Физические переменные

Страница в процессе разработки.

Физические переменные — это инструмент Engee, который помогает проверять начальные условия и целевые значения моделей.

Окно физических переменных позволяет увидеть, какие целевые значения переменных были выполнены на уровне блоков, а также отображает приоритеты и целевые значения переменных (если они указаны).

Окно физических переменных служит аналитическим инструментом для отображения данных и не предоставляет возможности управлять переменными, их приоритетами и значениями. Для взаимодействия с переменными напрямую откройте окно параметров соответствующего блока.

Чтобы открыть окно физических переменных, нажмите на значок в рабочей области модели. По умолчанию окно физических переменных не содержит никаких данных:

variable viewer 1

Для начала работы с окном физических переменных откройте окно настроек и во вкладке «Отладка» включите опцию «Результаты инициализации физических переменных»:

result saving 1

Интерфейс

Интерфейс окна физических переменных представляет собой таблицу, в которой перечислены все блоки с физическими переменными и все их доступные переменные. В таблице представлена информация о статусе инициализации, приоритете, целевых и фактических начальных значениях, а также других характеристиках для каждой физической переменной:

variable viewer 2

Name (имя переменной) — содержит полные названия всех переменных, используемых в модели. Названия указывают на блок (например, Voltage Sensor), его порт подключения (например, p или n), и физическую характеристику, измеряемую в этой точке (v для напряжения или i для тока);
Status (статус переменной) — указывается текущий статус переменной, отображающий, была ли переменная успешно инициализирована или, например, есть ли ошибки в её значении. Всего есть три статуса:
- — отображается для переменных, у которых цели инициализации достигнуты, а также для всех переменных без установленного приоритета;
- — указывает на переменные с низким приоритетом, если их цели инициализации не были достигнуты;
- — отображается для переменных с высоким приоритетом, если их цели инициализации не выполнены.
Priority (приоритет) — отображается приоритет, назначенный переменной (если был установлен). По умолчанию None. Приоритет может влиять на порядок обработки переменных при вычислениях (подробнее см. здесь);
Target (целевое значение) — указывается целевое значение переменной (если оно задано);
Start (начальное значение) — отображает фактическое начальное значение переменной, рассчитанное решателем после инициализации модели. Это значение используется в начальный момент времени для моделирования;
Unit (единицы измерения) — указывает единицы измерения переменной. Это помогает интерпретировать числовые значения в физическом контексте;
Eliminated (исключенная переменная) — галочка в этом столбце указывает, что переменная была исключена из расчетов до начала численного интегрирования. Эти переменные не участвуют в решении системы, и их предварительные начальные значения не влияют на результат;
Determined (определенная переменная) — галочка в этом столбце означает, что значение переменной зависит от входных данных системы или заранее определено на основе анализа уравнений. Установка приоритета и целевых значений для таких переменных обычно не влияет на решение системы. Если задать для предопределенной переменной высокоприоритетную цель, то решатель, вероятно, не сможет ее достичь, но потратит дополнительное время на попытки найти альтернативное решение;

Differential (дифференциальная переменная) — галочка в этом столбце указывает, что уравнения системы содержат производные по времени данной переменной (ее скорость изменения во времени). Такие переменные часто требуют высокого приоритета при инициализации, так как их начальные значения заметно влияют на поведение системы в ходе моделирования;

Дифференциальные переменные играют важную роль в моделировании, так как они добавляют динамическое поведение в систему и могут создавать независимые состояния, зависящие от времени.

Pre start (предварительное начальное значение) — содержит значение переменной, заданное пользователем в настройках блока до запуска модели. Это значение служит для начальной установки переменных на этапе подготовки к симуляции.

Не путайте столбцы Start и Pre-Start:

Pre-Start — это начальное значение, заданное пользователем в настройках блока;
Start — это значение, рассчитанное решателем после инициализации модели.

Для сортировки кликните по нужному столбцу левой кнопкой мыши:

variable viewer x 1

Переменные можно отфильтровать по имени:

variable viewer x

Кнопка обновления — пересчитывает начальные условия для модели и обновляет значения, отображаемые в окне физических переменных. Используйте эту кнопку после настройки значений параметров блока, изменения приоритетов и целей переменных или перестроения модели.

Панель «Диагностика», где отображается общее состояние переменных. Например, фраза «Все переменные получены» с иконкой variable viewer 3 означает, что все переменные успешно инициализированы и готовы к работе. Как и в случае со столбцом Status (статус переменной) доступны три статуса:

— все переменные получены;
— все цели с высоким приоритетом выполнены, но некоторые цели с низким приоритетом не выполнены;
— невозможно получить все высокоприоритетные переменные, не все цели с высокими приоритетами выполнены.

Число рядом с иконкой фильтрации показывает текущее количество отсортированных переменных.

Взаимодействие с обновлениями модели и моделированием

Полезные особенности окна физических переменных:

Повторное открытие окна физических переменных не запускает его автоматическое обновление. Для сложных моделей вычисление начальных значений для всех переменных может занять некоторое время, а ненужные обновления могут привести к потере производительности. Поэтому для обновления данных используется кнопка обновления ;
При открытии окна физических переменных в нем отображаются данные последнего моделирования;
Если запустить моделирование повторно, то при открытом окне физических переменных данные обновятся автоматически;
При изменении приоритетов, целей переменных или параметров блока данные в окне физических переменных не обновляются автоматически.