Описание пакета 20-Sim

Решение вышерассмотренных задач целесообразно проводить с помощью моделирования динамических систем во временной области, используя средства вычислительной техники. Для моделирования динамических систем во временной области существует достаточное количество программ, отличающихся сервисом, представляемым пользователю.

Процесс моделирования динамических систем на ПЭВМ состоит из следующих этапов:

1. Формулировка задачи.

2. Представление моделируемой системы в одном из принятых в программе виде:

· структуры типовых блоков из библиотеки пакета;

· структуры, задаваемой в виде сигнального графа;

· математических выражений, записанных по определенным правилам.

3. Ввод структуры модели, значений коэффициентов, начальных условий и параметров моделирования в ПЭВМ.

4. Задание информации о результатах моделирования, необходимой для выдачи на экран монитора или печать.

5. Собственно моделирование: запуск на решение, изменение параметров, анализ информации на экране, редактирование модели и т.д.

6. Документирование результатов моделирования и сохранение модели для последующей работы.

Для выполнения постеленной нами задачи используем программный комплекс для моделирования динамических систем "20-sim Pro 2.3", разработанный в TWENTE UNIVERSITY of TECHNOLOGY, Enschede, The Netherlands (www.20-sim.com).

Программный комплекс работает под управлением операционной системы Windows-9х, на компьютерах с процессором i486DX-4 и выше при объеме оперативной памяти не менее 16 Мб. Саморазархивирующийся файл "20sim" имеет объем 7,87 Мб и после запуска сам устанавливает программный комплекс на ПЭВМ. После завершения установки программный комплекс размещается в папке "20-sim" на выбранном пользователем диске. Одновременно в меню рабочего стола (Пуск ® Программы ® 20-sim 2.3) помещаются команды доступа к основным файлам программы, предназначенных для:

· помощи (20-sim Help)

· руководство пользователя (20-sim Manual),

· демонстрации работы программы (20-sim Pro 2.3 demo),

· работы (20-sim Pro 2.3),

· демонстрации примеров моделей (Demo Models),

· обучения пользователей (Tutorial).

Файл Tutorial, предназначенный для обучения работе с программным комплексом автоматически запускает видеоплейер и позволяет просмотреть видеоролики, объясняющие приемы задания структурных схем, ввода значений, исправлений, получение результатов для трех приведенных выше видов представлений моделируемой системы (структуры типовых блоков из библиотеки программного комплекса; структуры, задаваемой в виде сигнального графа; математических выражений). Технологию использования "20-sim" для структурного моделирования динамических систем с помощью типовых блоков показывает файл Demoblk.

Программный комплекс для моделирования динамических систем "20-sim"состоит их двух связанных между собой программ:

1. Графического редактора (Graf Editor),

2. Моделирующей системы (Simulator).

Этапы моделирования объединены в две стадии в соответствии с используемой программой: составление модели и подготовка и проведение эксперимента.

При описании моделируемой системы в цикле лабораторных работ по курсу "Системы автоматизации и управления" используется представление моделируемой системы в виде структуры типовых блоков из библиотек программного комплекса для моделирования динамических систем "20-sim".

Представление моделируемой системы в виде блоков требует некоторого навыка. Наиболее просто задача решается, если математическое описание объекта, регулятора и преобразователей задается в виде передаточных функций. Структурная схема системы для моделирования на ПЭВМ получается с помощью последовательного, параллельного или встречно-параллельного соединения блоков, входящих в библиотеку пакета.