Запуск процесса моделирования

На самом деле подготовка модели даже не очень сложной системы требует серьезных знаний и немалых трудов по ее отладке.

Выбор метода моделирования имеет решающее значение в достижении успеха моделирования. В этом отношении демонстрационные примеры Simulink, будучи заранее тщательно отлаженными, играют злую шутку с начинающими пользователями. У последних складыватся совершенно неверное представление о легкости моделирования.

Следующие три параметра – значения опции auto – обычно задаются автоматически, но в особых случаях их можно ввести явно:

• Max step size – максимальный шаг интегрирования системы однородных дифференциальных уравнений;

• Min step size – минимальный шаг интегрирования;

• Initial step size – начальный шаг интегрирования.

Важен и такой параметр моделирования, как точность интегрирования:

• Relative tolerance – относительная погрешность интегрирования;

• Absolute tolerance – абсолютная погрешность интегрирования.

По умолчанию они заданы, соответственно, равными 10^–3 и 10^–6. Если, например, графики результатов моделирования выглядят составленными явно из отдельных фрагментов, это указывает на необходимость уменьшения указанных значений погрешности. Однако слишком малые погрешности могут вызвать значительное увеличение времени вычислений. Не оптимально выбранные значения погрешности (как очень малые, так и очень большие) могут вызвать неустойчивость и даже «зацикливание» процесса моделирования.

С остальными параметрами и вкладками окна параметров моделирования мы познакомимся в дальнейшем.

В конце панели инструментов Simulink находятся две важные кнопки управления моделированием. Одна из них, в виде черного треугольника (Start/Pause Simulation), запускает или приостанавливает начатый процесс моделирования, а другая, в виде черного квадратика (Stop), останавливает его. Все, что нужно для запуска моделирования, – это нажать кнопку с изображением треугольника. Рисунок 1.6 показывает результат запуска выбранной модели. Вместо кнопок можно использовать команды Start и Pause в меню Simulation окна модели.

В данном случае результаты моделирования представлены в виде довольно сложного и неординарного фазового портрета колебаний, построенного с помощью виртуального графопостроителя, и осциллограммы временной зависимости колебаний, полученной с помощью виртуального осциллографа. Результат моделирования показывает, что даже в такой сравнительно простой нелинейной системе, каковой является аттрактор Лоренца, возникают сложные и отчасти хаотические колебания.

Для решения дифференциальных уравнений можно выбрать следующие методы: discrete (дискретный), ode45, ode23 (три варианта, включая метод Розенброка), rk45 (метод Дорманда–Принса), ode113 (метод Адамса) и ode15s. Методы, в наименовании которых имеется слово stiff, служат для решения жестких систем дифференциальных уравнений. Подробное описание указанных методов решения дифференциальных уравнений можно найти в уроке 8.