زندگی مدرن ما تا حد زیادی به سیستم های نهفته وابسته است. چگونگی ساخت سیستم های نهفته ی پیچیده به درستی چالشی بزرگ برای علم کتامپیوتر و نظریه ی کنترل محسوب می شود. اینطور تصور می شود که روش مدل-محور رویکرد مناسبی برای طراحی سیستم های نهفته ی پیچیده باشد. با استفاده از این مدل در ابتدا  مدلی انتزاعی از سیستمی که قرار است ایجاد گردد تعریف می شود. بررسی گسترده و تایید بر روی مدل انتزاعی صورت میگیرند تا خطاها در مراحل اولیه شناسایی و تصحیح شوند. سپس، مدل انتزاعی سطح بالاتر به مدل انتزاعی سطح پایین تر حتی به یک کد منبع و با استفاده از تکنیک های تحول مدل تصویه و تبدیل می شود.

 طراحی مدل-محور با Simulink/Stateflow همخوانی دارد و در صنعت به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته اند. در واقع Simulink محیطی برای بررسی و طراحی مدل-محور سیستم های نهفته ی کنترل می باشد که زبان مدل سازی گرافیکی بصری را ارائه می دهد که یادآور نمودارهای مداری است و به همین دلیل برای مهندس درحال تمرین جذاب به نظر می رسد. همچنین، StateFlow جعبه ابزاری است که ابزارهای لازم برای مدل سازی و شبیه سازی سیستم های واکنشگر را از طریق نمودار سلسله مراتبی حالت ارائه می دهد و با این کار دامنه ی Simulink را به شکل های ترکیبی و حالت-محور کنترل نهفته اراقاء می دهد. مدل سازی، بررسی و طراحی با استفاده از Stateflow Simulink/ به استانداردی عملی در صنعت سیستم های نهفته مبدل شده است.

بعلاوه، Simulink/Stateflow و استیت فلو به شبیه سازی گسترده طبق محاسبات عددی تایید نشده وابسته هستند تا نیازمندی هخای سیستم را تایید کنند. این امر مستعد پوشش غیرکامل سیستم های باز و عدم صحت بررسی نتایج می باشد که در نتیجه ی خطاهای عددی ایجاد می شود. در نتیجه ی این امر، ممکن است خطاهای مدل طی شبیه سازی سناسایی نشوند. به محض اینکه چنین سیستم نادرستی ایجاد شود، خطای سیستم باعث ایجاد بحران به خصوص در زمینه های حساس به امنیت می شود.

تکنیک های تایید صوری به اصلاح خطاها و مشکلات شبیه سازی کمک می کنند. به طور نمونه، استاندارهای صنعتی از جمله DO-178C, IEC 61508, EN 50128, ISO 26262 از بکارگیری روش های صوری یا نیمه صوری به عنوان مکمل روش های رایج حمایت می کنند تا سیستم های نهفته ای با سطوح امنیت بالا ایجاد شوند.

در واقع، Simulink از آنالیز صوری مدل های S/S حمایت می کند. این مهم از طریق استفاده از ابزار تایید کننده ی طراحی Simulink (Simulink Design Verifier) انجام می گیرد که با اقتباس روش های صوری خطاهای نهفته در طراحی را بدون حرکت های شبیه شازی گسترده شناسایی می کند. با این حال، در حال حاضر این ابزار قادر است تا بلوک های مدل که در نتیجه ی خطاهای سطح پایین مانند سرریز عدد صحیح، منطق مرده، نقض دسترسی آرایه، تقسیم بر صفر  ایجاد شده اند را شناسایی کند. این مدل ویژگی های سطح مدل کامل با جنبه های فیزیکی و محیطی را در نظر نمی گیرد. از سوی دیگر، روش های صوری موجود در پیشینه که به مدل های S/S با پیوستگی زمانی می پردازند فاقد بیان و یا مقیاس پذیری هستند. نیازمندی های قوی ایمنی و سیستم های نهفته برای S/S تکنیک های تایید صوری موثرتری راملزم میدارد.

این کتاب رویکرد صوری جدید و به روزی به نمودارهای پیوستگی زمانی S/S را ارائه می کند. این رویکرد از آنجا قیاسی نامگذاری شده است که به زبان مدل سازی شبیه فرایند و سیستم تایید قیاسی ایجاد شده بر اساس زبان  وابسته است. تایید صوری مدل های S/S با ایجاد یه رابط به نام برگردان های دوسوئه، بین مدل های S/S و مدل های صوری در CSP ترکیبی ایجاد می شود که زبان مدل سازی صوری برای سیستم های ترکیبی گسسته-پیوسته است. از طریق چنین رابطی،  مدل های S/S در ابتدا به HCSP تبدیل شده و صحت چنین تحولی از طریق تاییدیه های صوری یا برگردان معکوس از HCSP به S/S و هم-شبیه ساز تایید می شود. این مسیری به سمت تایید مکانیکی مدل S/S را ایجاد می کند چراکه آنالیز صوری مدل های HCSP توسط سیستم قیاسی تاییدی به نام Hybrid Hoare Logic حمایت می شود که با استفاده از کمک تایید تعاملی به نام Isabelle/HOL اجرا می شود.

رویکرد ارائه شده دارای ویژگی های بارز زیر می باشد: اول اینکه زبان HCSP دارای مجموعه ای غنی از شکلهای هندسی با ترکیب اولیه هستند که مدل سازی همزمانی ها و ارتباطات متعدد نمدار S/S را تسهیل می کند، دوم اینکه استدلال قیاسی مبتنی بر HHL مدل های HCSP ترکیبی بوده و تکنیک های نسل ثابت قدرتمندی اجرا می شوند تا به دینامیک پیوسته  بپردازد و از اکتشاف جامع فضای حالتی جلوگیری کند و مقیاس پذیرتر است. سوم اینکه موثر و مفید بودن روش از طریق مطالعات موردی واقعی که از صنایع ریلی و هوایی نشئت می گیرند نشان داده می شود.

این کتاب محققان، فارغ التحصیلان، و مهندسان در حوزه های روش های صوری و سیستم های نهفته مخاطب قرار می دهد. این کتاب به خواننده روش قیاسی مبتنی بر HCSP/HHL و بکارگیری ابزارهای موجود برای تایید صوری نمودار S/S را می آموزد. بعلاوه، برای کسانی که با روش های صوری آشنایی ندارند، کتاب دانشی کلی پیرامون عناصر اساسی و تکنیک های رایج در ایجاد رویکرد قیاسی تایید صوری به خصوص برای سیستم های نهفته ارائه می دهد. در نهایت، بررسی مطالعات موردی موفق خواانده را قادر می سازد تا درک کند که چطور روش های صوری می توانند به صنعت واقعی کمک کنند، و ترغیب می شوند تا رویکرد پیشنهادی را استفاده یا حتی روش های صوری خودشان را در کارهای آتی ایجاد کنند.

لینک دانلود

نوشته کتاب بررسی تصویری نمودارهای Simulink/Stateflow ( رویکردی قیاسی ) اولین بار در ايران متلب. پدیدار شد.

لینک دانلود

در قسمتی از این آموزش ، طراحی سیستم فازی در سیمولینک مطرح شده است.

سرفصل مطالب :

بستن یک مدار کنترلی در سیمولینک
کنترل دور موتور DC
کتابخانه simpowersystem
معرفی پورتهای ماشین DC
نکته مهم در طراحی کنترل کننده
پورت m (سرعت w/m و جریان آرمیچر و جریان میدان و گشتاور الکتریکی N.m )
خروجی گرفتن از ماشین قدرت با مولتی پلکسر
اسکوپ scope چند ورودی
فرق سیگنال الکتریکی و سیگنال کنترلی
انتخاب نوع میدان ( wound و permanent magnet )
نکات مهم در شبیه سازی
چک کردن هر عنصر به طور جداگانه
بلوک powergui
تنظیم سرعت اولیه موتور
دلیل جریان اولیه زیاد موتور
پارامتر Ra و La
تاثیر جریان اولیه و Ra
تاثیر پارامتر اینرسی
دلیل ریپل ripple موتور
اندازه گیر جریان current measurement
چک کردن dx
حل معادلات دیفرانسیل کنترلی در نرم افزارهای شبیه سازی
روش اویلر در mathematica
Fixed step و variable step
تنظیم step size در شبیه سازی
درجه معادله دیفرانسیل در شبیه سازی
ماکزیمم و مینیمم dx
ماکزیمم dx چه معیاری در شبیه سازی را تنظیم می کند؟
مینیمم dx چه معیاری در شبیه سازی را تنظیم می کند؟
دلیل خروجی اشتباه سیمولینک متلب
تنظیم maximum step size
تنظیم minimum step size
طراحی کنترل کننده
قبل از طراحی کنترل کننده چه کارهایی باید انجام داد؟
تعیین ورودی ها و خروجی ها
بررسی نحوه تغییر خروجی نسبت به ورودی
ورودی ramp

معرفی سه مبحث
کنترل کننده PID
کنترل کننده فازی و عصبی
بهینه سازی ضرایب کنترلر با الگوریتم های بهینه سازی

معرفی عنصر PID
ورودی PID معمولا چیست؟
تاثیر ضرایب Kp وKi و Kd در عنصر PID
Limiter
گزینه damping در PID
حد بالا و پایین اشباع saturation
نامگذاری شکل موجها روی اسکوپ scope
اعمال خطا به سیستم کنترلی
مقدار مرجع
دلیل استفاده از بهینه سازی در طراحی کنترلر
استفاده از الگوریتم ژنتیک در طراحی کنترلر
یافتن ضرایب کنترلر PID با بهینه سازی
زمان نمونه برداری
انتقال خروجی از سیمولینک به m-file
رسم خروجی سیمولینک در m-file
ابزار plot پیشرفته
حالت ماندگار steady state
مقدار اولیه initial value
بلوک PLL (Phase Locked Loop)
Transparent delay
طراحی کنترل کننده فازی
استفاده از کنترل کننده فازی در کنترل دور موتور
دلیل مختلط شدن شبیه سازی

حجم کل فایل فشرده شده : 1.18 گیگا بایت

زمان کل : 493 دقیقه

پیش نمایش اول

لینک دانلود (کیفیت اصلی)
لینک آپارات
لینک youtube

پیش نمایش دوم

لینک دانلود (کیفیت اصلی)
لینک آپارات
لینک youtube

پیش نمایش سوم

لینک دانلود (کیفیت اصلی)
لینک آپارات
لینک youtube

لینک دانلود

نوشته مباحث پیشرفته در سیمولینک اولین بار در ايران متلب. پدیدار شد.

یکی از قسمت های سیمولینک متلب که توجه زیادی از متخصصین الکترونیک و مکاترونیک را به خوب جلب کرده است، تولباکس SimElectronics می باشد.

SimElectronics کتابخانه آماده ای برای مدلسازی و شبیه سازی سیستم های مکاترونیک و الکترونیکی را فراهم می کند. این کتابخانه شامل عناصر نیمه هادی و موتور و درایور و حسگر و actuator می باشد. شما با این تولباکس می توانید سیستم های الکترو مکانیکی و الکتریکی و مکاترونیکی به سادگی مدلسازی و شبیه سازی کنید. شما هم می توانید مدار آنالوگ و دیجیتال را در این کتابخانه سیمولینک پیاده سازی کنید و آنرا تحلیل کنید.

SimElectronics همینطور می تواند برای پیاده سازی سیستم های الکترونیکی و مکاترونیکی کنترلی استفاده شود. مانند سیستم های الکترونیکی وسایل نقلیه، سرومکانیک هواپیما ، تقویت کننده توان صدا.

