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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img2 。首次启动系统时,系统会自动创建一个新模型。

img3 cn

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。

first steps img0

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

资料来源*脉冲发生器*

pulse generator

产生矩形脉冲。

加速踏板位置。

数学*增益*

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。

连续:二阶积分器

second order integrator

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:终结者

terminator

服务模块。

关闭区块的输出。

向模型中添加程序块

  • 使用鼠标左键将它们从*图块库*拖到画布上。

    first steps 1

  • 或在画布上左键双击,弹出图块搜索栏。

    first steps 1 x

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,在增益 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*脉冲发生器* 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。

pulse gen

要在图形上输出模拟结果,请单击程序块*二阶积分器* 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*脉冲发生器* 程序块输出的信号(对应加速踏板的位置)和*二阶积分器* 程序块的输出信号 dx (对应汽车的速度)。

first steps 2

*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。

tunable setting 1

运行模型

在工作区的 "*标题 "菜单*中,在设置模拟时间的字段中以秒为单位指定所需的模拟时间,如 30 秒。然后即可开始模拟。

first steps img2

要运行模拟,请单击 运行模型 img12 。模拟的当前状态可在*状态栏*中查看:

img13

有关设置和运行模型的更多信息,请访问设置和运行模型

图形窗口自动打开。图表将显示加速踏板的设定状态以及模拟时间内计算得出的车辆速度和线性移动。

为清晰起见,我们将在不同的图形上绘制信号值。

first steps 1

first steps 2

有关使用图表的更多信息,请访问链接

分析结果后,您可以返回原始模型,更改模块参数(如加速器位置设置),并使用模型的其他参数进行模拟。

有关 Engee 中面向模型设计的更多信息,请参阅链接:

保存和打开已保存的模型

要保存模型,请右键单击模型,然后单击:

  • 另存为 新建一个模型(未保存在文件浏览器中)。

    img7 cn

  • 节省另存为 用于以前创建的模型。

    img x z cn

接下来,您可以在文件浏览器中更改模型的名称。要重新命名模型,请右键单击所需的模型,然后单击 Rename 。输入新的模型名称,然后按 Enter

要打开现有模型,请单击 文件 img4 。将打开一个*文件浏览器*窗口,找到所需模型并用鼠标左键双击。模型将显示在*导航窗格*中。

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