Módulo 2: Navegando no Espaço de Trabalho do Simulink
2.1. Iniciando o Simulink e a Página Inicial
Compreender a interface do usuário do Simulink é fundamental para uma modelagem eficaz. O espaço de trabalho é mais do que apenas uma tela em branco; é um ambiente poderoso e estruturado, projetado para a criação de modelos, gerenciamento de componentes e controle de simulação. Familiarizar-se com seus principais componentes permitirá um fluxo de trabalho tranquilo e eficiente.
Existem dois métodos distintos para iniciar o ambiente Simulink a partir do MATLAB:
- Método 1: Utilizando a janela de comandos do MATLAB: O método mais direto é digitar o comando simulink na janela de comandos do MATLAB e pressionar a tecla Enter. Esse comando inicializa e abre a página inicial do Simulink.
- Método 2: Utilizando a barra de ferramentas do MATLAB: Alternativamente, você pode iniciar o Simulink graficamente clicando em simulink Ícone localizado na barra de ferramentas principal da interface do MATLAB.
Ao iniciar o aplicativo, você se depara com... Página inicial do SimulinkEsta página serve como seu portal inicial para o ambiente. A partir daqui, você pode optar por criar um novo modelo em branco, um subsistema em branco ou uma biblioteca em branco. Ela também oferece uma variedade de modelos integrados, que são modelos pré-configurados que servem como excelentes pontos de partida para tarefas comuns e podem ajudar a acelerar seu aprendizado e desenvolvimento.
Para os nossos propósitos, começaremos com um Modelo em branco, que nos guiará da Página Inicial até o espaço de trabalho principal, onde toda a construção do modelo ocorre.
2.2. A Janela do Modelo e o Navegador de Biblioteca
Após selecionar “Modelo em Branco” na página inicial, você verá o seguinte: Janela do modeloEsta janela é a tela principal onde você criará, conectará e organizará seus diagramas de blocos. É fundamental salvar seu trabalho frequentemente usando o botão "Salvar" na barra de ferramentas.
Os componentes principais usados para construir qualquer modelo são encontrados dentro do Navegador de bibliotecas SimulinkEste navegador pode ser considerado um conjunto de ferramentas virtuais para engenheiros, contendo desde componentes aritméticos básicos análogos a resistores e somadores, até instrumentos complexos e especializados como osciloscópios (Scope) e geradores de funções (Signal Generator). É o repositório central que contém todos os blocos disponíveis, organizados em um conjunto abrangente de bibliotecas categorizadas por função.
A seguir, apresentamos uma visão geral detalhada das principais bibliotecas e seus objetivos:
- Blocos comumente usados
- Esta biblioteca contém uma coleção selecionada dos blocos mais usados, proporcionando acesso rápido a elementos essenciais como os blocos Constante, Soma e Ganho.
- Melhoria
- Essencial para modelar sistemas descritos por equações diferenciais. Contém blocos para realizar operações de cálculo, como derivada e integrador.
- Painel de controle
- Fornece um conjunto de blocos para criar controles e indicadores interativos (como botões, controles deslizantes e medidores) diretamente na tela do seu modelo, permitindo ajustar parâmetros e visualizar sinais durante uma simulação.
- Descontinuidades
- Contém blocos que modelam funções não lineares e descontínuas, como Saturação, Zona Morta e Relé.
- Discreto
- Utilizado para modelagem de sistemas de tempo discreto. Inclui blocos que lidam com funções de relação temporal, como Atraso Unitário.
- Operações Lógicas e de Bits
- Fornece blocos para implementar construções lógicas, incluindo operadores relacionais (<, >), operadores lógicos (AND, OR, NOT) e operações bit a bit.
- Tabelas de pesquisa
- Utilizado para implementar funções interpolando valores de saída a partir de um conjunto de pontos de dados de entrada. Isso é particularmente útil para modelar características de sistemas não lineares definidas por dados empíricos.
- Operações Matemáticas
- Uma biblioteca fundamental contendo blocos para uma ampla gama de funções matemáticas, desde aritmética básica (adição, subtração, produto, divisão) até operações mais complexas.
- Mensagens e eventos
- Contém blocos para modelagem de protocolos de comunicação e sistemas baseados em eventos.
- Verificação do modelo
- Inclui blocos que ajudam você a realizar a autoverificação em modelos para verificar propriedades como intervalos de entrada válidos.
- Utilitários para todo o modelo
- Fornece blocos de utilitários que oferecem informações ou suporte para todo o modelo, como Informações do Modelo.
- Portas e subsistemas
- Contém blocos para a criação de modelos hierárquicos. Exemplos principais incluem Subsistema, Switch Case e Habilitar.
- Atributos do sinal
- Permite a modificação das propriedades do sinal, como o tipo de dados, usando blocos como Conversão de Tipo de Dados.
- Roteamento de Sinal
- Contém blocos usados para gerenciar e direcionar o fluxo de sinais dentro de um modelo. Os blocos principais incluem Switch, Selector e Bus Creator.
- Pias
- A biblioteca “Sinks” fornece blocos usados para finalizar sinais, geralmente para visualização ou exportação de dados. Os blocos mais importantes são o Scope, que funciona como um osciloscópio virtual para plotar sinais ao longo do tempo, e o To Workspace, que exporta os dados do sinal para o espaço de trabalho do MATLAB para análise.
- Fontes
- Esta biblioteca é o ponto de partida para a maioria dos modelos. Ela contém blocos que geram sinais ou importam dados para a simulação. Um exemplo principal é o bloco de Onda Senoidal, mas ela também inclui blocos para valores constantes, entradas em degrau e geradores de sinal.
- Tanga
- Inclui uma coleção de blocos para criar e manipular dados de texto dentro de um modelo.
- Funções definidas pelo usuário
- Esta poderosa biblioteca permite expandir as capacidades do Simulink com sua própria lógica personalizada. Entre os blocos notáveis estão a Função MATLAB, o Sistema MATLAB, a Função Simulink e a Função de Inicialização.
Este módulo familiarizou você com os três componentes principais do ambiente Simulink: a Página Inicial, a Janela do Modelo e o Navegador de Biblioteca. Com uma compreensão básica do espaço de trabalho, podemos agora aprender a usar os elementos fundamentais dentro dele: blocos e as linhas que os conectam.