با استفاده از سیمیولینک می توان رفتار یک سیستم را بدون نیاز به ساختن آن تحلیل نمود. در نتیجه یک مهندس با استفاده از سیمیولینک می تواند علاوه بر صرفه جویی در هزینه و زمان، به بررسی تاثیر اغتشاشات یا سایر عوامل ورودی بر عملکرد یک سیستم بپردازد. همچنین شبیه سازی سیستم ها این توانایی را در اختیار می گذارد تا عکس العمل یک سیستم در صورت تغییر پارامترهای ورودی آن به خوبی شناخته شود. سیمیولینک به صورت یک کتابخانه در نرم افزار MATLAB عرضه شده است که شبیه سازی توسط بلوک های این کتابخانه به صورت دیاگرام های بلوکی انجام می شود.
سیمیولینک را نمی توان به صورت جداگانه از متلب اجرا کرد. برای اجرای آن باید در ابتدا متلب را اجرا کرد و سپس در قسمت منو بار با کلیک بر روی گزینه New سپس انتخاب گزینه Simulink model صفحه جدیدی باز می شود که در این صفحه ما می توانیم شبیه سازی های خود را انجام داده و خروجی ها را مشاهده نماییم. سیمیولینک نرم افزاری است که شما برای شبیه سازی سیستم های دینامیکی می توانید از آن استفاده کنید. این نرم افزار زیرمجموعه نرم افزار متلب است که دارای کتابخانه های زیادی در زمینه رشته های مختلف از جمله برق و مکانیک است. سیمیولینک برای مدل سازی سیستم ها یک رابط گرافیکی در خود دارد که از نمایش بلوک دیاگرام تنها با کشیدن ماوس بر روی صفحه استفاده می کند.
می توان گفت که متلب شهرت خود را تا حد زیادی مدیون سیمیولینک است. سیمیولینک شامل یک کتابخانه عظیم از بلوک دیاگرام های مختلف است. همچنین شما می توانید به راحتی بلوک دیاگرام هایی را که در سیمیولینک موجود نیستند را در آن ایجاد کنید و از آن بهره ببرید. همچنین در Simulink برقراری ارتباط با خود محیط متلب و کد، بسیار به راحتی صورت می پذیرد.
کاربردهای سیمیولینک
از جمله زمینه های کاربردی نرم افزار سیمیولینک، می توان به این موارد اشاره نمود:
- پیاده سازی و شبیه سازی سیستم های استاتیک
- پیاده سازی مدل های دینامیکی با استفاده از بلاک ست های مشترک و پایه
- شبیه سازی، تحلیل و پیاده سازی سیستم های کنترل
- شبیه سازی سیستم های الکتریکی در قالب مدل های فیزیکی
- شبیه سازی مدارهای الکترونیکی و مدارهای فرکانس بالا
- شبیه سازی سیستم های قدرت و ماشین های الکتریکی
- شبیه سازی انواع سیستم های مکانیکی در قالب مدل های فیزیکی
- شبیه سازی سیستم های الکترومکانیکی در قالب مدل های فیزیکی
- شبیه سازی سیستم های هیدرولیکی و پنوماتیکی در قالب سیستم های فیزیکی
- شبیه سازی مدل های گسسته پیشاد یا DES
- شبیه سازی سیستم های با حالات محدود
- شبیه سازی و تحلیل شبکه های کامپیوتری
- شبیه سازی سیستم های مبتنی بر نظریه صف
- طراحی و تحلیل سیستم های دیجیتال با استفاده از VHDL
- شبیه سازی سیستم ها در حالت بلادرنگ و آنی (Real-Time)
- شبیه سازی و تحلیل سیستم های زیستی
یکی از مهم ترین ویژگی های سیمیولینک، سازگاری کامل و امکان اتصال به زبان برنامه نویسی متلب و سایر بسته های نرم افزاری و تولباکس های مبتنی بر متلب است. از این رو، حتی اگر امکان به خصوصی در نرم افزار سیمیولینک وجود نداشته باشد، به واسط قدرت برنامه نویسی متلب، امکان ایجاد و شبیه سازی آن، وجود خواهد داشت.
راهنمای استفاده از ابزار سیمیولینک در متلب ۲۰۱۶
با توجه به اینکه مباحث مربوط با این آموزش در متلب نسخه ۲۰۱۵ تدریس می شود، برای آن دسته از عزیزانی که از نسخه ۲۰۱۶ متلب استفاده می کنند فایل راهنمایی تهیه شده است، تا در اجرای دستورات مربوط به این آموزش که از طرف مدرس بیان می شود، دچار مشکل نشوند.
