第一步创建简单模型
*Engee*允许您首先建立一个系统模型,然后模拟其动态行为。本例中讨论的创建简单模型的基本技术也适用于更复杂的模型。
举例来说,请看一辆等速加速汽车的简化模型。输入将是与油门踏板位置相对应的信号,输出将是汽车运动的图形,表示行驶距离与时间的关系。
假设如下
-
踩下加速踏板,汽车加速;
-
松开加速踏板,汽车惯性行驶。
在这种情况下,汽车的等加速运动可用公式描述:
,
其中
-
- 时的车辆位置;
-
- 初始时间的汽车位置 ;
-
- 初始时间的车速 ;
-
- 踩下加速踏板时的车辆加速度。
选择和设置单位
要创建新模型,请单击导航栏*中的 。首次启动系统时,系统会自动创建一个新模型。
让我们用块来设计一个具有给定条件的模型。模块 Engee 是模型的一个元素,它实现了输入和输出之间的数学关系。
完成后的模型如图所示。
让我们来详细了解模型块的选择和设置。
在示例中,我们使用的模型块来自图书馆的 基础 小节:
分节名称和图块名称 | 图块图标 | 图块任务 | 建模对象 |
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资料来源*Pulse Generator* |
产生矩形脉冲。 |
加速踏板位置。 |
|
数学*Gain* |
将输入信号与一个常数值相乘。 |
车辆加速度值 ,当踩下加速踏板时。 |
|
对输入信号进行两次积分。 |
根据加速踏板位置和设定加速度计算 的位置。 |
||
接收器:Terminator |
服务模块。 |
关闭区块的输出。 |
向模型中添加程序块
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使用鼠标左键将它们从*图块库*拖到画布上。
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或在画布上左键双击,弹出图块搜索栏。
即使键盘布局设置错误,按块名称搜索也能正常工作。 |
要了解有关在画布上使用图块的更多信息,请参阅文章模型制作 。
您可以在画布上运行不连接块和线的模型。这方便了调试模型和进行虚拟测试,也减少了开发多变量模型时的日常工作。 |
添加图块后,默认情况下会设置其参数。要查看和更改图块的参数,请用鼠标左键双击所需的图块,或右键单击图块并选择 参数 。
例如,在Gain 程序块中,我们将把 Gain 参数设置为 "2",该值将与踩下加速踏板时的汽车加速度值相对应。其他程序块的参数设置保持默认。
程序块*Pulse Generator* 的输出信号模拟油门踏板的位置。程序块参数的默认值对应以下操作模式:信号周期为 10 秒,在该周期的前 0.5 秒输出信号值为 "1"(踩下加速踏板,汽车以加速度行驶),其余时间输出信号值为 "0"(松开加速踏板,汽车以惯性行驶,逐渐减速)。输出信号如图所示。
要在图形上输出模拟结果,请单击程序块*Second-Order Integrator* 的输出信号 x
并从右键菜单中选择 "写入 "项。该信号将输出小车的线性移动值。为了更好地理解模型,您还可以记录*Pulse Generator* 程序块输出的信号(对应加速踏板的位置)和*Second-Order Integrator* 程序块的输出信号 dx
(对应汽车的速度)。
*Engee*允许您在模拟过程中更改某些参数。要了解哪些参数可以更改,请打开所需程序块的帮助。如果程序块参数具有 *Tunable 属性,则可以在仿真过程中直接更改其值。 |