يعتبر موضوع المحاكاة في الماتلاب – Simulink in MATLAB من أعقد أنظمة المحاكاة البرمجية. ولكن، بالرغم من ذلك، إلا أنه من أروع تلك الأنظمة، ويعطيك نتائج أقرب إلى الواقع. وبالتالي، يمكنك الاستغناء عن التجارب الواقعية إذا اعتمدت على المحاكاة في الماتلاب. إذا أردت صديقي القارئ أن تعرف المزيد من المعلومات حول موضوع المحاكاة في الماتلاب. فتابع معنا قراءة مقالنا هذا من سلسلة مقالاتنا الممتعة عن الماتلاب حتى آخر سطرٍ فيه.

مقدمة عن المحاكاة في الماتلاب – Simulink in MATLAB

يُعرّف الـ Simulink أنه نظامُ محاكاة يتم فيه تصميم نموذج ديناميكي وبرمجي متكامل. ومن ثم تتم عملية النمذجة والمحاكاة من خلال الأداة التي تم تطويرها أساساً من قبل شركة MathWorks. إن هذا النظام بالأساس هو نظام عمل تخطيطي مرفق معه حزمٌ مكتبيّة، يمكنك من خلالها التخصيص والتحكم بالنموذج المراد دراسته. 

لنظام الـ Simulink هذا عدة دعائم، منها: 

• تصميم على مستوى النظام. 
• محاكاة. 
• توليد الكود التلقائي. 
• الاختبار والتحقق من الأنظمة المدمجة. 

المنتجات والتطبيقات التي تتبع المحاكاة في الماتلاب – Simulink in MATLAB 

الجدير بالذكر أنّ Simulink يدعم العديد من المنتجات والأنظمة والتطبيقات البرمجية للمستخدم، منها: 

• أولاً، “State Flow”: يتم فيه تطوير حالات الآلات ومخططات تدفق الأنظمة المدروسة. 
• ثانياً، “Simulink Coder”: يستخدم لإنشاء أكواد التطبيقات. 
• ثالثاً، “XPL Target”: منصة تستخدم لمحاكاة النماذج المدروسة على النظام وتحليلها. 
• رابعاً، “Embedded Coder”: يستخدم للأنظمة المدمجة. 
• خامساً، “HDL Coder”: يستخدم في تصميم كود VHDL وكود Verily. 
• سادساً، “Sam Events”: يعطي واجهة مستخدم رسومية لتصميم الأنظمة. 

الأهم من ذلك، يعمل الـ Simulink في الماتلاب مع وجود الأخطاء. أيضاً، يقوم بإنشاء السيناريوهات حالة اختبار لفحص النظام. 

كيف تعمل المحاكاة في الماتلاب – Simulink in MATLAB

الخطوة الأولى في عمل المحاكاة في الماتلاب – Simulink in MATLAB هي أنه في البداية نحتاج إلى فتح نافذة Simulink بمساعدة المكتبات. وبمجرد كتابة الأوامر التالية في نافذة الـ Command Window: 

>> Simulink

في الخطوة الثانية، سوف تجد مكتبة من ثلاث أقسام، فيها العديد من الكتل المتنوعة في مجال العلوم والهندسة. الخطوة الثالثة، هي إنشاء اللبنات الأساسية. ومن أجل إنشاء نظام جديد، يمكنك تحديد الخيار “جديد” فتجد نافذة جديدة لتصميم النظام. أما الخطوة الرابعة هي اختيار العناصر، وفيها تحتاج إلى إضافة الكتل المطلوبة المراد بناء النظام المتكامل من خلالها. 

في هذه الحالة، يتوفر خيار سحب وإسقاط بسيط للكتل، وذلك باستخدام الزر الأيسر للماوس. الخطوة الأخيرة، هي عرض الإخراج وفيه يوجد على النافذة رمز أخضر صغير في للأعلى، يستخدم لتشغيل النموذج. 

مثال 1 من تطبيقات المحاكاة باستخدام الماتلاب – Simulink in MATLAB

إذا أردنا تصميم “موجة جيبية” ومنه نريد عرض النتيجة. ولحلّ تلك المشكلة أعلاه، يجب اتباع الخطوات التالية. أولاً، علينا كتابة “Simulink” في نافذة الأوامر، ومن ثم علينا فتح نافذة نموذج جديدة. 

بعد ذلك، علينا تحديد المصدر، ومن ثم سحب كتلة الموجة إلى النافذة الفارغة الجديدة. رابعاً، حدد إطاراً واسحب وحدد النطاق العادي إلى النافذة الفارغة الجديدة. خامساً، قم بتوصيل المصدر والإطار، منا يعني موجة جيبية ونطاق. أخيراً، انقر فوق زر التشغيل. 

مثال 2 من تطبيقات المحاكاة باستخدام الماتلاب – Simulink in MATLAB

في هذا المثال، سوف نشرح إضافة إشارتين، إحداها إشارة موجية جيبية والثانية إشارة خطوة. لتصحيح ذلك، أنت أمام اتباع الخطوات التالية. أولاً، اكتب “Simulink” في نافذة الأوامر ثم افتح نافذة النموذج الجديد. أيضاً، قم بتحديد المصدر واسحب كتلة الموجة إلى نافذة فارغة جديدة. 

أيضاً، حدد المصدر واسحب إشارة الخطوة والـ Adder إلى النافذة الفارغة الجديدة. ومن ثم حدد إطاراً واسحب النطاق العادي إلى النافذة الفارغة الجديدة. وأخيراً، قم بتوصيل كل من الموجة الجيبية وإشارة الخطوة إلى الـ Adder. آخراً، انقر فوق زر التشغيل. 

مثال 3 من تطبيقات المحاكاة باستخدام الماتلاب – Simulink in MATLAB

المثال الثالث هو تصميم قطعة أرض من إشارتين. في البداية، اكتب “Simulink” في نافذة الأوامر، ومن ثم حدد المصدر واسحب مولد النبض إلى النافذة الفارغة الجديدة. بعد ذلك، حدد النطاق واسحب كتلة الرسم البياني إلى النافذة الفارغة الجديدة أيضاً. أخيراً، قم بتوصيل كل من مواد النبض بالرسم البياني. وآخراً، انقر فوق زر التشغيل. 

لاحظ صديقي القارئ أننا نتبع نفس الخطوات والأسلوب في كل الأمثلة. كل ما عليك فعله هو متابعة الخطوات خطوة بخطوة وسوف ترى كم برنامج الـ MATLAB عظيمٌ جداً. 

مختصر المحاكاة في الماتلاب – Simulink in MATLAB

نستنتج أن المحاكاة مع الماتلاب هي طريقة سهلة وفعالة من أجل تصميم أي نظام. ليس فقط السحب والإسقاط، ولكن ذلك يجعل من السهل إدراج الكتل من المكتبة. وهذا ما جعل منه نظام محاكاة متكامل يغنيك عن الكثير من البرامج. لذلك، لا تفكر كثيراً صديقي القارئ واختر الماتلاب إذا فكرت في نمذجة أي شيء. 

في الختام، نرجو أن تكون مقالتنا هذه قد أفادتكم كثيراً. ندعوكم لقراءة سلسلة مقالاتنا الممتعة هذه عن برنامج الماتلاب وسوف تشعرون بسعادة كبيرة حيال معرفة هذه المعلومات. 

ودمتم بألف خير وصحة وعافية!