مدلهای نیمه هادی شامل تاثیرات غیرخطی و دینامیک دما می باشد که به شما این توانایی را می دهد که مدلسازی شما به واقعیت بسیار نزدیک باشد. بنابراین شبیه سازی های مدارات مبدل آنالوگ به دیجیتال و حلقه قفل فاز و دیگر مدارات الکترونیکی بسیار دقیق انجام است.

شما در SimElectronics می توانید از قطعات مکانیکی و هیدولیکی و پنوماتیکی موجود در Simscape استفاده کنید. در این فیلم آموزشی مثالی در همین مورد به طور کامل تدریس می شود.

یکی دیگر این کتابخانه قابلیت استفاده از مدلهای SPICE در سیمولینک می باشد. با این قابلیت شما می توانید قطعات passive دقت بالا را در مدل خود استفاده کنید.

لینک دانلود

دانلود و مشاهده قسمت اول فیلم آموزشی SimElectronics :

نوشته فیلم آموزشی simElectronics در simulink اولین بار در ايران متلب. پدیدار شد.

امواج و یا سیگنال به شکل اولیه ضبط و یا استفاده میشوند.برای مثال در یک دستگاه ضبط صوت آنالوگ سیگنال دریافت شده مستقما از میکروفون دریافت و به نوار کاست منتقل میشود.صوت شما که از میکروفن دریافت میشود به صورت طبیعی یا همان آنالوگ است و امواج ظبط شده بر روی نوار کاست نیزبه همین صورت ( آنالوگ ) خواهد بود.
سیگنال های آنالوگ به صورت پیوسته هستند و اطلاعات به طور نا منظم روی موج سوار شده و منتشر می شوند اگر اختلالی در حتی قسمت کوچکی از این انتقال رخ دهد به دلیل پیوستگی آن قسمت حذف شده و اطلاعات ناقص به دست فرد مقابل می رسد .

این امواج میتواند از روی نوار خوانده و یا تقویت شوند و برای تولید صدا به بلندگو ها فرستاده شوند.
واژه انالوگ از واژه یونانی ανάλογος که معنای “نسبی” می دهد گرفته شده است.

در فناوری دیجیتال امواج نمونه ای از امواج آنالوگ در یک سری از فواصل میشوند. سپس تبدیل به یک سری اعداد(صفر و یک) میشوند که توانایی ذخیره شدن روی دستگاه های دیجیتالی را خواهند داشت.
در انتقال دیجیتال اطلاعات به صورت بسته هایی به نام بایت منتقل می شود بایت ها از کد هایی به صورت روشن و خاموش (صفر و یک) تشکیل شده اند در این نوع انتقال، یا اطلاعات به طرف مقابل نمی رسد و یا کامل به دستش می رسد و به این دلیل که از دو نوع کد تشکیل شده تشخیص آن بسیار راحت تر است .

در یک سی دی میزان این نمونه سازی 44000 نمونه (سیگنال) در هر ثانیه است. به عبارت دیگر 44000 شماره در هر ثانیه از یک موسیقی توسط دستگاه خوانده میشود. برای شنیدن موسیقی اعداد به صورت امواج ولتاژ(مستقیم یا متناوب) در می آیند که به صوت اصلی بسیار نزدیک است.
واژه دیجیتال از لغت DIGIT (رقم) ویا DIGITUS (واژه یونانی به معنی انگشت) گرفته شده، بخاطر اینکه از انگشتان برای شمارش استفاده میشود.

در هر نوع سیستم مخابره اطلاعاتی وجود برخی از عوامل غیر قابل کنترل باعث ایجاد نویز در محیط می شود. منابع نویز شامل نویز محیط و نویز گیرنده می باشند. در یک سیستم مخابراتی گسترده که از چندین تکرار کننده که هر کدام شامل فرستنده و گیرنده های زیادی می باشند در هر مرحله نویز محیط و گیرنده به سیگنال اصلی اضافه می شود . حتی در بهترین گیرنده و کانال مخابراتی نویز به سیگنال اصلی اضافه می شود.

