Первые шаги. Создание простой модели
Engee позволяет сначала смоделировать систему, а затем симулировать ее динамическое поведение. Основные методы, которые рассмотрены в настоящем примере для создания простой модели, применимы и для более сложных моделей.
В качестве примера упрощенно смоделируем движение автомобиля. Входом будет положение педали газа, выходом — график перемещения автомобиля.
Примем следующие допущения:
-
если педаль газа нажата, автомобиль ускоряется;
-
если педаль газа отпущена, автомобиль движется по инерции, постепенно замедляясь.
Реализуем указанные условия с помощью блоков. Блок Engee — это элемент модели, который реализует математическую связь между его входом и выходом. Чтобы создать модель для нашего примера, потребуется пять блоков:
Имя блока | Задача блока | Объект моделирования |
---|---|---|
Генерирует прямоугольные импульсы |
Педаль газа |
|
Умножает входной сигнал на постоянное значение |
Влияние состояния педали газа на ускорение автомобиля |
|
Интегрирует входной сигнал |
Вычисление положения на основе ускорения |
|
Terminator (2 шт.) |
Служебный блок |
Закрывает выходы блоков |
Входной импульс представляет нажатие педали газа — 1
, когда педаль нажата, и 0
, когда она не нажата. Выходной график — это расстояние от начальной точки.
Симуляция данной модели заключается в интегрировании входных импульсов для получения линейного перемещения. Для интегрирования используем блок Second-Order Integrator. Результаты отображаются в виде графика.
Создание и настройка модели
Чтобы создать новую модель, нажмите (плюс) в Панели навигации. При первом запуске системы новая модель создается автоматически.
Двумя основными параметрами модели являются Время моделирования (временной интервал решения дифференциального уравнения) и Выбор решателя (способа решения дифференциального уравнения) и его настройка.
Для доступа к параметрам модели кликните левой клавишей мыши по иконке (Настройки).
После этого откроется окно модуля Настройки.
В разделе Интервал моделирования задается начало и конец временного интервала для симуляции. В разделе Выбор решателя можно выбрать тип решателя (с переменным/постоянным шагом) и сам решатель.
Выбор и настройка блоков
Чтобы перейти к списку доступных блоков, нажмите иконку Библиотека.
В нашем примере мы используем блоки из следующих подразделов библиотеки:
-
Базовые/Источники.
-
Базовые/Математика.
-
Базовые/Непрерывные.
-
Базовые/Приемники.
Чтобы добавить блок в модель, перетащите его из Библиотеки блоков на рабочее поле с помощью левой клавиши мыши.
После добавления блока необходимо настроить его свойства.
Укажите для блоков следующие настройки:
Имя блока | Параметры и значение |
---|---|
По умолчанию |
|
Gain = 2.0 |
|
По умолчанию |
|
По умолчанию |
Перетащите блоки на рабочую область и расположите в нужном порядке.
Для передачи данных между блоками используются соединения между выходом и входом блоков. Стрелкой, направленной из блока, обозначен выход данных (1), направленной в блок — вход (2).
Чтобы соединить блоки, существует несколько способов:
-
нажмите и удерживайте левую кнопку мыши на выходе одного блока, проведите курсор до входа следующего блока и отпустите кнопку мыши.
-
перетащите один блок к другому, появится светло-зеленая линия, которая еще не является связью. Кликните левой клавишей мыши, чтобы превратить в полноценную связь.
Вы можете запускать модели, имея на холсте неподключенные блоки и линии. Это удобно для отладки моделей и проведения виртуальных испытаний, а также сокращает рутину при разработке многовариантных моделей.
|
Для вывода результатов моделирования на график щелкните по выходному сигналу x
блока Second-Order Integrator и выберите пункт логировать
из контекстного меню.
Запуск модели
В Главном меню рабочей области в поле для задания времени симуляции укажите необходимое время моделирования в секундах; например, 30.
Для запуска построенной математической модели нажмите (Пуск) в Главном меню. Текущий статус моделирования можно увидеть в Строке состояния.
Окно графиков будет открыто автоматически, и в нем вы увидите выход модели — линейное перемещение автомобиля.
Сохранение и открытие сохраненной модели
Чтобы сохранить модель, кликните правой клавишей мыши по модели, после чего нажмите Save as (Сохранить).
Откроется окно File Browser (Файловый браузер), в котором можно изменить название модели. Для сохранения нажмите Enter.
Чтобы переименовать модель, кликните правой клавишей мыши по нужной модели, после чего нажмите Rename (Переименовать). Введите новое имя модели и нажмите Enter.
Чтобы открыть существующую модель, нажмите (Файлы) в Разделе управлению моделью. Откроется окно Файловый браузер, найдите в нем нужную модель и дважды кликните по ней левой клавишей мыши. Модель появится в Панели навигации.