سیمولینک متلب در سال‌های اخیر تبدیل به یکی از واژه‌های پرکاربرد مهندسی در جوامع آکادمیک و صنعتی شده است. سیمولینک یک رابط کاربری گرافیکی به صورت بلوک‌های دیاگرام در اختیار طراحان می‌گذارد تا بتوانند آنچه روی کاغذ طراحی کرده‌اند را تبدیل به مدل دیجیتالی کنند. برای این که مدل‌سازی، شبیه‌سازی و تحلیل سیستم‌های داینامیک راحت‌تر شود سیمولینک را با متلب ادغام کرده‌اند. همراه ما باشید تا با طراحی یک مدل ساده کار با این ابزار محبوب را یاد بگیرید.
آموزش رایگان سیمولینک متلب
بیایید مستقیم سراغ آموزش سیمولینک متلب با یک مثال عملی ساده برویم. در این قسمت قصد داریم یک معرفی اولیه از سیمولینک ارائه دهیم. فرض کنید می‌خواهیم یک موج سینوسی تولید کرده و آن را تقویت و عملکرد این سیستم را بررسی کنیم. برای این که این سناریو شبیه‌سازی شود نیاز به چند بلوک از سیمولینک داریم.
در این مثال برای تولید موج سینوسی از بلوک Sine Wave و برای تقویت موج از بلوک Gane استفاده کردیم. در نهایت برای این که بتوانیم خروجی این شبیه‌سازی را ببینیم از بلوک Scope کمک گرفتیم. هدف این است که طول موج تولید شده و تقویت شده را با هم مقایسه کنیم. اگر روی Run کلیک شود خروجی فرایند قابل مشاهده خواهد بود. این سناریو در تصویر زیر پیاده‌سازی شده است.
آموزش راه اندازی سیمولینک در متلب
سیمولینک از ابزار‌های زیر مجموعه منوی Home متلب است. برای راه‌اندازی آن می‌توانید روی آیکون Simulink کلیک کنید.
سیمولینک متلب از طریق خط فرمان نیز قایل اجرا هست. در محیط خط فرمان نام Simulink را تایپ کرده و Enter را از صفحه کلید فشار دهید. با انجام هر دو روش پنجره‌ای شبیه تصویر زیر باز می‌شود.
همان‌طور که در تصویر می‌بینید گزینه‌های مختلفی برای انجام کارهای مختلف با سیمولینک متلب وجود دارند. شما می‌توانید برای شروع کار الگو، مدل خالی، کتابخانه خالی و بسیاری حالت‌های پروژه دیگر را انتخاب کنید. ما در این مثال با Blank model کار خواهیم کرد؛ بنابراین روی این گزینه دو بار کلیک می‌کنیم تا فایل مورد نظر باز شود.
آموزش کتابخانه متلب سیمولینک
پکیج‌های شبیه‌سازی قبل از سیمولینک محیط گرافیکی نداشتند؛ بنابراین برای کوچک‌ترین عملیات simulation باید از فرمول‌های پیچیده استفاده می‌کردیم. اما در سیمولینک متلب توابع و بلوک‌های مورد نیاز را وارد برنامه کرده و برای تکمیل مراحل اولیه مقادیر ضروری هر کدام را وارد می‌کنیم.
جهت وارد کردن ابزار‌های مورد نیاز خود به محیط شبیه‌سازی از کتابخانه سیمولینک کمک می‌گیریم. کتابخانه سیمولینک متلب کامپوننت‌های Sinks، Sources، Connectors، Linear و non-Linear را برای کاربر فراهم می‌کند. برای باز کردن کتابخانه می‌توانید روی گزینه Run موجود در نوار ابزار بزنید. در تصویر زیر این گزینه را می‌بینید.
خط فرمان برای اجرای اغلب امکانات این نرم‌افزار دستوری دارد. جهت باز کردن کتابخانه سیمولینک دستور slLibraryBrowser را وارد می‌کنیم. با اجرای هر دو روش معرفی شده پنجره زیر باز می‌شود.
آموزش کار با مدل دموی سیمولینک متلب
مبحث آموزش نرم‌افزار متلب سیمولینک را با معرفی مثال‌های آماده این پلتفرم ادامه می‌دهیم. ضمن این که باید اشاره کنیم آموزش سیمولینک متلب در برق قدرت در دروس اصلی رشته برق محسوب می‌شود. اگر برنامه را مجدد باز کنیم سربرگی با نام Examples خواهیم دید. در این قسمت مثال‌هایی از سیستم‌های صوتی، ارتباطی، بینایی کامپیوتر و موارد دیگر وجود دارند.
