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物理变量

要开始使用物理变量窗口,请打开设置窗口debug article icon 1 ,并在 调试 选项卡中启用 物理变量初始化的结果 选项:

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物理变量 variable viewer icon - 是一个 Engee 工具,有助于检查模型的初始条件和目标值

在物理变量窗口中,您可以看到哪些变量的目标值已在块级别上得到满足,还可以显示变量的优先级和目标值(如有指定)。

物理变量窗口是一个显示数据的分析工具,并不*提供操作变量、变量优先级和变量值的功能。要与变量直接交互,请打开相应程序块的参数窗口。

要打开物理变量窗口,请单击模型工作区中的variable viewer icon 按钮。默认情况下,物理变量窗口不包含任何数据:

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界面

物理变量窗口的界面是一个表格,其中列出了所有带有物理变量的程序块及其所有可用变 量。该表提供了每个物理变量的初始化状态、优先级、目标初始值和实际初始值及其他特征信息:

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物理变量窗口由以下几列组成:

  1. 名称 - 包含模型中使用的所有变量的全名。名称表示块(如*电压传感器*)、连接端口(如`p`或`n`)以及在该点测量的物理特性(`v`表示电压或`i`表示电流);

  2. 现状 - 变量的当前状态,显示变量是否已成功初始化,或变量值是否有误。总共有三种状态:

    • variable viewer 3 - 显示初始化目标已实现的变量和所有未设定优先级的变量;

    • variable viewer 5 - 如果变量的初始化目标尚未实现,则显示为低优先级变量;

    • variable viewer 4 - 如果变量的初始化目标未实现,则显示为高优先级变量。

  3. 优先权 - 显示分配给变量的优先级(如果已设置)。默认为 "无"。优先级可能会影响变量在计算过程中的处理顺序(详见此处);

  4. 目标值 - 显示变量的目标值(如果已设置);

  5. 初始值 - 显示模型初始化后求解器计算出的变量实际初始值。该值用于建模的初始时刻;

  6. 单位 - 显示变量的计量单位。这有助于从物理角度解释数值;

  7. 不包括 - 本栏中的"√"表示该变量在数值积分之前已从计算中排除。这些变量不参与系统求解,其初始值也不会影响计算结果;

  8. 预定 - 此栏中的"√"表示变量值取决于系统输入数据或根据方程分析预先确定。为此类变量设置优先级和目标值通常不会影响系统求解。如果为预定义变量设置了高优先级目标值,求解器很可能无法实现该目标值,但会花费更 多时间尝试寻找其他解决方案;

  9. 差分 - 此栏中的"√"表示系统方程包含相关变量的时间导数(随时间变化的速率)。此类变量在初始化过程中通常需要优先处理,因为它们的初始值会明显影响仿真过程中的系统行为;

    微分变量在仿真中起着重要作用,因为它们为系统增加了动态行为,并能创建独立的随时间变化 的状态。
  10. 初始近似值 - 包含用户在运行模型前在模块设置中设置的变量值。该值用于模拟准备阶段的变量初始设置。

    请勿混淆 " 初始值 "和 " 初始近似值 "列:

    • 初始近似值 - 是用户在模块设置中设定的初始值;

    • 初始值 - 是求解器在初始化模型后计算得出的值。


要进行排序,请用鼠标左键单击所需的列:

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可按名称筛选变量:

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更新按钮update button 1 - 重新计算模型的初始条件并更新物理变量窗口中显示的值。在调整块参数值、更改变量优先级和目标或重建模型后使用此按钮。


面板 诊断 ,显示变量的整体状态。例如,带有图标variable viewer 3 的 "已收到所有变量 "短语表示所有变量都已成功初始化并可随时使用。与 Status(变量状态)栏一样,有三种状态可供选择:

  • variable viewer 3 - 收到所有变量;

  • variable viewer 5 - 所有高优先级目标都已完成,但一些低优先级目标尚未完成;

  • variable viewer 4 - 不可能收到所有高优先级变量,并非所有高优先级目标都已完成。

过滤器图标filter icon 1 旁边的数字显示当前已排序变量的数量。

与模型更新和模拟互动

物理变量窗口的实用功能

  • 重新打开物理变量窗口不会触发其自动更新。对于复杂的模型,计算所有变量的初始值可能需要一些时间,不必要的更新可能会造成性能 损失。因此,更新按钮用于更新数据update button 1

  • 打开物理变量窗口时,显示的是上次模拟的数据;

  • 如果再次运行模拟,打开物理变量窗口时数据将自动更新;

  • 如果更改优先级、变量目标或块参数,物理变量窗口中的数据不会自动更新。