- O que é Simulink?
- Como lançar o Simulink no MATLAB?
- Navegador da Biblioteca Simulink
- Executando o modelo de demonstração com o MATLAB Simulink
- Iniciando o Depurador
- Criação de um modelo de Simulink para amplificador de sinal
- Modelando um Sistema de Controle Dinâmico
O que é Simulink?
Simulink se tornou o pacote de software de engenharia mais usado nos últimos anos entre academias e indústrias. O Simulink vem integrado com o software MATLAB que é utilizado para modelar, simular e analisar os sistemas dinâmicos. O Simulink fornece uma Interface Gráfica de Usuário (GUI) como diagramas de blocos para construir seu modelo como se estivesse usando lápis e papel.
Para entender o Simulink, você pode considerar um exemplo simples,
Aqui, no exemplo acima, estamos gerando uma onda senoidal a partir do bloco de onda senoidal e amplificando-a por um fator de ganho que você verifica diretamente no Simulink clicando duas vezes no bloco de escopo.
Se você é novo no MATLAB, primeiro aprenda as terminologias usadas no MATLAB e comece com LED piscando.
Como lançar o Simulink no MATLAB?
Para abrir o Simulink no MATLAB, você pode apenas clicar no botão Simulink da barra de menu do MATLAB, conforme mostrado na imagem abaixo
Caso contrário, você pode simplesmente usar a janela de comando para abrir o Simulink. Basta escrever 'simulink' na linha de comando e clicar em Enter.
simulink
Abaixo está a primeira janela que aparece após a abertura do Simulink:
Como você pode ver na imagem, existem diferentes opções para fazer diferentes tarefas, como você pode criar seu template, modelo em branco, biblioteca em branco e muitos outros.
Sempre que precisamos projetar um novo modelo, escolhemos a opção 'Modelo em Branco' clicando duas vezes sobre ele. A janela do modelo em branco, que também podemos chamar de janela Simulink, é semelhante à imagem abaixo.
Navegador da Biblioteca Simulink
O Simulink Library Browser contém coletores, fontes, conectores, componentes lineares e não lineares. Simulink é muito melhor do que os outros pacotes de simulação anteriores que precisam formular as equações em um programa, enquanto no Simulink você pode escolher a função e os blocos e você só precisa inserir os valores das variáveis das equações.
Para abrir um navegador da biblioteca Simulink, você pode simplesmente clicar no botão do navegador da biblioteca no menu Simulink, conforme mostrado na imagem abaixo
A outra maneira de abrir o navegador da biblioteca Simulink é digitar o comando abaixo na janela de comando. O comando diferencia maiúsculas de minúsculas, portanto, tome cuidado ao digitar:
slLibraryBrowser
Esta é a aparência do navegador da biblioteca Simulink, no qual você pode pesquisar coletores, fontes, conectores, componentes lineares e não lineares.
Executando o modelo de demonstração com o MATLAB Simulink
O Simulink já contém vários modelos simples e avançados de diferentes tipos de sistemas como áudio, comunicação, visão computacional, DSP, tempo real e muitos outros, como você pode ver na imagem abaixo,
Para executar um exemplo ou modelo de demonstração, basta clicar duas vezes nele e uma janela pop-up do modelo Simulink aparecerá, conforme mostrado na imagem abaixo
Após a modelagem, você pode simular o modelo usando uma opção de método de integração, menu Simulink ou janela de comando. A maneira mais fácil e conveniente é simplesmente usar o botão Simulink 'RUN' do menu Simulink para executar um modelo no Simulink, conforme mostrado na imagem abaixo
Você também pode usar ou editar o modelo de demonstração, se desejar.
Iniciando o Depurador
Simulink Debugger é uma ferramenta do Simulink para localizar ou diagnosticar bugs em um modelo. O Debugger ajuda você a verificar ou executar a simulação passo a passo e também exibe os estados de entrada, saída e bloco.
Para iniciar um depurador basta clicar no modelo de depuração na seção de simulação da barra de menu do Simulink, conforme mostrado na imagem abaixo
Você pode até iniciar um depurador na janela de comando apenas digitando o comando abaixo, sldebug ('nome do modelo')
Criação de um modelo de Simulink para amplificador de sinal
Passo 1: - Inicie o Simulink a partir do botão Simulink ou digite 'simulink' na janela de comando.
Passo 2: - Escolha o ' Modelo em Branco' do Simulink, conforme mostrado na imagem abaixo
Passo 3: - Agora, vamos construir um 'Modelo de amplificador de sinal' que pega uma entrada e a amplifica por um fator de ganho.
Para o modelo de amplificador de sinal, precisamos de bloco de onda senoidal, bloco de ganho e escopo.
Passo 4: - Abra o navegador da biblioteca digitando 'sl'LibraryBrowser' na janela de comando. E, escolha os blocos necessários e arraste-os para a janela Simulink da janela do navegador da biblioteca, conforme mostrado na imagem abaixo
Passo 5: - Depois de colocar todos os blocos na janela Simulink, você deve conectá-los de acordo com a imagem mostrada abaixo,
Etapa 6: - Você deve alterar a configuração para obter duas entradas no escopo, então clique duas vezes no escopo e, em seguida, vá para a configuração e altere ' Número de portas de entrada' para '2', conforme mostrado na imagem abaixo
Passo 7: - Agora, para amplificação, você pode definir o valor da amplitude da onda senoidal e do fator de ganho clicando duas vezes no respectivo bloco.
Etapa 8: - Depois de concluir isso, podemos executar nosso modelo Simulink a partir do botão 'RUN' fornecido no menu Simulink.
Espere até o Simulink compilar seu modelo, que você pode ver no canto inferior direito da janela.
Etapa 9: - Agora, para obter o resultado, clique duas vezes no escopo e você poderá ver a forma de onda de entrada e amplificada, conforme mostrado na imagem abaixo,
Como resultado, se você observar a forma de onda de saída, ela é amplificada por um fator de 3.
Etapa 10: - Agora, você pode salvar seu modelo e também obter uma impressão, a extensão para o design do Simulink é '.slx', então fique de olho na extensão enquanto salva, geralmente ela assume automaticamente a extensão '.slx'.
Você também pode verificar o vídeo fornecido no final para 'Criando um modelo usando o MATLAB Simulink'.
Modelando um Sistema de Controle Dinâmico
O Simulink é usado para analisar vários sistemas complexos baseados em tempo real relacionados ao atrito, resistência do ar, derrapagem da engrenagem, etc. Esses sistemas são muito complexos e para projetar um modelo para isso está fora do escopo do artigo. Mas para aprender como modelar um sistema de controle dinâmico, o próprio MATLAB forneceu uma boa documentação. Você pode acessá-lo no tutorial de Introdução do MATLAB. Vá para ' Modelar um sistema dinâmico ' após selecionar Primeiros passos .
Você será redirecionado para o navegador de ajuda do MATLAB, conforme mostrado na imagem abaixo
O processo completo para projetar um modelo Simulink é mostrado no vídeo abaixo: