• Document: LABO 5 ET 6 TRAITEMENT DE SIGNAL SOUS SIMULINK
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LABO 5 ET 6 TRAITEMENT DE SIGNAL SOUS SIMULINK 5.1 Introduction Simulink est l'extension graphique de MATLAB permettant, d’une part de représenter les fonctions mathématiques et les systèmes sous forme de diagrammes en blocs, et ensuite de simuler leur fonctionnement. La simulation permet de s’assurer que le système correspond aux spécifications. Elle est paramétrée de manière à optimiser les performances. Il est possible de simuler des composants numériques, analogiques ou mixtes. Simulink permet de modéliser des données simples ou multicanaux, des composants linéaires ou non, d’intégrer des composants comme un signal analogique, des communications numériques ou des logiques de contrôle. 5.1.1 Lancement de Simulink Il existe deux façons de lancer Simulink depuis Matlab: • taper simulink dans la fenêtre de commandes de Matlab, • cliquer sur l'icône Simulink dans la barre d'outils Matlab. Une fenêtre contenant les différentes librairies de blocs de modélisation s'ouvre alors: Les blocs de modélisation permettent d'effectuer la modélisation, la simulation, l’implémentation et le contrôle de votre système. LABORATOIRE DE TRAITEMENT DU SIGNAL 15 Pour ouvrir une librairie de blocs de modélisation, il suffit de double cliquer dessus ou d'effectuer un "clic droit > open the … library". Parmi les librairies les plus courantes, citons: • Simulink>Sources: Librairie de sources de signaux (ex: générateur) • Simulink>Sinks: Librairie de blocs d'affichage (ex: oscilloscope) • Simulink>Discrete: Librairie de blocs de traitement numérique • Simulink>Continuous: Librairie de blocs de traitement analogique • Simulink>Math operations: Librairie d'opérateurs mathématiques (produit, somme, minimum, etc.) 5.1.2 Construction d'un diagramme Simulink Pour créer un diagramme Simulink, il faut commencer par ouvrir une nouvelle fenêtre de travail en cliquant sur l'icône de la fenêtre simulink ou en cliquant sur menu File> New–Model. Ensuite, il suffit d'y faire glisser les blocs de modélisation dont on a besoin pour construire le diagramme souhaité. La liaison entre blocs s'effectue à l'aide de la souris. Si une flèche de liaison reste en pointillé, c'est qu'elle ne relie pas correctement les blocs entre eux. LABORATOIRE DE TRAITEMENT DU SIGNAL 16 Les paramètres d'un bloc peuvent être changés en double cliquant dessus. L’aide concernant un bloc peut être obtenue en effectuant un clic droit>Help. Une fois le diagramme terminé, il est possible de l'enregistrer au format .mld en effectuant Menu file>Save As et en donnant un nom (*.mdl) au fichier. 5.1.3 Simulation avec Simulink Avant de lancer une simulation, on doit choisir les paramètres appropriés au modèle du système. Pour cela, sélectionner Menu Simulation>configuration parameters. Il est notamment possible de déterminer le temps de début de simulation (start time) et le temps de fin (stop time). LABORATOIRE DE TRAITEMENT DU SIGNAL 17 Remarque: En utilisation normale (et non en utilisation temps réel), le temps de simulation de simulink et le temps réel de l'horloge ne sont pas identiques. Par exemple, la réalisation d'une simulation de 10 secondes sous simulink prendra généralement moins de temps en réalité. Ce temps pris par le programme pour réaliser une simulation dépend de beaucoup de facteurs. Parmi ceux-ci : la complexité du modèle, la durée du pas de traitement et la vitesse de l'ordinateur. Ainsi, la vitesse d'exécution peut même varier au cours de la simulation lorsque d'autres processus sont en cours. Pour démarrer la simulation, il suffit de choisir menu Simulation>Start, de cliquer sur l'icône de la fenêtre simulink, ou encore de taper la ligne de code suivante dans la fenêtre de travail Matlab : sim('nom_graph',[Tdebut Tfin]). 5.2 Analyse de signaux continus Pour créer des signaux continus, on utilise les générateurs de la librairie simulink/sources. Les paramètres de ces blocs peuvent être modifiés en double- cliquant dessus. Notamment, le paramètre "sample time" (période d'échantillonnage) doit être mis à zéro pour une analyse en continu. Q1) A l'aide de générateurs de la librairie simulink/sources et d'un oscillateur scope situé dans la librairie simulink/sinks, visualiser pendant 30 secondes les signaux continus suivants: a. Une sinusoïde d'amplitude=2, de période=10s et de phase=pi/4; b. Un échelon passant de la valeur 0 à la valeur 5 à la 10ème seconde; Q2) A l'aide d'un bloc Add de la librairie simulink/math operations réaliser le signal x(t)= 3+2*sin(2*pi*f1*t)+sin(2*pi*f2*t) avec f1=0.1 Hz et f2=1 Hz. Visualiser celui-ci pendant 15 secondes sous simulink et retourner

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