3.2. Sinks. Средства отображения
Блоки этой библиотеки можно условно разделить на три вида. Блоки, используемые при моделировании в качестве «смотровых окон», к ним относятся:
Scope (осциллограф) – позволяет в процессе моделирования наблюдать динамику изменения характеристик системы. По оси Х откладывается значение времени. По оси У – выходная величина. При настройках можно изменять предельные значения параметров по осям. Автоматическая настройка блока позволяет подобрать оптимальные параметры отображения характеристики системы в блоке Scope. Для исследования звена и схемы САУ необходимо настроить блок Scope. Блок Scope позволяет в процессе моделирования наблюдать динамику изменения интересующих исследователя характеристик системы. Для настройки блока можно воспользоваться следующими командами контекстного меню:
Autoscale (автоматическое масштабирование) – автоматическая установка оптимального масштаба осей;
Axes properties (свойства осей) – установка дополнительных параметров графика; по этой команде открывается дополнительное диалоговое окно, с помощью которого может быть изменен диапазон значений по оси ординат. Установить значение «2».
Для изменения диапазона по оси Х необходимо на панели инструментов выбрать команду Parameters, поле Time range. Поле предназначено для ввода модельного времени. Слово Auto, введенное в указанное поле, обозначает, что граничное время значение времени по оси Х совпадает с конечным значением модельного времени, установленного для сеанса моделирования.
Для установки времени моделирования, в окне модели выбрать команду Simulation – Simulation parameters и в окне вкладки Solver установить конечное время моделирования (200).
Открыть этот блок можно только после того, как он помещен на поле блок – диаграммы;
XYGraph (двумерный график) – обеспечивает создание двухмерных графиков в прямоугольной системе координат Блок имеет два входа: ввода аргумента и второй – для ввода значений функции этого аргумента;
Display (экран) – отображение числовых значений величин.
Блоки, обеспечивающие сохранение промежуточных и/или выходных результатов моделирования:
To File (запись в файл) - вывод сигналов в виде матрицы в файл. В первой строке матрицы содержатся отсчеты времени;
To Workspace (запись в рабочую область) – сохранение данных в рабочей области программы. Данные сохраняются в виде матрицы, которая отличается от структуры данных, записанных в файл тем, что значения сохраняемых величин расположены по строкам, а не столбцам.
Блок управления моделированием – Stop Simulation (остановка моделирования) – позволяет прервать моделирование при выполнении тех или иных условий. Блок срабатывает при появлении на входе данного элемента ненулевого значения сигнала.
3.3. Continuous (непрерывные системы)
Содержит блоки, которые можно условно разделить на две группы: блоки, непосредственно предназначенные для описания непрерывных систем, и блоки общего назначения, которые могут быть использованы в модели любой системы. К первой группе относятся:
Transfer Fcn (передаточная функция);
Этот блок имеет
следующий вид:
,
где в числителе – коэффициент усиления
звена,s
– оператор Лапласа, множитель перед s
определяет постоянную времени звена.
Блок позволяет моделировать работу
основных типовых блоков. Для этого
необходимо отредактировать параметры
блока, перетащив его на рабочее поле и
дважды щелкнув левой кнопкой мыши на
его изображении (Рис. 12).
Рис. 12. Окно редактирования параметров блока
State – Spaсe (пространство состояний) – блок формирования состояния системы;
Zero – Pole (область перехода) – блок, реализующий передаточную функцию, описанную с помощью оператора Лапласа;
Derivative (производная) – блок вычисления производной входного сигнала по времени.
Во вторую группу входят четыре блока:
Integrator (интегратор) – сумматор непрерывного времени, производит вычисление «времени существования» входного сигнала ;
Memory (регистр) – обеспечивает задержку входного сигнала на один шаг модельного времени;
Transport Delay (задержка передачи) – обеспечивает задержку сигнала на заданное количество шагов модельного времени.