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

Pulse Generator

Генерирует прямоугольные импульсы

Педаль газа

Gain

Умножает входной сигнал на постоянное значение

Влияние состояния педали газа на ускорение автомобиля

Second-Order Integrator

Интегрирует входной сигнал

Вычисление положения на основе ускорения

Terminator (2 шт.)

Служебный блок

Закрывает выходы блоков

first steps img0

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 img2 (плюс) в Панели навигации. При первом запуске системы новая модель создается автоматически.

img3

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 img10 (Настройки).

img10a

После этого откроется окно модуля Настройки.

img11

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.

reshateli

Выбор и настройка блоков

Чтобы перейти к списку доступных блоков, нажмите иконку Библиотека.

img17

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.

dobavlenie blokov

После добавления блока необходимо настроить его свойства.

Укажите для блоков следующие настройки:

Имя блока Параметры и значение

Signal Generator

По умолчанию

Gain

Gain = 2.0

Second-Order Integrator

По умолчанию

Terminator

По умолчанию

Перетащите блоки на рабочую область и расположите в нужном порядке.

vydelenie blokov

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).

in out

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.

soedinenie blokov

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.

rn 2024 vo 11

Для вывода результатов моделирования на график щелкните по выходному сигналу x блока Second-Order Integrator и выберите пункт логировать из контекстного меню.

first steps img3

Запуск модели

В Главном меню рабочей области в поле для задания времени симуляции укажите необходимое время моделирования в секундах; например, 30.

first steps img2

Для запуска построенной математической модели нажмите img12 (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.

first steps img1

Сохранение и открытие сохраненной модели

Чтобы сохранить модель, кликните правой клавишей мыши по модели, после чего нажмите Save as (Сохранить).

img7

Откроется окно File Browser (Файловый браузер), в котором можно изменить название модели. Для сохранения нажмите Enter.

img9

Чтобы переименовать модель, кликните правой клавишей мыши по нужной модели, после чего нажмите Rename (Переименовать). Введите новое имя модели и нажмите Enter.

img9 1

Чтобы открыть существующую модель, нажмите img4 (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.

img5