Автоматизована система дослідження сау в програмному середовищі classic

      Задання атрибутів блоків проводиться курсором миші на відповідних клітках “Вх.”, “Вих.”, “Вар” і клацанням лівою кнопкою.

     Виділення блоку проводиться клацанням  миші в будь-якому місці рядка  блоку. При цьому з'являється трикутна мітка перед номером блоку.

      У правій частині поля таблиці розташовується редактор передаточних функцій, що відображає оператора активного блоку. Цей редактор аналогічний тому що використовується в панелі Параметри блоку графічного редактора моделей.

      Модель  в табличному вигляді може бути отримана перетворенням моделі з графічної  форми: Початковий стан графічного редактора, меню Вигляд -> Таблична форма – рис.2.6. При цьому утворюється вікно табличного редактора, яке є дочірнім вікном графічного редактора.

     На  рис.2.8. представлена модель в табличній формі, отримана з моделі, зображеної на рис.2.6.

Рисунок 2.8 - Модель TEST1, перетворена в графічну форму

      Якщо  табличну модель, отриману з графічної, зберегти у файлі з новим ім'ям, вона стає самостійною моделлю, що не має аналога в графічній формі. При цьому табличний редактор набуває можливості вносити зміни  і в структуру моделі.

     Звідна  інформація про модель:

      Для документування використовуваних в CLASSiC-3.01 моделей передбачена текстова форма, що відображає інформацію про блоки, зв'язки і передаточні функції всіх блоків. Звідна інформація про модель виводиться у вікні спеціальної панелі по меню Вигляд -> Модель – текстова форма (зведення) графічного або текстового редакторів моделей. На рис.2.9 представлений вигляд такої панелі для моделі TEST1, зображеної на рис.2.6 і рис.2.8.

Рисунок 2.9 - Панель Звідна інформація про модель в текстовому вигляді 

     Кожен рядок таблиці несе всю інформацію про блок.

      У першому стовпці таблиці приводиться  номер блоку, ім'я (якщо воно привласнене), а також указуються атрибути. Другий і третій стовпці перераховують  коефіцієнти поліномів чисельників  і знаменників передаточних функцій блоку, а четвертий стовпець указує степінь аргументу при коефіцієнті полінома. Крайній правий стовпець перераховує зв'язки з виходу блоку на входи інших блоків (з урахуванням знаків).

      За  допомогою передбачених кнопок вміст  вікна (повністю або виділена курсором миші частина) може бути скопійована в буфер обміну або збережена у файлі у вигляді тексту.

     Висновки  з другого розділу

       В даному розділі було розглянуто форми вводу моделей і типи редакторів програмного середовища Сlassiс.

     Задання моделей включає процедури розміщення блоків, з'єднання їх зв'язками і задання параметрів блоків. При заданні параметрів блоку вводиться його ім'я, змінюються число і знаки входів, задається передавальна функція і призначається ряд атрибутів. При редагуванні моделей додаються або виключаються окремі блоки і зв'язки та коректуються параметри блоків.

       Моделі  в програмі CLASSiC-3.01 можуть бути введені  із створенням графічного образу структурної  схеми, або - без нього, в текстовому вигляді. 
 
 
 

  
 

 

     3. Аналіз характеристик і показників якості в  програмному  середовищі Сlassic та порівняння з середовищем Matlab/Simulink 

     3.1. Аналіз структурних  особливостей 

      Структурний аналіз, що проводиться програмою CLASSiC-3.01, виявляє для динамічних систем ряд  властивостей, інваріантних до операторів блоків. У зв'язку з цим для  структурного аналізу можуть бути використані  не повністю певні моделі, тобто  такі, оператори ряду або всіх блоків яких не задані. У програмі CLASSiC-3.01 оператор блоку вважається невизначеним, якщо поліном знаменника його передавальної  функції рівний нулю.

      Якщо  модель представлена графічним редактором, то виявлені структурні особливості  можуть бути відображені безпосередньо  на структурній схемі. При цьому  передбачена процедура формування приватних моделей динамічних систем на основі отриманої інформації. Можливе  також виведення всієї інформації про структурні властивості і  в текстовому режимі.

      Якщо  модель представлена в табличній  формі, то виведення всієї інформації про структурні властивості можливе  тільки в текстовому режимі.

      При структурному аналізі вирішуються  наступні завдання.

