считается, что ни тот, ни другой узел не содержат требуемой информации). Запустите модель на исполнение.
Что вы наблюдаете в блоке Display? Что означает эта информация? Ответы оформите в отчет для отправки преподавателю.
Измените значения констант блоков Сайт 1 и Сайт 2 в соответствии с табл. 1.1 и проведите запуск модели. Что вы наблюдаете? Что означают показания блока Display? Впишите в отчет.
(Ответы на все задания оформляйте в Word и по окончании практического занятия, используя меню Файлы в Прометее отправьте преподавателю. Зачет по каждому практическому занятию выставляется при наличии отчета и сданном тесте).
Задание 2
1. Доработайте модель блоком To Workspace (раздел библиотеки Sinks) для сохранения результатов моделирования (рис. 1.4).
Рис. 1.4. Сохранение результатов моделирования с помощью блока To Workspace
а) Установите параметры моделирования (меню Simulation) - Fixed-step, discrete (no continuous states, Stop time = 1, Fixed step size = 1).
б) Запустите модель на исполнение. После сеанса моделирования откройте командное окно Matlab и в командной строке наберите имя переменной Simout и нажмите Enter. В качестве ответа Matlab выведет в окно содержимое матрицы Simout (рис.
1.5).
Рис. 1.5. Вывод результатов моделирования в командном окне
в) Для исключения дублирования результатов моделирования (см. рис. 1.5) при сохранении их в рабочей области установите значение Stop time, равное нулю (меню Simulation). Проделайте п. б). Что вы наблюдаете и почему? Впишите в отчет.
г) Проведите имитационные эксперименты с моделью, сохраняя результаты всех экспериментов в рабочей области. Для чего:
- установите первую пару значений констант Сайт 1 и Сайт 2 в соответствии с табл. 1.1. (0,0). Выполните эксперимент, откройте окно рабочей области и убедитесь, что регистрация прошла успешно;
- перед следующим запуском модели внесите в нее следующие изменения:
• установите новое значение одной из констант в соответствии с табл. 1.1,
• замените имя матрицы регистрации Simout на Simoutl (в окне настроек блока to Wotkspace);
- изменяя аналогичным образом значения констант и имя матрицы регистрации (Simout2, SimoutS), выполните оставшиеся эксперименты.
д) Запишите в отчет, что вы наблюдаете в окне рабочей области.