8. Окно модели
Окно модели содержит следующие элементы (см. рис. 10):
Заголовок с названием окна. Вновь созданному окну присваивается имя Untitled с соответствующим номером.
-
Меню с командами File, Edit, View и т.д.
Панель инструментов.
Окно для создания схемы модели.
Строка состояния, содержащая информацию о текущем состоянии модели.
Меню окна содержит команды для редактирования модели, ее настройки и управления процессом расчета, работы файлами и т.п.:
File (Файл) – работа с файлами моделей.
Edit (Редактирование) – изменение модели и поиск блоков.
View (Вид) – управление показом элементов интерфейса. Simulation (Моделирование) – задание настроек для моделирования и управление процессом расчета.
Format (Форматирование) – изменение внешнего вида блоков и модели в целом.
Tools (Инструментальные средства) – применение специальных средств для работы с моделью (отладчик, линейный анализ и т.п.).
Help (Справка) – вывод окон справочной системы.
Для работы с моделью можно также использовать кнопки на панели инструментов (рис. 11).
Рис. 11. Панель инструментов окна модели
Кнопки панели инструментов имеют следующее назначение:
New Model – открыть новое (пустое) окно модели.
Open Model – открыть существующий mdl-файл.
Save Model – сохранить mdl-файл на диске.
Print Model – вывод на печать блок-диаграммы модели.
-
Cut – вырезать выделенную часть модели в буфер промежуточного хранения.
Copy – скопировать выделенную часть модели в буфер промежуточного хранения.
Paste – вставить в окно модели содержимое буфера промежуточного хранения.
Undo – отменить предыдущую операцию редактирования.
Redo – восстановить результат отмененной операции редактирования.
Library Browser – открыть окно обозревателя библиотек.
Toggle Model Browser – открыть окно обозревателя модели.
Go to parent system – переход из подсистемы в систему высшего уровня иерархии («родительскую систему»). Команда доступна только, если открыта подсистема.
Debug – запуск отладчика модели.
Start/Pause/Continue Simulation – запуск модели на исполнение (команда Start).
Stop – закончить моделирование. Кнопка становится доступной после начала моделирования, а также после выполнения команды Pause.
-
Normal/Accelerator – обычный/ускоренный режим расчета. Инструмент доступен, если установлено приложение Simulink Performance Tool.
нижней части окна модели находится строка состояния, в которой отображаются краткие комментарии к кнопкам панели инструментов, а также к пунктам меню, когда указатель мыши находится над соответствующим элементом интерфейса. Это же текстовое поле используется и для индикации состояния Simulink: Ready (Готов) или Running (Выполнение). В строке состояния отображаются также:
• масштаб отображения блок-диаграммы (в процентах, исходное значение равно 100%);
• индикатор степени завершенности сеанса моделирования (появляется после запуска модели);
• текущее значения модельного времени (выводится также только после запуска модели);
• используемый алгоритм расчета состояний модели (метод решения).
9. Основные приемы подготовки и редактирования модели
9.1 Добавление текстовых надписей
Для повышения наглядности модели удобно использовать текстовые надписи . Для создания надписи нужно указать мышью место надписи и дважды щелкнуть левой клавишей мыши . После этого появится прямоугольная рамка с курсором ввода. Аналогичным образом можно изменить и подписи к блоками моделей. На рис. 4.12 показаны текстовая надпись и изменение надписи в блоке передаточной функции. Следует иметь в виду, что различные версия программы (Simulink 4) по-разному адаптированы к использованию кириллических шрифтов и применение их может иметь самые разные последствия: отображение надписей в нечитаемом виде, обрезание надписей, сообщения об ошибках, а также невозможность открыть модель после ее сохранения. Поэтому применение надписей на русском языке для Simulink не всегда желательно.
Pис. 4.12. Текстовая надпись и изменение надписи в Transfer Function
9.2 Выделение объектов
Для выполнения какого-либо действия с элементом модели (блоком, соединительной линией, надписью), этот элемент необходимо сначала выделить.
Выделение объектов проще всего осуществляется мышью. Для этого необходимо установить курсор мыши на нужном объекте и щелкнуть левой клавишей мыши. Произойдет выделение объекта. Об этом будут свидетельствовать маркеры по углам объекта. Можно также выделить несколько объектов. Для этого надо установить курсор мыши вблизи группы объектов, нажать левую клавишу мыши и, не отпуская ее, начать перемещать мышь. Появится пунктирная рамка, размеры которой будут изменяться при перемещении мыши. Все охваченные рамкой объекты становятся выделенными. Выделить все объекты также можно используя команду Edit/Select All. После выделения объекта его можно копировать или перемещать в буфер промежуточного хранения, извлекать из буфера, а также удалять, используя стандартные приемы работы в Windows-программах.
9.3 Копирование и перемещение объектов в буфер промежуточного хранения
Для копирования объекта в буфер его необходимо предварительно выделить, а затем выполнить команду Edit/Copy.
