GUI. Simulink презентация

GUI. Simulink Прикладные программные системы Лекция №5

Создание GUI Элементы GUI: Push Button (кнопка) Slider (слайдер) Radio Button (радиокнопка) Checkbox (флажок) Edit Text (поле ввода) Static Text (нередактируемый текст) Pop-up Menu (всплывающее меню)

Файл с функциями GUI В паре с графической формой идёт файл с функциями Его можно открыть кнопкой на панели инструментов Он содержит несколько функций (тот случай, когда это возможно) Некоторые можно редактировать, некоторые не стоит Одним из аргументов почти каждой функции здесь является переменная handles Она хранит хэндлы всех элементов, расположенных на форме С ней можно работать точно так же, как и с хэндлами графиков — функциями set и get: >> set(handles.button1, 'FontSize', 16);

Пример создания GUI (I) Создадим GUI для построения графика функции Её параметры — A и k — будем выбирать слайдерами Разместим на форме два слайдера и оси

Пример создания GUI (II) Настроим в инспекторе объектов (Object Inspector) свойства объектов на форме Object Inspector вызывается двойным кликом по нужному элементу Зададим слайдерам следующие свойства Min = 1.0 Max = 10.0 SliderStep = [0.1, 0.1]

Callback-функции У каждого активного элемента формы есть соответствующая ему Callback-функция Callback-функция вызывается при активации объекта В случае со слайдерами такой активацией является изменение положения бегунка Для кнопок эта функция вызывается при нажатии Типичная Callback-функция описывается так: slider2_Callback(hObject, eventdata, handles) hObject — это handle текущего объекта eventdata — не используется handles — структура, содержащая handle'ы для всех объектов на форме; каждое её поле поименовано в соответствии со свойством Tag объекта например, handles.axes1

Пример создания GUI (III) Теперь создадим следующую функцию и запишем её в конец файла, сопровождающего форму: function renew_plot(handles) A = get(handles.slider1, 'Value'); k = get(handles.slider2, 'Value'); x = 0:0.01:2*pi; y = A * sin(k * x); plot(handles.axes1, x, y); Эта функция будет принимать структуру handles Обратите внимание на использование функции plot: теперь в ней первым аргументом стоит handle осей, расположенных на графике Не завершайте функцию словом end

Пример создания GUI (IV) Создадим теперь Callback-функцию для слайдеров Выберем какой-нибудь слайдер и в инспекторе объектов кликнем на кнопку напротив свойства 'Callback' Откроется файл, в котором появится Callback-функция Впишем туда вызов написанной нами функции: renew_plot(handles) Повторим для второго слайдера ту же процедуру Тем самым при каждом изменении позиции бегунка график будет строиться заново

Создание GUI без GUIDE Можно создавать GUI программно Любой GUI представляет собой figure Поэтому сначала нужно создать новую figure Например, так: >> f = figure('Visible', 'off', 'Position', [360,500,450,285]); % здесь f — это handle окна figure окно создаётся невидимым и имеет заданный размер Теперь требуется создать компоненты Для этого существует функция uicontrol

Функция uicontrol Аргументы функции — пары «'свойство', значение» Пара 'Parent', figure_handle отвечает за то, в каком окне появится компонент По умолчанию — в последнем активном окне Пара 'Style', 'component_type' отвечает за тип компонента (кнопка, поле ввода и т.д.) Все доступные типы компонентов перечислены в справке Прочие свойства можно посмотреть в инспекторе объектов Теперь создадим такое же окно, какое мы создавали в GUIDE, без использования редактора форм (см. приложенные файлы)

Основы Simulink

Что такое Simulink? Simulink — это среда моделирования и расчёта различных систем и процессов, таких как: математические уравнения; механические системы; физические процессы; информационные процессы; электрические цепи; системы автоматики; бизнес-процессы; финансовые потоки; системы биоинформатики; интеллектуальные системы; и многих других.

Simulink как среда Simulink представляет собой язык структурного графического программирования Вы не пишете код, вы рисуете схемы Запустить Simulink можно c главной панели: Создать новую модель можно: File → New → Model Интерфейс см. на рисунке Слева — библиотека компонентов Справа — компоненты

Блоки Simulink У блоков есть входы и выходы Выходы соединяются со входами Связи показывают распространение сигналов Блоки отвечают за обработку сигнала, полученного на входе, и передачу результатов обработки на выход Чаще всего используются следующие библиотеки блоков Simulink: Continuous — интегрирование/дифференцирование и др. Math Operations — алгебраические операции Ports & Subsystems — компоновка схем в блоки Signal Routing — объединение/разделение сигналов Sinks — выходы Sources — входы

Решение ОДУ (I) Решим с помощью Simulink дифференциальное уравнение Решение выглядит так:

Решение ОДУ (II) Для решения потребовались блоки: Sources → Sine Wave Sinks → Scope Continuous → Integrator Math Operations → Sum, Gain Начальные условия задаются в свойствах блока Integrator Парметры синусоиды — в блоке Sine Wave Соединять блоки лучше от выхода ко входу (или к соединительной линии) В приложении лежит модель реальной системы

Моделирование объекта Рассмотрим систему, приведённую на рисунке ей будет соответствовать следующая схема в Simulink. Какого порядка уравнение промоделированное на схеме? Если начальные условия нулевые, то любое ОДУ можно представить в виде передаточной функции (подробнее — в следующем семестре)