Какие меню содержатся в главном меню vissim

Рис.1. Пример простой Vissim-диаграммы.

Версии VisSim:

2.0к – ее достоинство – компактность; 3.0 – для некоторых Вузов поставляется фирмой Visual Solution бесплатно; 4.5 – возможности расширены, но бесплатно доступен только ознакомительный вариант.

2. Задание к работе

Работа рассчитана на одно занятие в компьютерном зале и один час самостоятельной работы студента. Работа выполняется в компьютерном зале бригадой из одного – двух или трех студентов, в зависимости от величины группы и возможностей компьютерного зала.

Создание простейшей диаграммы

1.  С разрешения преподавателя запустить программу VisSim.

2.  Установить – Кириллицу:
View. / Вид ® Fonts. / шрифт ® Кириллица.

3.  Создать этикетку ” Привет, Курсант+/фамилия/+ Лабораторная работа 1″:
Blocks./ Блоки ® Annotation./Анатоционные® Label/Метка Поместить левой кнопкой мыши этикетку в рабочее пространство. Установить шрифт: правой кнопкой на этикетке ® Font/Шрифт ® кириллица. По желанию установить размер и вид шрифта, цвет заднего плана.
Поэкспериментировать со шрифтами и цветами.

4.  Создать комментарий. Blocks./ Блоки ® Annotation./Анатоционные® comment/Комметарий. Перемещать его можно левой кнопкой мыши, а также изменением размера рамки.

5.  Поместить на рабочий стол генератор синусоиды и осциллограф.

o  Blocks./ Блоки ® Signal Producer/Генераторы ® sinusoid/Синусоиды. Blocks./ Блоки ® Signal Consumer/ Приборы и датчики ® plot/ осциллографу.

o  Подключить генератор синусоиды к осциллографу: Левой кнопкой мыши подтянуть выход генератора к входу осциллографа и отпустить. Появится соединительная линия. Для разрыва соединения левой кнопкой мыши отцепить входное соединение, отнести в сторону и бросить.

o  Запустить программу на выполнение: зеленая кнопка или Simulate/Симуляция ® Go/Выполнить.

o  Поэкспериментировать с частотой, амплитудой, задержкой (начальной фазой) синусоиды. Установить частоту 10 рад/сек, амплитуду 2.3, начальную задержку 0.

o  Поменять настройки осциллографа (plot‘а). Правой кнопкой мыши щелкнуть на plot‘е, поставить Greed Lines (сетку координат), подписать заголовок и подзаголовок (Title and subtitle). Нажать OK.

6.  Добавить блоки constant/const и slider/регулятор (Blocks/Блоки ® Signal Producer/генераторы ® …) и подключить их к осциллографу. Запустить на счет. Поэкспериментировать.

7.  Изменить время функционирования модели: Simulate/Симуляция ® Simulation Setup/Настройка симуляции ® Range End/Конец. Установить это время равным 4. Нажать ОК.

8.  Изменить количество точек на экране осциллографа: Simulate/Симуляция ® Simulation Setup/Настройка симуляции ® Step Size/Time Step. Увеличивая величину шага Step Size при фиксированном значении Range End можно изменять количество точек на графике. При этом нужно быть осторожным, чтобы уменьшение количества итераций не исказило вид кривой. Поэтому величину Step Size следует увеличивать последовательными приближениями, контролируя неизменность кривой.

9.  Добавить стрелочный прибор: Blocks./ Блоки ® Signal Consumer/ Приборы и датчики ® meter/прибор. Подключить к прибору константу constant/const или изменяемую вручную величину slider/регулятор. Запустить на счет.

10.  Сохранение работы.

o  Создать папку по адресу :
C:Основы АвтоматикиУчебные группы241ИвановLab_Rab_1

o  В Vissim’e: File ® Save As ® указать путь в папку Lab_Rab_1 ® дать диаграмме короткое содержательное имя ® убедиться, что сохранение произойдет в нужную папку ® сохранить.

11.  Распечатать диаграмму и приложить ее к отчету.

12.  Познакомиться с Help’ом.

3. Отчет и защита работы

1.  Отчет должен содержать:

o  титульный лист;

o  цель и задачи работы;

o  диаграмму;

o  выводы.

2.  Защита работы включает доклад студента и его ответы на вопросы по теме лабораторной работы.

Примечание: отчет предпочтительнее оформлять от руки, чертежным шрифтом, хотя допускается использование компьютера и принтера.

4. Домашнее задание

1.  Подготовить бланк отчета:

o  Титульный лист;

o  Цели и задачи работы;

o  Основные теоретические сведения;

o  Предусмотреть место для задания и выводов.

2.  Ответить на контрольные вопросы.

5. Контрольные вопросы

1.  Какие меню содержатся в главном меню VisSim?

2.  Как создать этикетку?

3.  Как изменить шрифт этикетки на кириллицу?

4.  Как изменить цвет раскраски этикетки?

5.  Как создать комментарий?

6.  Как выставить в рабочее пространство VisSim’a генератор синусоиды? Как и какие параметры синусоиды можно изменить?