در یک سیستم مخابراتی آنالوگ هر گز نمی توان نویز را از سیگنال اصلی جدا کرد و بهترین سیستم مخابراتی نه تنها نویز را از بین نمی برد بلکه نویز اضافه می کند و تنها میتوان از سیستم های low noise استفاده کرد. در حالی که این برتری برای سیستم های مخابرات دیجیتال نسبت به آنالو گ وجود دارد که می توان در شرایط مناسب نویز را به طور کامل از سیگنال اصلی جدا کرد و سیگنال اصلی را در گیرنده بازسازی کرد.
در مخابرات آنالوگ تنها به وسیله فیلتر های میان گذر می توان نویز هایی را که خارج از باند قرار دارد جدا کرد ولی نمی توان نویزی که در باند سیگنال اصلی وجود دارد جدا کرد اما در ارسال دیجیتال اگر به وسیله یک مقایسه کننده سیگنال دریافتی را با یک vref که برابر v/2 می باشد مقایسه کنیم سیگنال اولیه به دست می آید.

اگر دو سیستم ارسال آنالوگ و دیجیتال را مقایسه کنیم به سه مورد بایستی اشاره کرد:

1- یکی از برتری های عمده مخابرات دیجیتال نسبت به آنالوگ بازسازی سیگنال مخابرات دیجیتال است.
2- برای انتقال چندین کانا تلویزیونی از روش های مالتی پلکس استفاده می شود. در در مخابرات آنالوگ از روش های fdm و در مخابرات دیجیتال از رو ش های tdm استفاده می شود . مدارات مالتی پلکس FDM پر حجم و احتیاج به فیلتر های متعدد و دقیقی جهت جدا کردن کانال ها از هم می باشد و نمی توان مدارات مجتمع IC آنالوگ با تراکم زیاد ساخت. این مدارات احتیاج به خازن- سلف و فیلتر های مکانیکی بسیاری دارند که نمی توان آنها را به صورت IC در آورد.
ولی مدارات مجتمع مربوط به مخابرات دیجیتال را می توان با تراکم بسیار ساخت و از میکرو پرو سسور ها و کامپیوتذر می توان در مخابرات دیجیتال استفاده کرد که باعث افزایش سر عت ارسال و کاهش حجم می شود.
3- فرق دیگر مخابرات دیجیتال و آنالوگ در پهنای باند ی است که احتیاج دارند. در سیستم های آنالوگ برای ارسال یک کانال تلفنی فقط به 4 کیلو هرتز پهنای باند احتیاج است ولی در مخابرات دیجیتال پهنای باند زیادی اشغال میشود. . مثلا در مدلاسیون bpsk برای ارسال یک کانال تلفنی 6 کیلو هرتز پهنای باند است.

شاید این را به حساب ضعف مخابرات دیجیتال بتوان گذاشت ولی با استفاده از مدلاسیون های پیشرفته بعدا برای ارسال یک کانال تلفنی 64 QAM فقط احتیاج به 2 کیلو هرتز پهنای باند است. این کمتر از حالت آنالوگ است!!

با استفاده از تبدیل فوریه می‌توان نشان داد که اگر از یک سیگنال آنالوگ با بسامد بیش از ۲ برابر حداکثر بسامد موجود در آن نمونه‌برداری کنیم، می‌توان با استفاده از مقادیر به دست آمده، سیگنال اصلی را دقیقاً بازسازی کرد. به بسامد دو برابر مزبور بسامد نایکویست گفته می‌شود و در سیستم‌های عملی جهت ملاحظات خاصی ۲.۲ در نظر گرفته می‌شود. حاصل نمونه‌برداری از سیگنال آنالوگ را سیگنال گسسته گویند.

سیگنال گسسته را جهت دیجیتال‌سازی باید به مقادیر خاصی محدود کرد، به این عملیات، کوانتیزه‌سازی گویند. یک دلیل کوانتیزه سازی آن است که دستگاه‌های کنونی قدرت تشخیص صد در صد یک سیگنال و ذخیره سازی آن را ندارند.

نوشته مفهوم دیجیتال و آنالوگ چیست ؟ اولین بار در ايران متلب. پدیدار شد.