ELEC-A5140 - Matematiikkaohjelmistot, Luento-opetus, 22.4.2024-27.5.2024
This course space end date is set to 27.05.2024 Search Courses: ELEC-A5140
Mikä on Simulink?
Simulink on MATLABiin pohjautuva
graafinen (mm.) dynaamisten systeemien mallintamiseen ja simuloimiseen
tarkoitettu ohjelmointiympäsristö. Tarkoittaen, että siinä luodaan
ohjelmia yhdistelemällä palikoita toisiinsa; tämän ohjelman voi
kuitenkin viedä C-koodina Simulink-ympäristön ulkoista käyttöä varten.
Käytössä säätötekniikassa, ja on yksi työkalu sähköisten piirien
simuloimiseen. Voidaan käyttää myös suunnittelussa, esimerkiksi
signaalinkäsittelyn mielessä; millaisia suodattimia, millä arvoilla,
kuinka paljon heittoa meillä saa olla? Simulink tulee paremmin tutuksi
Säätötekniikan kurssilla, jossa se on keskeisessä roolissa.
Yksinkertaisesti, Simulinkissä on kolmenlaisia "palikoita":
1)
lähteet; sinisignaali, askelfunktio, , taustakohina, digitaalinen
pulssi tai jokin datasetti ulkoisesta lähteestä / MATLAB-koodista.
2)
toimenpiteeet; summaa signaalit, signaalien erotus, kerro
vakiokertoimella, derivoi, integroi; parametrit voidaan määritellä osana
mallia tai määritellä annettavaksi simulaatiokomennossa (esim. jos
halutaan pyörittää useaan kertaan MATLABin kautta kokeillen eri
parametreilla)
3) lähdöt; tallentaminen tiedostoon, tallentaminen muuttujaan MATLAB-työtilassa, piirtäminen ajan suhteen, jne.
Yhdistelemällä
näitä palikoita voidaan mallintaa dynaamisia systeemejä. (Dynaaminen
tarkoittaen, että systeemillä on 'muistia' tai että sen tila riippuu sen
historiasta) Tällä kurssilla käytetään esimerkkinä harjoitusta nk.
Lotka-Volterra (tai saalistaja-saalis) - mallista. Tähän olet saattanut
törmätä tai tutustua differentiaalilaskennan peruskursseilla; Kyseessä
on kahden differentiaaliyhtälön malli saalis- ja saalistajaeläinten
suhteelle ekosysteemissä. Mallin toteuttaminen Simulinkissä on
yksinkertaista, ja havainnollistaa hyvin integraattorilohkon toiminnan.