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July 30, 2008

ブロック線図とMATLAB/Simulink その1

<前の記事>http://sugc.cocolog-nifty.com/labview/2008/06/matlab_r2008a_26c2.html

 R2008aへの補足で描いたように、MATLAB/Simulinkの設計思想に大きな変化はありません。データフローダイアグラムの考え方を根底として、パソコンの方がおこなうことができる演算処理をデータフローダイアグラムの考え方に合わせています。MATALABの演算処理上の問題は、パソコンの演算処理の制約が原因となっていることがあります。ここらへんは、別にお話する予定です。
 ま、MATLAB/Simulinkの基本はブロック線図(block diagram)です。物理的な入出力をモデル化し、原因を入力とし、結果を出力とする形態にモデリング表示したものがブロック線図です。このブロック線図の描き方をそのままプログラミングできる方法として開発されたのが、MATLAB/Simulinkということとになります。
Dfd01
 MATLAB/Simulinkは、制御工学を学科で受講しながら勉強していくと、基本構成から演算処理まで一通りマスターできるようになります。まず、基本規則ととして、左から右への信号の流れをフォアード方向とし、右から左への信号の流れをバック方向となっていることを確認します。
Dfd02

 MATLAB/Simulinkの演算処理用の関数は、一般に左側に入力端子、右側に出力端子を持っています。
Simu01
 一般に制御工学では、入力と出力が矢印の始点および終点で評価されているが、MATLAB/SImulinkの場合は、パソコン上で数値を具体的に演算処理するために、演算処理の対象となる信号を必要とします。このために、MATLAB/Simulinkでは、入力信号をSourcesというグループでまとめてあり、出力端子をSinksというグループでまとめてあります。
Simu_01
Simu_02
 よって、MATLAB/Simulinkは、Soucesのグループからサイン波形を選択して入力とし、1000倍の演算処理をおこなった後で、SinksのグループからScopeを選択して出力とすると、このような描き方となる。これで、MATLAB/Simulinkのプログラムが完成となります。
Dfd03
 プログラムを実行すると、Scopeに演算処理結果が表示されます。
Dfd05

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