1999
Wprowadzenie do programu Matlab

1. Wstęp:

Program Matlab jest programem przeznaczonym do obliczania, modelowania i symulowania układów różnych dziedzin inżynierskich. Sam program jest raczej ubogą aplikacją nie mogącą zaoferować niczego specjalnego początkującemu użytkownikowi poza często pojawiającymi się błędami. Natomiast po zainstalowaniu bibliotek dodatkowych, program ten dopiero pokazuje dużo nowych możliwości.

Z nowszymi pakietami Matlaba dostarczany jest także zestaw Simulink służący do modelowania graficznego i wyznaczania charakterystyk obiektów.

Nieco muląca wydaje się nazwa pakietu „Matlab® with Simulink”, gdyż sugeruje iż pakiet zawiera dwie aplikacje, podczas gdy Simulink jest jedynie dodatkiem uruchamianym bezpośrednio z Matlaba.

2. Ćwiczenia z pakietem:

Podczas pierwszych zajęć z użyciem komputera, mieliśmy możliwość zapoznania się z tym programem i wykorzystania go do wyznaczania charakterystyk skokowych, nyquista i bodego dla układów: inercyjnego, całkującego i różniczkującego.

Oczywiście poznaliśmy także sposób zapisywania zmiennych w tym programie.

Jak się okazało, Matlab bazuje na podstawowym wzorze:

oczywiście zapisywanym w języku programowania zgodnym z kompilatorami C i Fortrana.

Dane wprowadzaliśmy w następujący sposób:

>> l=1 - oznacza przyporządkowanie zmiennej „l” wartość 1.

>>m=[1 1] - oznacza wprowadzenie dwóch wartości do tablicy wielomianu zgodnie z tym przyporządkowaniem: [sⁿ ... s³ s² s¹ s⁰].

I tak wzór
wygląda tak
czyli:

>> l=1

>> m=[T 1]

Charakterystykę skokową tego elementu uzyskaliśmy poprzez zastosowanie kolejnej funkcji graficznej o nazwie „Step”, a jej inicjalizacja wygląda następująco:

>> step(l,m)

Powoduje to narysowanie w osobnym okienku tzw. graficznym, charakterystyki skokowej tego obiektu. Następną funkcją, była funkcja „Nyquist” rysująca charakterystykę częstotliwościową wykorzystując przedstawienie obiektu w układzie liczb zespolonych wraz ze sprzężeniem, a wywołanie tej funkcji wygląda tak:

>> nyquist(l,m)

Następną funkcją, którą poznaliśmy, była funkcja rysująca charakterystykę bodego o tej samej nazwie, a wygląda to tak:

>> bode(l,m)

Nauczyliśmy się także łączyć szeregowo obiekty zrealizowane wcześniej za pomocą funkcji „Series”:

>> [l,m]=series(l1,m1,l2,m2)

Następnie poznaliśmy funkcję generującą na podstawie istniejącego już obiektu pierwszego rzędu, obiekt n-tego rzędu:

>> [l,m]=pade(T₀,n)

gdzie T₀ to opóźnienie obiektu, a n to jego rząd.

W ten sposób poznaliśmy w przybliżeniu małą część możliwości tego pakietu. Jako ostatni punkt ćwiczenia było króciutkie omówienie programu Simulink oraz pobieżne opisanie obiektów jakie zawiera.

3. Wnioski

Pakiet Matlab oferuje bardzo duże możliwości przeciętnemu użytkownikowi, pod warunkiem zastosowania dodatkowych bibliotek rozszerzających jego zastosowanie. Za pomocą tego pakietu uzyskiwaliśmy charakterystyki skomplikowanych - jak dla nas - obiektów automatyki, które normalnie trzeba było długo liczyć. Program ten jest bardzo szybki w takim przeliczaniu. Najwięcej czasu zabierało samo uruchomienie programu na komputerze typu 386SX 33MHz.

Wykresy były rysowane bardzo szybko i dosyć dokładnie. Bardzo dobrą cechą tego programu jest łatwość obsługi i mało skomplikowany interfejs użytkownika przypominający sesję DOS w okienku Windows. Trzeba nadmienić, że program działa zarówno na komputerach wyposażonych w Windows3.11 jak i na nowszych z Windows95.

Najciekawszym punktem tych zajęć był na pewno Simulink, pomimo że omawialiśmy go zaledwie pięć minut. Sprawiał wrażenie bardzo prostego w obsłudze. Dla ludzi okazyjnie używających komputera i to tylko pod kontrolą systemu windows, wielkim udogodnieniem jest fakt, iż Simulink oparty jest - podobnie jak windows - na systemie ikon.

---