7.  Как соединять и разъединять блоки?

8.  Порядок использования осциллографа. Как и какие настройки его можно менять? Как получить размер plot‘a во весь экран?

9.  Как записать значения полученной на осциллографе функции в файл?

10.  Что такое meter в VisSim’e?

11.  Как изменить время симуляции, т. е. время, в течение которого производится моделирование процессов?

12.  Как изменить количество точек на графике?

13.  Как сохранить значения точек кривой полученной на осциллографе в файле в виде таблицы? Как и где следует сохранять диаграммы VisSim’a?

14.  Какие версии VisSim’a Вы знаете?

Приложение 1

ФГОУ ВПО «ГОСУДАРСТВЕННАЯ МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ

ИМЕНИ АДМИРАЛА Ф. Ф. УШАКОВА»

Кафедра «Эксплуатация судовых механических установок»

Дисциплина:«Основы автоматики и теория устройства

технических систем»

Отчет по лабораторной работе № 1

«Приобретение навыков работы с программой VisSim»

Выполнил: курсант группы ___ ______________________

(Ф. И.О.)

Принял: ______________________

(зачтена , незачтена)

__________ __________ ____________________________________

(дата) (подпись) (Ф. И.О.)

Новороссийск – 2011.

Приложение 2. Образец диаграммы

Исходными данными для построения модели в VisSim являются структурно-функциональная схема моделируемой системы, процесса или объекта и описывающие их дифференциально-алгебраические уравнения. Вместо таких уравнений могут быть заданы операторы или функции, характеризующие отдельные элементы моделируемой системы, например, передаточные функции для линейных элементов и статические характеристики для нелинейных элементов.

Реальные системы и объекты состоят из отдельных, связанных и взаимодействующих друг с другом элементов. И для всей системы в целом, и для отдельных ее, должным образом выбранных элементов, можно указать место приложения воздействия, которое можно назвать входом, и место их реакции (отклика) на входное воздействие, называемое выходом. И воздействие, и реакция – это некоторые физические величины, являющиеся функциями времени.

Модели систем и объектов в программе VisSim строятся из отдельных элементов – блоков. Блок – это виртуальный аналог физического элемента реальной системы. Термин «аналог» предполагает, что блок функционирует, он подчиняется тем же самым уравнениям, что и реальный, моделируемый элемент системы.

Виртуальные блоки VisSim могут иметь или вход, на который может быть подан выходной сигнал другого блока, или выход, виртуальный сигнал с которого может быть подан на вход другого блока. Наконец, блоки могут иметь и вход, и выход одновременно. Взаимодействие между блоками отображается т.н. линиями связи, указывающими направление передачи воздействий (сигналов) от одного блока к другому.

Взаимодействие между блоками моделируется сигналами – функциями времени, передаваемыми между блоками по линиям связи. Сигналы в модели могут быть измерены с помощью виртуальных измерительных устройств или рассмотрены и изучены с помощью виртуального осциллографа.

Внешне виртуальные блоки VisSim с некоторой степенью условности воспринимаются исследователем так же, как реальные устройства. Например, генераторы вырабатывают сигналы, блоки-преобразователи реагируют на входные сигналы в определенном смысле точно так же, как реальные устройства на реальные воздействия, индикаторы показывают величины сигналов.

Т.о., принцип построения модели в VisSim состоит в вынесении на рабочее пространство моделей реальных элементов (блоков) и соединении их в соответствии с заранее составленной структурно-алгоритмической схемой моделируемой системы. Такое построение модели из виртуальных блоков очень похоже, с известной степенью условности, на построение реальной системы из настоящих блоков (генераторов, осциллографов, и других устройств) в производственных условиях или на лабораторном стенде.

Основные блоки VisSim

Блоки VisSim можно условно разделить на три основных категории и одну дополнительную:

– Блоки, имеющие только выход: генераторы.

– Блоки, имеющие вход и выход: преобразователи.

– Блоки, имеющие только вход: индикаторы.

– Блоки без входов и выходов: надписи, комментарии и др.

Важным компонентом модели является соединительная линия – виртуальный аналог физического соединения элементов, передающего сигналы от одного элемента к другому. Соединительные линии в VisSim однонаправленные, передают сигналы с выхода одного блока к входу другого.

Генераторы

Генераторы это блоки, имеющие только выход.

Генераторы вырабатывают изменяющиеся во времени или постоянные сигналы.

Примерами таких блоков в VisSim являются блоки:

step (ступенька) – генератор ступенчатой функции ;

ramp (спуск, подъем)- генератор линейно растущего сигнала ;

sinusoid – генератор синусоидального сигнала ;

const – генератор постоянного сигнала, величина которого не меняется в процессе работы модели;

slider (скользящий контакт, ползунок) – генератор постоянного сигнала, величину которого можно менять в процессе работы модели.

Рисунок 1.2. – Важные блоки-генераторы программы VisSim.

Для помещения блока на рабочее пространство следует щелкнуть по пункту меню Blocks, перейти на пункт Signal Producer, затем щелкнуть по названию требуемого генератора, перевести курсор в нужное место рабочего пространства и щелкнуть левой кнопкой мыши.