دانلود فایل راهنمای شبیه سازی با سیمیولینک (Simulink) در متلب ۲۰۱۶ (+)
فهرست سرفصل ها و رئوس مطالب مطرح شده در این مجموعه آموزشی، در ادامه آمده است:
- درس یکم: معرفی متلب و سیمیولینک
- مروری بر نرم افزار متلب
- معرفی سیمیولینک
- معرفی سیستم ها و شیوه نمایش آن ها
- آشنایی با مفهوم شبیه سازی
- درس دوم: آموزش مقدمات سیمیولینک
- نحوه فراخوانی سیمیولینک
- کتابخانه عناصر و المان های موجود در سیمیولینک
- ایجاد یک مدل در محیط سیمیولینک
- اجرای مدل و ذخیره سازی آن
- توضیحاتی در مورد Help سیمیولینک
- فراخوانی مدل های آماده
- شبیه سازی چند مثال مختلف در سیمیولینک
- درس سوم: بلوک ها در سیمیولینک و معرفی بلوک های کاربردی مختلف
- تعریف بلوک در سیمیولینک و کاربرد آن
- ایجاد تغییرات بر روی اطلاعات بلوک ها (وارد کردن مقادیر بلوک ها از ۴ طریق مختلف)
- حق تقدم بلوک ها در هنگام شبیه سازی
- ایجاد تغییرات بر روی نمای بلوک ها
- معرفی بلوک های مربوط به بخش Commonly Used Blocks
- Product
- Sum
- Gain
- Switch
- Bus & Mux
- Logical Operation
- معرفی بلوک های مربوط به بخش Continuous
- Derivative
- Integral
- Transport Delay
- Transfer Function
- معرفی بلوک های مربوط به بخش Discontinuous
- Saturation
- Dead Zone
- Rate Limiter
- Relay
- Hit Crossing
- معرفی بلوک های مربوط به بخش Sources
- In
- Ground
- From File
- From Workspace
- Signal Generator
- معرفی بلوک های مربوط به بخش Sinks
- Terminator
- To File
- To Workspace
- Floating
- Scope
- XY Graph
- درس چهارم: سیگنال ها در سیمیولینک و کار با آن ها
- سیگنال ها در سیمیولینک
- ابعاد سیگنال ها
- کار با بلوک های مرتبط با سیگنال ها
- تغییر برخی از ویژگی های سیگنال ها
- انواع سیگنال ها
- فراخوانی سیگنال ها
- درس پنجم: زیرسیستم ها
- ایجاد زیر سیستم در شبیه سازی ها
- ایجاد نقاب برای زیر سیستم ها
- تغییرات بر روی آیکون نقاب
- تغییرات بر روی پارامترهای نقاب
- درس ششم: حل معادلات ریاضی در سیمیولینک
- حل معادلات ریاضی در سیمیولینک
- حل معادلات درجه بالا
- حل معادلات غیرخطی
- حل معادلات چند معادله – چند مجهول
- درس هفتم: مدل سازی چندگانه سیستم ها
- مدل سازی چندگانه سیستم ها در سیمیولینک
- مدل سازی با بلوک های استاندارد
- مدل فضای حالت یا ss در متلب (بلوک فضای حالت)
- مدل تابع تبدیل یا همان tf در متلب (بلوک تابع تبدیل)
- مدل تابع با صفر و قطب یا همان zpk در متلب (بلوک صفر و قطب)
- درس هشتم: مقدمه ای بر مسائل کنترلی در سیمیولینک
- مسائل کنترلی در سیمیولینک
- نمایش پاسخ ضربه، پله و رمپ در سیستم های مختلف
- کنترل کننده PID و دیگر کنترل کننده های مرتبط با آن
- تاخیر و اشباع در سیستم های کنترلی
- کتابخانه های کنترلی مختلف موجود در سیمیولینک
- درس نهم: منطق فازی و سیمیولینک
- منطق فازی
- کتابخانه فازی در سیمیولینک
- طراحی کنترل کننده فازی
- بلوک کنترل کننده فازی همراه با نمایشگر
- اعمال منطق فازی در محیط سیمیولینک و نشان دادن یک مثال از فازی در سیمیولینک
- درس دهم: شبیه سازی سیستم های پیوسته، گسسته و هایبریدی
- شبیه سازی سیستم پیوسته
- شبیه سازی سیستم گسسته
- شبیه سازی سیستم هایبرید (Hybride)
- معرفی بلوک های مربوط به کتابخانه Discrete Blocks
- درس یازدهم: کتابخانه User-defined Functions
- کتابخانه User-Defined Functions
- سیستم اسیلاتور Chua
- شبیه سازی سیستم Chua با کد
- شبیه سازی سیستم Chua با بلوک های موجود در کتابخانه
- درس دوازدهم: ارتباط بین متلب و سیمیولینک
- ارتباط بین متلب و سیمیولینک
- فراخوانی مسائل مربوط به سیمیولینک از طریق متلب
- کار کردن بر روی خروجی های سیمیولینک در محیط متلب
- فراخوانی m-File ها از سیمیولینک و فراخوانی مدل های سیمیولینک در m-File ها
- درس سیزدهم: شیوه حل مسائل در سیمیولینک
- تنظیمات مربوط به حل کننده معادلات در سیمیولینک
- پنجره Model Configuration Parameters
- انواع روش های حل معادلات موجود در سیمیولینک
- حل کننده های با گام زمانی ثابت
- حل کننده های با گام زمانی متغیر
- حل کننده های پیوسته و گسسته
- زمان نمونه برداری
مفید برای رشته های
- برق
- مکانیک
- کامپیوتر
نرم افزارهای مرتبط با آموزش
MATLAB R2015 و نسخه های قبل از آن
پیش نیاز
- آشنایی با انواع سیستم ها
در این وبلاگ به ریاضیات و کاربردهای آن و تحقیقات در آنها پرداخته می شود. مطالب در این وبلاگ ترجمه سطحی و اولیه است و کامل نیست.در صورتی سوال یا نظری در زمینه ریاضیات دارید مطرح نمایید .در صورت امکان به آن می پردازم. من دوست دارم برای یافتن پاسخ به سوالات و حل پروژه های علمی با دیگران همکاری نمایم.در صورتی که شما هم بامن هم عقیده هستید با من تماس بگیرید.