ضرب، تقسیم، جمع و تفریق در سیمولینک
به نام خدا و سلام.
به جلسه اول از سری جلسات آموزش سیمولینک متلب خوش آمدید. آموزش متلب و سیمولینک به صورت تخصصی و رایگان از وبسایت متلب پلاس ارائه میشود. در این جلسه به معرفی و استفاده از بلوکهای جمع، تفریق، ضرب و تقسیم در سیمولینک میپردازیم. این بلوکها جزو پرکاربردترین بلوک (المان) های سیمولینک هستند. به همین دلیل تصمیم گرفتیم تا در اولین جلسه، آموزش آنها را ارائه کنیم.
با متلب پلاس همراه باشید.
در جلسه قبل آشنایی با محیط سیمولینک و نحوهی ورود به آن ارائه شد. برای مشاهده این جلسه میتوانید روی لینک قرمز رنگ قبل کلیک نمایید👆. در این جلسه قصد داریم آموزش بلوکهای مربوط به چهار عمل اصلی ریاضی در سیمولینک را ارائه کنیم. این بلوکهای ابتدایی از نظر کاربرد بسیار اهمیت دارند. مثلا برای شبیه سازی یک معادله دیفرانسیل (سیستم دینامیکی) نیاز به بلوکهای ضرب، جمع، تفریق و تقسیم داریم. در ادامه با جمع و تفریق در سیمولینک و سپس با عملیات ضرب و تقسیم در سیمولینک آشنا میشویم.
بلوک جمع (sum) در سیمولینک
برای جمع دو عبارت در سیمولینک میتوانیم از بلوک sum استفاده کنیم. برای این منظور ابتدا به کتابخانه (library browser) رفته و روی commonly used block کلیک میکنیم. سپس بر روی بلوک sum راست کلیک کرده و با انتخاب گزینه Add block to model این بلوک را به مدل اضافه میکنیم.
نکته: برای راحتی بیشتر و سرعت بخشیدن به کار کافی است یک بار بر روی بلوک مورد نظر کلیک کرده و آن را بر روی صفحه اصلی بکشید. (به صورت کشیدن و رها کردن و یا drag-drop)
تا اینجای کار با نحوه جمع دو عبارت در سیمولینک آشنا شدیم. اگر بخواهیم عبارات بیشتری را با هم جمع کنیم، ابتدا بایستی روی بلوک جمع دابل کلیک کنیم. سپس درصفحه باز شده بر تعداد جمعهای موجود اضافه کنیم و گزینه ok را بزنیم. با این کار میتوانیم هر تعداد عبارت را در سیمولینک با هم جمع کنیم.
نکته مهم:
برای عملیات تفریق، در سیمولینک بلوک مجزایی نداریم و از بلوک جمع با علامت منفی استفاده میکنیم. پس برای انجام عملیات تفریق در سیمولینک کافی است به شکل بالا عمل کنیم با این تفاوت که به جای علامت جمع، علامت تفریق (منفی) قرار دهیم. به این ترتیب نحوه عملیات تفریق در سیمولینک نیز توضیح داده شد.
نکته:
بعد از دابل کلیک کردن بر روی بلوک sum گزینه Icon shape نیز مشاهده میشود. با کلیک بر روی این گزینه میتوانید شکل ظاهری بلوک را از حالت دایرهای به حالت مستطیلی تغییر دهید. با این کار صرفا شکل ظاهری بلوک تغییر کرده و در اصل عملیات تفاوتی حاصل نمیشود.
عملیات تفریق در سیمولینک
نحوه کم کردن یا تفریق چند عبارت در سیمولینک در بالا کاملا توضیح داده شد.
بلوک ضرب در سیمولینک (Gain و Product)
در ادامه آموزش سیمولینک در متلب، به بررسی نحوه ضرب کردن پرداخته و بلوکهای مربوطه را بررسی میکنیم. در سیمولینک برای عملیات ضرب دو بلوک وجود دارد. اگر بخواهیم یک متغیر را در یک عبارت ثابت ضرب کنیم میتوانیم از بلوک Gain سیمولینک استفاده کنیم. اگر بخواهیم چند متغیر را در هم ضرب کنیم از بلوک product سیمولینک استفاده میکنیم. البته لازم به ذکر است که برای ضرب در عبارت ثابت نیز میتوان از این بلوک استفاده کرد.