Для вырезания объекта в буфер его необходимо предварительно выделить, а затем выполнить команду Edit/Cut или воспользоваться инструментом на панели инструментов. При выполнении данных операций следует иметь в виду, что объекты помещаются в собственный буфер MATLAB и недоступны из других приложений. Использование команды Edit/Copy model to Clipboard позволяет поместить графическое изображение модели в буфер Windows и, соответственно, делает его доступным для остальных программ.
Копирование можно выполнить и таким образом: нажать правую клавишу мыши и, не отпуская ее, переместить объект. При этом будет создана копия объекта, которую можно переместить в необходимое место.
9.4 Вставка объектов из буфера промежуточного хранения
Для вставки объекта из буфера необходимо предварительно указать место вставки, щелкнув левой клавишей мыши в предполагаемом месте вставки, а затем выполнить команду Edit/Paste или воспользоваться инструментом на панели инструментов.
9.5 Удаление объектов
Для удаления объекта его необходимо предварительно выделить, а затем выполнить команду Edit/Clear или воспользоваться клавишей Delete на клавиатуре. Следует учесть, что команда Clear удаляет блок без помещения его в буфер обмена. Однако эту операцию можно отменить командой меню File/Undo.
9.6 Соединение блоков
Для соединения блоков необходимо сначала установить курсор мыши на выходной порт одного из блоков. Курсор при этом превратится в большой крест из тонких линий (рис. 13). Держа нажатой левую кнопку мыши, нужно переместить курсор ко входному порту нужного блока. Курсор мыши примет вид креста из тонких сдвоенных линий (рис . 14). После создания линии необходимо отпустить левую клавишу мыши. Свидетельством того, что соединение создано, будет жирная стрелка у входного порта блока. Выделение линии производится точно так же, как и выделение блока, – одинарным щелчком левой клавиши мыши. Черные маркеры, расположенные в узлах соединительной линии, будут говорить о том, что линия выделена.
Рис. 4.13. Начало создания соединения
Рис. 14. Завершение создания соединения
Создание петли линии соединения выполняется так же, как перемещение блока. Линия соединения выделяется, и затем нужная часть линии перемещается (рис. 15).
Рис. 15. Создание петли в соединительной линии
Удаление соединений выполняется так же, как и удаление любых других объектов.
9.7 Изменение размеров блоков
Для изменения размера блока он выделяется, после чего курсор мыши надо установить на один из маркеров по углам блока. После превращения курсора в двухстороннюю стрелку, необходимо нажать левую клавишу мыши и растянуть (или сжать) изображения блока (рис. 16). Размеры надписей блока при этом не изменяются.
Рис. 16. Изменение размера блока
9.8 Перемещение блоков
Любой блок модели можно переместить, выделив его и передвинув, держа нажатой левую клавишу мыши. Если ко входам и выходам блока подведены соединительные линии, то они не разрываются, а лишь сокращаются или увеличиваются в длине. В соединение можно также вставить блок, имеющий один вход и один выход. Для этого его нужно расположить в требуемом месте соединительной линии.
9.9 Использование команд Undo и Redo
В процессе освоения программы пользователь может совершать действия, кажущиеся ему необратимыми (например, случайное удаление части модели, копирование и т.д.). В этом случае следует воспользоваться командой Undo – отмена последней операции. Команду можно вызвать с помощью кнопки в панели инструментов окна модели или из меню Edit. Для восстановления отмененной операции используется команда Redo.
9.10 Форматирования объектов
В меню Format (так же, как и в контекстном меню, вызываемом нажатием правой клавиши мыши на объекте) находится набор команд форматирования блоков. Команды форматирования разделяются на несколько групп.
-
Изменение отображения надписей:
Font – форматирование шрифта надписей и текстовых блоков.
Text alignment – выравнивание текста в текстовых надписях.
Flip name – перемещение подписи блока.
Show/Hide name – отображение или скрытие подписи блока.
-
Изменение цветов отображения блоков:
Foreground color – выбор цвета линий для выделенных блоков.
Background color – выбор цвета фона выделенных блоков.
-
Screen color – выбор цвета фона для всего окна модели.
-
Изменение положения блока и его вида:
Flip block – зеркальное отображение относительно вертикальной оси симметрии.
Rotate block – поворот блока на 90° по часовой стрелке.
Show drop shadow – показ тени от блока.
Show port labels – показ меток портов.
-
Прочие установки:
Library link display – показ связей с библиотеками.
Sample time colors – выбор цвета блока индикации времени.
Wide nonscalar lines – увеличение/уменьшение ширины нескалярных линий.
Signal dimensions – показ размерности сигналов.
Port data types – показ данных о типе портов.
Storage class – класс памяти. Параметр, устанавливаемый при работе Real-Time Workshop.
10. Библиотека блоков SIMULINK
10.1. Sources – источники сигналов
Источник постоянного сигнала Constant
Назначение:
Задает постоянный по уровню сигнал.
Параметры:
Constant value – постоянная величина.