Преобразователи

Преобразователи – это блоки, имеющие входы и выходы.

Блоки-преобразователи способны воспринимать воздействия от других блоков, преобразовывать их в соответствии с определенными уравнениями или правилами и выдавать преобразованный сигнал (отклик, реакцию блока) на выход.

Важнейшие блоки для моделирования линейных систем:

блок transferFunction – передаточная функция. Этот блок позволяет создавать модели как простых, так и очень сложных элементов линейных систем и систем в целом;

integrator – блок интегратора, осуществляющий интегрирование входного сигнала по времени;

summingJunction – сумматор двух и более сигналов, его выходной сигнал равен алгебраической сумме входных.

gain – усилитель.

Рисунок 1.3 – Меню для вызова блока передаточная функция (transferFunction).

Сумматор и усилитель вызываются путем выбора: Blocks → Arithmetic → summingJunction (сумматор) или gain (усилитель).

БлокtransferFunctionявляется важнейшим при моделировании САУ. Рассмотрим задание параметров данного блока. После размещения на диаграмме блок transferFunctionвыглядит следующим образом:

Рисунок 1.4 – Вид блока transferFunction до задания параметров

Открытие окна свойств данного блока осуществляется двойным нажатием левой клавиши мыши:

Рисунок 1.5 – Свойства блока transferFunction

Задание свойств блока передаточной функции осуществляется следующим образом. Допустим, задана передаточная функция в виде:

.

Для задания ее в VisSim необходимо соблюдать следующие правила:

1. В поле Gain (коэффициент усиления системы) вводится значение коэффициента усиления .

2. В поле Numerator вводятся через пробел коэффициенты полинома числителя передаточной функции в направлении убывания степени p. В нашем случае в данное поле вводятся коэффициенты .

3. В поле Denominator вводятся через пробел коэффициенты полинома знаменателя передаточной функции в направлении убывания степени p. В нашем случае в данное поле вводятся коэффициенты .

4. Поле Initial Value заполняется в случае, если заданы ненулевые начальные условия. В нашем случае начальные условия не заданы, поэтому оставляем значение по умолчанию равное 0.

Примечание: В VisSim с помощью блока transferFunctionможно промоделировать только передаточные функции, представляющие правильную дробь, т.е. дробь, в которой степень полинома числителя меньше или равна степени полинома знаменателя ( ). При попытке задать передаточную функцию, где , программа выдаст ошибку.

Примеры:

Пример 1. Задана передаточная функция:

.

Запишем коэффициенты передаточной функции:

– коэффициент усиления ;

– полином числителя первого порядка, т.е. вида: , где ;

– полином знаменателя третьего порядка, т.е. вида: , где

.

окно задания свойств выглядит следующим образом:

Вид блока transferFunctionпосле задания свойств:

Пример 2. Задана передаточная функция:

.

Окно задания свойств:

Вид блока transferFunctionпосле задания свойств:

Блок summingJunctionпредназначен для задания в модели элемента «сумматор», выполняющего функции суммирования или вычитания сигналов на его входах. После размещения на диаграмме блок имеет вид:

При моделировании САУ зачастую необходимо изменить знак на одном или нескольких входах сумматора и добавить или удалить количество входов.

Замена знака на сумматоре производится следующим образом. Наводится курсор мыши на вход сумматора, знак которого нужно изменить, удерживается клавиша Ctrl и производится щелчок левой клавишей мыши по соответствующему входу. Пример сумматора со вторым инвертирующим входом:

Если необходимо добавить или удалить входы, следует нажать на соответствующие кнопки на панели инструментов:

Пример сумматора с четырьмя входами:

Блок Gainимеет один параметр – коэффициент усиления:

Индикаторы

Индикаторы – это блоки, имеющие только вход.

Индикаторы программы VisSim предназначены для отображения сигналов в форме удобной и привычной для исследователя.

Важнейшими индикаторами являются блоки:

– осциллограф – plot;

– цифровой индикатор – display.

Блоки индикации вызываются путем выбора пунктов меню Blocks → Signal Consumer → plot (display)

Виртуальный осциллограф (plot) VisSim представляет собой окно, похожее на экран осциллографа, в котором изображается зависимость наблюдаемых сигналов от времени (рисунок 1.6). На боковой стороне осциллографа помещены условные изображения входов, к которым могут быть подключены выходы других блоков диаграммы для наблюдения поведения их сигналов в зависимости от времени. В VisSim 3.0 на одном блоке plot можно наблюдать от 1 до 4 сигналов, изменяющихся во времени.

Рисунок 1.6 – Виртуальный осциллограф (plot)

Цифровой индикатор displayVisSim показывает в цифровом виде значение сигнала на выходе того блока, к которому он подключен. Этот прибор используется для измерения постоянных величин.

Надписи и комментарии

Надписи – это блоки без входов и выходов.

Эти блоки позволяют создавать на рабочем пространстве диаграммы VisSim текстовые области, которые помогают понять смысл диаграммы. Основной блок: label – надпись.