SimulationModule
Модуль представляет среду, основанную на принципах графического программирования, и предназначенную для компьютерного моделирования линейных инелинейных, непрерывных и дискретных динамических систем. Пользователю доступны многие численные методы решения дифференциальных уравнений, например, различные методы Рунге-Кутта. Математическая модель должна бытьзаключена в специальный цикл(SimulationLoop), который во многом похож наобычный цикл WhileLoop в LabVIEW. Модель можно запустить с настолько большой скоростью, насколько это позволяет ваш компьютер, или с учетом шкалы реального или машинного времени, что имитирует поведение в реальном времени.При этом реализуется возможность взаимодействия пользователя с имитируемым процессом [14].
После установки модуля ControlandSimulation становится доступной палитраSimulationPalette.Ниже приведен список функций из возможных подпалитр на рисунке 1.12.
Рисунок 1.12 - Состав палитры функций SimulationPalette [14].
Цикл SimulationLoop. В тело данного цикла включается блок-диаграммаисполняемой модели. Заметим, что большинство функций выполняютсятолько внутри цикла SimulationLoop.Подпалитраблоковмоделированиянепрерывныхсистем (ContinuousPalette)содержитследующиефункции:Integrator;Derivative;Zero-Pole-GainFunctionSpaceDelay;TimeDelay;StateSpace;TransferFunction;Zero-Pole-Gain.Подпалитранелинейныхфункций(NonlinearPalette)состоитизследующихфункций:Backlash;Friction;Quantizer;DeadZone;RateLimiter;Relay;Saturation;Switch;ZeroCrossDetection.Подпалитрамоделированиядискретныхсистем(Discretepalette)содержитследующиефункции:DiscreteIntegrator;DiscreteUnitDelay;DiscreteZero-OrderHold;DiscreteFirst-Order-Hold;DiscreteStateSpace;DiscreteTransferFunction;DiscreteZero-Pole-Gain;DiscreteFilter.Подпалитрагенерациисигналов(SignalGenerationpalette)содержитследующиефункции:ChirpSignal;Ramp;Pulse;SignalGenerator;SineWave;Step.ПодпалитрафункцийSignalArithmeticpaletteсодержитследующиефункции:Gain;Summation(сложение), слюбымчисломвходов.Входытакжемогутбытьинвертированы;Multiplication(умножение), слюбымчисломвходов. Входытакжемогутбытьиспользованыкакделители (инвертированы);Палитратабличногозаданияфункций (LookupTablespalette), содержитследующиефункции:LookupTable1D;LookupTable2D;LookupTable3D.Подпалитраутилит (Utilitiespalette)содержитследующиефункции:Collector– сохраняетвходнойсигналдлякаждогошагамоделирования,ипредставляетсобоймассив, упорядоченныйзначениемвременногопромежутка;Indexer– используетсядляиндексированиямассивовиданныхтипаWaveformпотекущемувременимоделирования;SimulationParameters– используетсядлячтенияилиполученияпараметровмоделирования (недляустановки);SimulationTime– выводиттекущеезначениевременимоделирования;ReportSimError– выводитсообщенияобошибках;HaltSimulation– останавливаетпроцессисполнениямодели, когдасигналнаеговходепринимаетзначениеFalse;SetDiagramParams– используетсядляустановкипрограммнымспособомпараметровмоделирования (SimulationParameters) исоединяетсястерминаломпараметроввверхнемлевомуглурамкиSimulationLoop.Подпалитраграфическихутилит (GraphUtilitiespalette),содержитследующиефункции:SimTimeWaveformиспользуетсядлянепрерывногоотображенияграфиковпеременныхмоделирования.Когда эта функция устанавливаетсяв цикле SimulationLoop, индикатор Chart автоматически к ней добавляется;Buffer XY Graph – используется для накопления данных и для отображения на графическом индикаторе LabVIEWGraph. Когда эта функцияиспользуется в цикле SimulationLoop, индикатор Graphдобавляетсяк ней автоматически [14].
Выводы:Из сравнительного анализа функциональных особенностей рассмотренных стендов, определены основные функции проектируемого стенда: моделирование двигателя постоянного тока, включая расчет параметров, систем автоматического управления скоростью двигателя, исследование систем автоматического управления на математической и физической модели.
В качестве прототипа проектируемого лабораторного стенда является тренажер управления двигателем постоянного тока QNETDCMCT, так как данная специализированная плата поддерживается платформойELVISII, находящейся в лаборатории кафедры САУ.