برای اجرای هر کدام از این مثال‌ها کافیست روی آن دابل کلیک کنید. در تصویر زیر یکی از این مثال‌ها را می‌بینید.
برای اجرا شبیه‌سازی مطابق تصویر بعدی روی دکمه Run کلیک کنید.
همچنین می‌توانید از این مدل‌ها به عنوان پروژه شخصی استفاده کنید. البته در صورت داشتن تخصص کافی اعمال تغییرات نیز برایتان ممکن خواهد بود.
پیشنهاد مطالعه: آموزش نصب متلب نسخه a و b
راه اندازی Debuger در سیمولینک متلب
در ادامه آموزش متلب سیمولینک به موضوع دیباگ یا خطایابی خواهیم پرداخت. خطایابی از مباحثی است که درون تمام فعالیت‌های صنعتی با کامپیوتر جای دارد. دیباگر در سیمولینک متلب برای بررسی مراحل شبیه‌سازی به صورت قدم به قدم استفاده می‌شود. برای اجرای این قابلیت از منوی Simulation گزینه Debug و سپس Debug model… را انتخاب می‌کنیم.
همچنین مانند دیگر امکانات این نرم‌افزار می‌توانید با دستور زیر دیباگر را از طریق خط فرمان اجرا کنید.
Sldebug (‘ModelName’)
منظور از ModelName در این مثال نام مدلی است که قصد خطایابی روی آن دارید.
ساخت یک مدل سیمولینک برای تقویت سیگنال
در این قسمت می‌خواهیم مثالی را که در ابتدای مطلب مشاهده کردید با همراهی شما طراحی کنیم؛ بنابراین مراحل کار را با اجرای مجدد برنامه توضیح می‌دهیم. پس از اجرای برنامه باید یک مدل انتخاب شود. همان‌طور که در ابتدا نیز اشاره شد در این مثال از Blank model استفاده خواهیم کرد.
برای طراحی یک سیستم تقویت سیگنال نیاز به ۳ بلوک داریم:
- بلوک Sine Wave
- بلوک Gain
- بلوک Scope
کتابخانه سیمولینک را باز کرده این ۳ مورد گفته شده را وارد محیط شبیه‌سازی کنید.
در مرحله بعدی ارتباط میان اجزا را به شکل تصویر زیر برقرار می‌کنیم.
بلوک Scope در حالت اولیه یک ورودی می‌پذیرد؛ بنابراین باید تعداد ورود این المان را افزایش داد. روی اسکوپ دابل کلیک کرده و از بخش تنظیمات مطابق تصویر بعدی این کار را انجام دهید.
برای تنظیم دامنه موج سینوسی و تقویت موج می‌توانید روی هرکدام از بلوک‌های مربوطه دو بار کلیک کرده و تغییرات دلخواه خود را اعمال کنید. در آخر با کلیک روی دکمه Run شبیه‌سازی اجرا خواهد شد.
پس از اتمام کار می‌توانید مدل خود را ذخیره کنید. پسوند ذخیره سازی متلب سیمولینک slx است.
پیشنهاد مطالعه: تولباکس متلب چیست؟ راهنمای جامع matlab toolbox
آموزش سیمولینک متلب در کنترل
شاید عنوان انتخاب شده برای این بخش کمی مبهم باشد. دلیل این مسئله گسترده و پیچیده بودن مباحث کنترل در این نرم‌افزار است. سیمولینک متلب در شبیه‌سازی کنترل خطی و پویا نیز کاربرد دارد. مباحث این موضوع خارج از این مقاله هست؛ بنابراین از ورود تخصص به آن صرف نظر می‌کنیم.
کلام آخر
آموزش سیمولینک متلب برای افرادی که در حوزه برق و الکترونیک فعالیت می‌کنند یا حداقل تحصیلاتی مرتبط دارند ضروری است؛ چرا که هر طرحی در این حوزه کاری به دلیل هزینه‌های بالای پیاده‌سازی نیاز به یک شبیه‌سازی اولیه دارد. در این مقاله سعی کردیم یک آشنایی کلی در مورد این نرم‌افزار کسب کنیم. برای دریافت اطلاعات بیشتر و دانلود آموزش متلب می‌توانید از رسانه آموزش مجازی مکتب خونه بازدید فرمایید.