Interpret vector parameters as 1-D – интерпретировать век-
тор параметров как одномерный (при установленном флажке). Данный параметр встречается у большинства блоков библиотеки Simulink. В дальнейшем он рассматриваться не будет.
Значение константы может быть действительным или комплексным числом, вычисляемым выражением, вектором или матрицей.
Рис. 17 иллюстрирует применение этого источника и измерение его выходного сигнала с помощью цифрового индикатора Display.
Рис. 17. Источник постоянного воздействия Constant
10.2. Sinks – приемники сигналов
10.2.1. Осциллограф Scope
Назначение:
Строит графики исследуемых сигналов в функции времени. Позволяет наблюдать за изменениями сигналов в процессе моделирования.
Изображение блока и окно для просмотра графиков показаны на рис. 18.
Рис. 18. Осциллограф Scope
Для того чтобы открыть окно просмотра сигналов, необходимо выполнить двойной щелчок левой клавишей мыши на изображении блока. Это можно сделать на любом этапе расчета (как до начала расчета, так и после него , а также во время расчета). В том случае , если на вход блока поступает векторный сигнал, то кривая для каждого элемента вектора строится отдельным цветом.
Настройка окна осциллографа выполняется с помощью панелей инструментов (рис. 19).
Рис. 19. Панель инструментов блока Scope
Панель инструментов содержит 11 кнопок:
Print – печать содержимого окна осциллографа.
Parameters – доступ к окну настройки параметров.
Zoom – увеличение масштаба по обеим осям.
Zoom X-axis – увеличение масштаба по горизонтальной оси.
Zoom Y-axis – увеличение масштаба по вертикальной оси.
Autoscale – автоматическая установка масштабов по обеим осям.
Save current axes settings – сохранение текущих настроек окна.
Restore saved axes settings – установка ранее сохраненных настроек окна.
Floating scope – перевод осциллографа в «свободный» режим.
Lock/Unlock axes selection – закрепить/разорвать связь между текущей координатной системой окна и отображаемым сигналом. Инструмент доступен, если включен режим Floating scope.
Signal selection – выбор сигналов для отображения. Инструмент доступен, если включен режим Floating scope.
Изменение масштабов отображаемых графиков можно выполнять несколькими способами:
Нажать соответствующую кнопку (  ,  или  ) и щелкнуть один раз левой клавишей мыши в нужном месте графика. Произойдет 2,5-кратное увеличение масштаба.
Нажать соответствующую кнопку (  , или  ) и, нажав левую клавишу мыши, с помощью динамической рамки или отрезка указать область графика для увеличенного изображения (рис. 20).
Рис. 20. Увеличение масштаба графика
3. Щелкнуть правой клавишей мыши в окне графиков и, выбрать команду Axes properties… в контекстном меню. Откроется окно свойств графика, в котором с помощью параметров Y-min и Y-max можно указать предельные значения вертикальной оси. В этом же окне можно указать заголовок графика (Title), заменив выражение % в строке ввода. Окно свойств показано на рис. 21.
Рис.21. Окно свойств графика
Параметры:
Параметры блока устанавливаются в окне ‘Scope’ parameters, которое открывается с помощью инструмента  (Parameters) панели инструментов. Окно параметров имеет две вкладки:
General – общие параметры.
Data history – параметры сохранения сигналов в рабочей области MATLAB.
Вкладка общих параметров показана на рис. 22.
Рис. 22. Вкладка общих параметров General
На вкладке General задаются следующие параметры:
Number of axes – число входов (систем координат) осциллографа. При изменении этого параметра на изображении блока появляются дополнительные входные порты.
Time range – величина временного интервала, для которого отображаются графики. Если время расчета модели превышает заданное параметром Time range, то вывод графика производится порциями, при этом интервал отображения каждой порции графика равен заданному значению Time range.
Tick labels – вывод/скрытие осей и меток осей. Может принимать три значения (выбираются из списка):
o all – подписи для всех осей,
o none – отсутствие всех осей и подписей к ним,
o bottom axis only – подписи горизонтальной оси только для нижнего графика.
Sampling – установка параметров вывода графиков в окне. Задает режим вывода расчетных точек на экран. При выборе Decimation кратность вывода устанавливается числом, задающим шаг выводимых расчетных точек.
Floating scope – перевод осциллографа в «свободный» режим (при установленном флажке).
На вкладке Data history (рис. 23) задаются следующие параметры:
Limit data points to last – максимальное количество отображаемых расчетных точек графика. При превышении этого числа начальная часть графика обрезается. В том случае, если флажок параметра Limit data points to last не установлен, то Simulink автоматически увеличит значение этого параметра для отображения всех расчетных точек.
Save data to workspace – сохранение значений сигналов в рабочей области MATLAB.
Variable name – имя переменной для сохранения сигналов в рабочей области MATLAB.
Format – формат данных при сохранении в рабочей области MATLAB. Может принимать значения:
Array – массив,
Structure – структура,
Structure with time – структура с дополнительным полем «время».
Рис. 23. Вкладка Data history
|
