9.4.4. Некоторые основные приемы подготовки и редактирования модели

Добавление текстовых надписей

Для повышения наглядности модели удобно использовать текстовые надписи.

Для этого:

• указать мышью место надписи;

• дважды щелкнуть левой клавишей мыши.

Также можно изменить и подписи к блокам.

Для этого установить курсор в область надписи и щелкнуть левой клавишей мыши – в подписи появится курсор ввода.

Выделение объектов

Для выделения одного объекта:

Установить курсор на объекте  Щелкнуть левой клавишей мыши  Появятся маркеры по углам объекта.

Для выделения нескольких объектов:

Установить курсор вблизи объектов  Нажать левую клавишу  Удерживая ее, перемещать мышь  Появится пунктирная рамка  Все охваченные рамкой объекты становятся выделенными.

Перемещение блоков и вставка блоков в соединение

Перемещение – обычным путем перетаскивания мышью. При этом соединение не разрывается, а просто сокращается или увеличивается по длине. В длинное соединение можно вставить новый блок. Такая вставка возможна лишь для блоков, имеющих один вход и один выход.

Форматирование объектов

Используется для:

• управления отображением надписей и видом блоков;

• установки цвета линий и цвета фона блоков, а также всего окна;

• форматирования надписей;

• и др.

Осуществляется при помощи опций, вызываемым:

• либо при помощи контекстного меню (вызываемого нажатием правой клавиши);

• либо при помощи меню Format.

9.4.5. Установка параметров моделирования и его выполнение

Перед выполнением моделирования необходимо предварительно задать параметры.

Задание параметров выполняется в панели управления меню Simulation / Simulation Parameters.

Вид панели управления приведен на рисунке 9.13.

Окно настройки параметров моделирования имеет 4 вкладки:

• Solver (Решатель) – для установки параметров моделирования.

• Workspase I/O (Ввод/вывод данных в рабочую область) – для установки параметров обмена данными с рабочей областью MatLab.

• Dianostics (Диагностика) – для выбора параметров диагностики.

• Advanced (Дополнительно) – для установки дополнительных параметров.

• Real-Time Workshop – для задания параметров “Мастерская реального времени”.

Установка параметров моделирования

Установка параметров моделирования выполняется с помощью элементов управления, размещенных на вкладке Solver, и они разделены на 3 группы.

Simulation time (интервал моделирования): задаются начальное (Start time) и конечное (Stop time) значения времени

Simulation options (параметры решателя): указывается метод интегрирования (Type), либо с фиксированным (Fixed-step), либо с переменным (Variable-step) шагом.

Можно выбрать один из следующих методов:

• ode45 – одношаговые явные методы Рунге-Кутты 4-го и 5-го порядка;

• ode23 – одношаговые явные методы Рунге-Кутты 2-го и 3-го порядка;

• ode113 – многошаговый метод Адамса - Башворта – Мултона переменного порядка;

• ode23t - метод трапеций с интерполяцией;

• и др.

Величина шага интегрирования по умолчанию устанавливается системой автоматически (auto).

При выборе Fixed-step задать режим расчета (Mode): MultiTasking (многозадачный), SinglTasking (однозадачный), Auto (автоматический выбор режима).

При выборе Variable-step задать три параметра: Max step size – максимальный шаг интегрирования, Min step size – минимальный шаг интегрирования, Initial step size – начальное значение шага интегрирования.

Output options (параметры вывода).

Для данного параметра возможен выбор одного из трех вариантов:

• Refine output (Скорректированный вывод) – позволяет изменять шаг регистрации модельного времени и тех сигналов, которые сохраняются в рабочей области MatLab с помощью блока To Workspase. При этом установка дискретности шага вывода выполняется в строке редактирования Refine factor. По умолчанию Refine factor = 1, т.е. регистрация производится для каждого значения модельного времени. При задании Refine factor = k будет регистрироваться каждое k-ое значение сигналов.

• Produce additional output (Дополнительный вывод) – обеспечивает дополнительную регистрацию параметров модели в заданные моменты времени.

• Produce specified output only (Формировать только заданный вывод) – устанавливает вывод параметров модели только в заданные моменты времени, которые указываются в поле Output times.

Выполнение моделирования

Запуск моделирования выполняется с помощью пункта менюSimulation/Start или соответствующей кнопки на панели инструментов.

Процесс моделирования можно завершить досрочно, выбрав пункт меню Simulation/Stop или соответствующей кнопки на панели инструментов.

Моделирование также можно остановить (Simulation/Pause) и затем продолжить (Simulation/Continue).

Завершение работы

Для завершения работы необходимо сохранить модель в файле, закрыть окно модели, окно обозревателя библиотеки блоков, а также командное окно системы MatLab.

Пример создания модели системы и выбор ее характеристик.

Создать модель следящей системы, представленной на рисунке 9.14 ниже, и провести ее исследование. При этом оценить переходные процессы при задании на вход контура слежения синусоидального сигнала.

; ;.K₁ = 3 1/c;  = 0.2 c; T₁=0.6 c; T₂=0.06 c.

Нелинейность – типа ”насыщение”.

Синусоидальный входной сигнал имеет вид: x=A sin (2 f t + ₀), A = 0.3, f=0.5 Гц,

Решение.

Основные исходные данные

Создадим структурную схему для исследования системы.

Для этого в нашем случае понадобятся следующие блоки:

• из раздела блоков Math Operations (блоки элементов, определяющих математические операции):

– блок Sum ;

• из раздела Continuous (блоки аналоговых элементов):

- блок Integrator

- блок Transfer Fcn – передаточная функция

;

- блок Transport Delay (блок фиксированной задержки сигнала) ;

• из раздела Discontinuities (блоки нелинейных элементов):

- Saturation - нелинейность типа “насыщение”

;

• из раздела Sources (блоки источников сигналов):

- Sin Wave - источник синусоидального сигнала

;

- Step - генератор ступенчатого сигнала

;

- Clock - источник времени (формирует сигнал, величина которого на каждом шаге равна текущему времени моделирования)

;

• из раздела Sinks (блоки приема и отображения сигналов):

- Scope - осциллограф (построение графиков в функции времени, позволяет наблюдать за изменением сигналов в процессе моделирования)

;

- XY Graf - графопостроитель (для построения графика значений одного сигнала в функции другого, верхний вход – для аргумента Х, нижний – для функции Y)

;

- To Workspase - блок записи в рабочую область MatLab (служит для записи данных, поступающих на вход блока в рабочую область системы MatLab)

;

• из раздела Signal & Routing (блоки маршрутизации сигналов):

- Mux - мультиплексор (служит для объединения входных сигналов в вектор)

.