Создайте обычными средствамиWindowsкопию файла zadanie1.mdl в той же папке под именем zadanie2.mdl (исходный файл пригодится для отчета). Откройте окно модели.
Сделайте копию блока Constant непосредственно в окне модели, а затем измените его параметр, создайте соединения и расположите надписи так, как показано на рис. 8.
Рис. 8
Блок-схема отражает простую взаимосвязь между текущим значением пройденного расстояния S – current distance, его начальным значением S0 – initial distance (20 м) и скоростью V – velocity (1.2345 м/с):
. (1)
Символом t здесь и везде далее обозначено время.
Сохраните изменения в файле zadanie2.mdl. ▲
1.5. Вывод и сохранение результатов моделирования
Перед началом моделирования целесообразно предусмотреть в блок-схеме возможность вывода его результатов на экран, а также их сохранения для последующего использования. Эти цели могут быть достигнуты с помощью блоков раздела Sincs– приемники.
Для наблюдения за процессом моделирования удобно пользоваться блоком Scope, уже упоминавшимся выше в задании 1. Чтобы открыть окно просмотра какой-либо переменной, необходимо выполнить двойной щелчок левой клавишей мыши на изображении соответствующего блока. Это можно сделать на любом этапе моделирования (как до начала расчета, так и после, а также во время него). Окно просмотра имеет вид, показанный на рис. 9.
Рис. 9
При наличии нескольких входов в окне будет показано соответствующее число координатных систем. Кнопки панели инструментов имеют следующее назначение (рис. 10).
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Рис. 10
1 – печать окна,
2 – открытие окна редактирования параметров блока (см. рис. 6, в),
3 – увеличение масштабов по обеим осям координат,
4 – увеличение масштаба по оси абсцисс,
5 – увеличение масштаба по оси ординат,
6 – автоматическая установка масштабов по обеим осям,
7 – сохранение текущих настроек окна,
8 – установка ранее сохраненных настроек окна,
9 – переход в режим Floating Scope (на вход блока переменные
подключаются по выбору),
10 – закрепление или разрыв связей между текущей координатной
системой и отображаемой переменной (в режиме Floating Scope),
11 – выбор переменных для отображения (в режиме Floating Scope),
12 – перенос окна Scope в основное окно Matlab (Dock).
Для увеличения масштаба по одной или обеим осям нужно активизировать одну из кнопок 3 – 5 и щелкнуть мышью в желаемом месте. Произойдет увеличение масштаба в 2.5 раза. Это действие можно повторить. Можно также выделить курсором при нажатой левой клавише мыши отрезок по одной из осей или область в форме прямоугольника по обеим осям. После отпускания клавиши соответствующая часть графика будет увеличена. Для возврата к исходным масштабам можно использовать кнопки 6 или 8.
При некоторых настройках начало отображаемого процесса может не совпадать с началом моделирования. В таком случае переменная Time offsetуказывает начало отсчета времени для процесса.
Блок Display показывает в цифровой форме величину, поданную на его вход. Настройки предусматривают задание параметра Format – формата вывода: short (по умолчанию) – 5 десятичных цифр с фиксированной точкой; short_e – 5 десятичных цифр для мантиссы и три для характеристики; long – 15 десятичных цифр с фиксированной точкой и т.д. Для лабораторных работ достаточно первых двух из них.
Другой настраиваемый параметр – Decimation (кратность вывода значений величины из ряда, получаемого при моделировании). Установка 1дляэтого параметра означает, что будет выведено каждое значение, 2– каждое второе, 5 – каждое пятое и т.п.
Остальные настройки следует принять в виде, предложенном «по умолчанию». Выбор настроек завершается нажатием кнопки OK. Изображение блока на схеме будет содержать значение входной величины на момент остановки моделирования.
Резервирование значений переменных для возможного их использования в других моделях целесообразно осуществлять с помощью блока To File, предназначенного для сохранения данных в выбранном файле. В ходе настройки задаются параметры Filename – имя файла с расширением « .mat », Variable name– имя сохраняемой переменной и Decimation.
При необходимости следует воспользоваться блоком From Fileдля считывания этих данных из файла (достаточно указать имя файла) и их использования в какой-либо модели.
Применение блока To Workspaceпозволяет сохранить переменную в рабочем пространстве Matlab. Устанавливаются параметры Variable name, Decimationи в поле Save format - Array. С помощью блока From Workspaceможно считывать данные аналогично блоку From File (параметруDataприсваивается имя переменной).
Если открыть окно WorkspaceпакетаMatlabи дважды щелкнуть мышью по строке, содержащей имя сохраненной переменной, то появляется окно Variable Editor, в котором можно просматривать и менять (если требуется) значения выбранной переменной, а также сохранять эти значения в нужном файле и получать их распечатки.
1.6. Установка параметров моделирования и его выполнение
Параметры моделирования задаются перед его выполнением. Задание осуществляется командами Simulation → Configuration Parameters. После этого открывается окно, содержащие элементы управления для установки параметров. Соответствующие разделы представлены в виде дерева в левой части окна: Solver, Data Import/Export, Optimizationи др. В разделе Solver задаются моменты начала моделирования – Start time (обычно устанавливается 0) и его окончания – Stop time (устанавливается в зависимости от условий решаемой задачи). Момент окончания (время моделирования) может быть установлен также на панели инструментов окна модели (см. рис. 5). Для выполнения лабораторных работ другие параметры достаточно сохранить так, как они приняты «по умолчанию». В частности, целесообразно для решения дифференциальных уравнений принять предлагаемый метод ode45(Dormand-Prince) с переменным шагом (Variable-step).
Для выполнения моделирования нужно воспользоваться командами Simulation→ Startв окне модели или кнопкой 13 (см. рис. 5). Изображение на этой кнопке сменится символом паузы, после чего процесс моделирования можно приостановить кнопкой 13 или остановить совсем кнопкой 14 (можно и не успеть, если процесс протекает быстро). Можно многократно повторять процесс моделирования, меняя при желании настройки (например, время моделирования).
Для завершения моделирования следует сохранить модель в файле, закрыть окно модели, окно обозревателя и основное окно Matlab.
. (1)
