Real Time Windows Target и Workshop
ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра автоматизации технологических процессов и производств
Знакомство с математическим пакетом MATLAB.
Работа с файлами в пакете МАТLАВ
решение обыконвенных дифференциальных
уравнений в пакете МАТLАВ
Методические указания к выполнению лабораторных работ
по курсу «Программирование и основы алгоритмизации»
для студентов специальности 220301
Пермь 2008
лабораторная работа №1
Знакомство с математическим пакетом MATLAB
Цель работы: знакомство с пакетами расширения МАТLАВ, работа с матрицами и операции с ними.
Теоретические сведения
Часть №1
Название MATLAB является сокращением от Matrix Laboratory. В настоящее время MATLAB является мощным и универсальным средством решения задач, возникающих в различных областях человеческой деятельности. Спектр проблем, исследование которых может быть осуществлено при помощи MATLAB и его расширений (Toolbox), охватывает: матричный анализ, обработку сигналов и изображений, задачи математической физики, оптимизационные задачи, финансовые задачи, обработку и визуализацию данных, работу с картографическими изображениями, нейронные сети, нечеткую логику и многое другое.
1.Вывод списка пакетов расширения
1.1. Simulink
1.2.Real Time Windows Target и Workshop
1.3. Report Generator для MATLAB и Simulink
1.4. Neural Networks Toolbox
1.5. Fuzzy Logic Toolbox
1.6. Symbolic Math Toolbox
1.7. NAG Foundation Toolbox
1.8. Spline Toolbox
1.9. Statistics Toolbox
1.10. Optimization Toolbox
1.11.Partial Differential Equations Toolbox
2. Пакеты анализа и синтеза систем управления
2.1.Control System Toolbox
2.2. Nonlinear Control Design Toolbox
2.3. Robust Control Toolbox
2.4. Model Predictive Control Toolbox
2.5. (Мю)-Analysis and Synthesis
2.6. Stateflow
2.7. Quantitative Feedback Theory Toolbox
2.8. LMI Control Toolbox
3. Пакеты идентификации систем
3.1. System Identification Toolbox
3.2. Frequency Domain System Identification Toolbox
4. Дополнительные пакеты расширения MATLAB
4.1. Communications Toolbox
4.2. Digital Signal Processing (DSP) Blockset
4.3. Fixed-Point Blockset
5. Пакеты для обработки сигналов и изображений
5.1. Signal Processing Toolbox
5.2. Higher-Order Spectral Analysis Toolbox
5.3. Image Processing Toolbox
5.4. Wavelet Toolbox
Вывод списка пакетов расширения
Полный состав системы MATLAB содержит ряд компонентов, название, номер версии и дату создания которых можно вывести на просмотр командой ver:
» ver
MATLAB Version 6.0.0.88 (R12) on PCWIN MATLAB License Number: 0
MATLAB Toolbox
Simulink
Stateflow
Stateflow Coder
Real -Time Workshop
COMA Reference Blockset
Communications Blockset
Communications Toolbox
Control System Toolbox
DSP Blockset
Data Acquisition Toolbox
Database Toolbox
Datafeed Toolbox
Dials & Gauges Blockset
Filter Design Toolbox
Financial Derivatives Toolbox
Financial Time Series Toolbox
Financial Toolbox
Fixed-Point Blockset
Fuzzy Logic Toolbox
GARCH Toolbox
Image Processing Toolbox
Instrument Control Toolbox
LMI Control Toolbox
MATLAB Compiler
MATLAB Report Generator
Mapping Toolbox
Model Predictive Control Toolbox
Motorola DSP Developer's Kit
Ми-Analysis and Synthesis Toolbox
Neural Network Toolbox
Nonlinear Control Design Blockset
Optimization Toolbox
Partial Differential Equation Toolbox
Power System Blockset
Real -Time Workshop Ada Coder
Real -Time Workshop Embedded Coder
Requirements Management Interface
Robust Control Toolbox
SB2SL (converts SystemBuild to Simulink )
Signal Processing Toolbox
Simulink Accelerator
Model Differencing for Simulink and...
Simulink Model Coverage Tool
Simulink Report Generator
Spline Toolbox
Statistics Toolbox
Symbolic Math Toolbox
System Identification Toolbox
Wavelet Toolbox
XPC Target
XPC Target Embedded Option
Simulink
Пакет расширения Simulink служит для имитационного моделирования моделей, состоящих из графических блоков с заданными свойствами (параметрами). Компоненты моделей, в свою очередь, являются графическими блоками и моделями, которые содержатся в ряде библиотек и с помощью мыши могут переноситься в основное окно и соединяться друг с другом необходимыми связями. В состав моделей могут включаться источники сигналов различного вида, виртуальные регистрирующие приборы, графические средства анимации. Двойной щелчок мышью на блоке модели выводит окно со списком его параметров, которые пользователь может менять. Запуск имитации обеспечивает математическое моделирование построенной модели с наглядным визуальным представлением результатов. Пакет основан на построении блочных схем путем переноса блоков из библиотеки компонентов в окно редактирования создаваемой пользователем модели. Затем модель запускается на выполнение. Simulink составляет и решает уравнения состояния модели и позволяет подключать в нужные ее точки разнообразные виртуальные измерительные приборы. Поражает наглядность представления результатов моделирования. Предшествующая версия пакета достаточно подробно описана в книгах. Основным нововведением является обработка матричных сигналов. Добавлены отдельные пакеты повышения производительности Simulink, такие как Simulink Accelerator для компиляции кода моделей, Simulink profiler для анализа кода и т. д.
Real Time Windows Target и Workshop
Подключающаяся к Simulink мощная подсистема имитационного моделирования в реальном масштабе времени (при наличии дополнительных аппаратных средств в виде плат расширения компьютера), представленная пакетами расширения Real Time Windows Target и Workshop, — мощное средство управления реальными объектами и системами. Кроме того, эти расширения позволяют создавать исполняемые коды моделей. Достоинством такого моделирования является его математическая и физическая наглядность. В компонентах моделей Simulink можно задавать не только фиксированные параметры, но и математические соотношения, описывающие поведение моделей.