بلوک Gain در سیمولینک
برای دسترسی به این بلوک به قسمت commonly used blocks در کتابخانه سیمولینک رفته و آن را به صفحه مدل هدایت میکنیم.
با دابل کلیک کردن بر روی بلوک Gain پنجرهای به شکل زیر باز میشود. در این پنجره میتوانیم مقدار و یا عبارت ثابت مورد نظر را وارد کنیم.
اگر ورودی وGain ثابت ماتریس باشد، بر روی گزینه Multiplication رفته و آن را از حالت Element-wise به حالت Matrix تغییر میدهیم.
همانطور که میدانیم ضرب ماتریسها خاصیت جابجایی ندارد و برای ضرب کردن در اینجا دو حالت داریم. ضرب مقدار ثابت در ورودی و یا ضرب ورودی در مقدار ثابت. برای مورد اول از گزینه Matrix(k*u) و برای مورد دوم از گزینه Matrix(u*k) استفاده میکنیم.
بلوک product در سیمولینک
برای دسترسی یه این بلوک نیز ابتدا به قسمت commonly used blocks میرویم. تفاوت این بلوک با بلوک Gain در این است که ما در اینجا دو یا چند عبارت را در هم ضرب میکنیم. میتوان گفت این بلوک شکل کامل شده بلوک Gain است که دیگر لازم نیست حتما یکی از آنها مقداری ثابت باشد.
توجه کنید که برای ضرب دو یا چند ماتریس، ابتدا روی بلوک Product دابل کلیک میکنیم. سپس در قسمت Multiplication بلوک را از حالت Element-wise به حالت Matrix تبدیل میکنیم.
برای افزایش تعداد پورتهای ورودی ضرب، ابتدا روی بلوک دابل کلیک میکنیم. سپس به قسمت Number of inputs رفته و تعداد پورت ورودی دلخواه را وارد میکنیم.
بلوک تقسیم (divide) در سیمولینک
برای انجام تقسیم به قسمت math operation در کتابخانه سیمولینک رفته و بلوک Divide را انتخاب میکنیم.
برای انجام تقسیم، مقسوم را در قسمتی که علامت ضرب دارد وارد میکنیم. همچنین مقسوم علیه را در قسمت پایین در پورت دارای علامت تقسیم وارد میکنیم.
جمعبندی
جلسه اول از مجموعه جلسات آموزش رایگان سیمولینک متلب در اینجا به پایان رسید. در این جلسه به معرفی بلوکهای چهار عمل اصلی (جمع، تفریق، ضرب و تقسیم) سیمولینک متلب پرداختیم. این مباحث گرچه ابتدایی به نظر میرسند اما سنگ بنایی برای یادگیری مراحل بعد میباشند. به همین دلیل توصیه میکنیم حتما مباحث این جلسه را به دقت بررسی کنید. هدف تیم متلب پلاس ارائه محتوای آموزشی درجه یک برای شما عزیزان است.
اگر سوال و ابهامی درباره مباحث این جلسه دارید در بخش نظرات (پایین همین صفحه) به ما بگید. از فهرست سمت راست هم میتونید به محتوای بقیه جلسات آموزش سیمولینک متلب دسترسی داشته باشید.
3 Comments
به گفتگوی ما بپیوندید و دیدگاه خود را با ما در میان بگذارید.
سلام از همه کسانی که زحمت کشیدن و این مطالب علمی با ارزش رو در اختیار دانشجویان و دانش پژوهان قرار دادن تشکر میکنم.استعداد هایی هستن که بدلیل شرایط مالی امکان خرید اموزش ها رو ندارن.واقعا کارتون با ارزشه
با درود فراوان
ممنون از اینکه نظرتون رو با ما به اشتراک گذاشتید، نظرات، پیشنهادات و انتقادات شما عزیزان ما را در تداوم مسیر یاری میکند.
موفق باشید
با سپاس درود از زحمات شما
قسمت اول خوب بود