      - Вся безліч блоків моделі поділяється на дві непересічні підмножини. До складу першої підмножини входять блоки, створюючі “контурну частину” моделі, тобто що входять до складу контурів. Другу підмножину утворюють блоки, що не входять до складу жодного контура.

      - В контурній частині виявляються “Автономні контурні частини” (АКЧ) - непересічні підмножини блоків, створюючих “сильно зв'язні підграфи” (“сильні компоненти” графа - структурної схеми).

      - Знаходяться і перераховуються всі контури системи.

      - Знаходяться і перераховуються всі шляхи передачі від входу до виходу системи.

      - Вся безліч блоків моделі поділяються на дві непересічні підмножини. До складу першої підмножини входять блоки, що беруть участь у формуванні передачі системи від входу до виходу. Другу підмножину утворюють блоки, до яких передача інваріантна.

      - Аналізуються відносини недотику контурів. Як додаткова (спеціальна) інформація приводяться деякі відомості про склад доданків визначника графа (структурної схеми).

      На  рис.3.1. приведена модель, на якій ілюструється структурний аналіз динамічних систем, заданих в графічному редакторові. 

 

Рисунок 3.1 - Приклад системи для аналізу структурних властивостей 

      Активізація рядка Структурні особливості приводить  до здійснення процедури аналізу  структурних особливостей і появи двох нових вікон - рис.3.2. 

 

Рисунок 3.2 - Аналіз контурної частини системи 

      Ліве  вікно повторює структуру системи  із спрощеним зображенням блоків.

      Праве вікно (дочернє лівого) - Навігатор. Його призначення - представляти у вигляді дерева інформацію про структурні властивості і управляти процесом їх відображення в лівому вікні.

      На  дереві рис.3.2. активізований рядок виділення всій контурній частині. При цьому виводиться і кількість складових її автономних контурних частин.

      На  структурі в лівому вікні лініями  подвійної товщини виділяються  всі блоки і зв'язки, складові контурну частину.

      Активізація наступних рядків навігатора виділить на структурі підмножину всіх блоків і зв'язків, що належать автономним контурним частинам. Також по команді  з навігатора може бути виділений  окремо кожен контур.

     Активізація рядка навігатора Передача викличе  виділення на структурі підмножини об'єктів (блоків і зв'язків), що беруть участь у формуванні оператора передачі від  входу до виходу. Невиділеними залишаться ті блоки, до операторів яких призначена передача інваріантна – рис.3.3. 

Рисунок 3.3 - Виділення всіх об'єктів, що формують призначену передачу

     Активізація наступного рядка навігатора приведе  до одночасного відображення всіх шляхів передачі (для даної системи їх - два).

      Можливо також і відображення окремо кожного  шляху від входу до виходу.

      На  рис.3.3. показано нисподающее меню пункту Редагування режиму аналізу структурних особливостей. З нього видно, що в програмі передбачена процедура усікання моделі шляхом одночасного видалення всіх виділених або невиділених об'єктів. Виконання команди Видалити невиділені елементи приведе до появи нової моделі. В даному випадку отримали ненадмірну модель для передачі від блоку 1 до блоку 4, що містить тільки ті блоки, які беруть участь у формуванні оператора призначеної передачі. На рис.3.4. показана ситуація, при якій на структурі позначені всі (в даному випадку - два) шляхи передачі.

     Аналогічними  діями з початкової моделі можуть бути отримані приватні моделі, що містять  тільки контурну частину або окрему автономну контурну частину, окремий  контур, всі шляхи або окремий  шлях передачі системи.

      Для моделей, заданих графічно, є можливість також вивести звідну інформацію за наслідками аналізу структурних  особливостей в текстовій формі.

      Якщо  модель задана таблично, то таке виведення інформації за наслідками аналізу структурних особливостей є єдино можливим.

      Для отримання звідної інформації про  модель і її структурні властивості  необхідно виконати команди меню Розрахунок -> структурні особливості (зведення). В результаті на екрані з'явиться панель, вигляд якої приведений на рис.3.4. 
 

Рисунок 3.4 - Вікно виведення результатів структурного аналізу в текстовому вигляді

      За  допомогою передбачених кнопок вміст  вікна (повністю або виділена курсором миші частина) може бути скопійоване  в буфер обміну або збережене  у файлі у вигляді тексту.

      Крім  інформації, яка відображається в  графічному редакторові при структурному аналізі, тут додатково також  приведені відносини недотику контурів усередині кожної автономної контурної  частини, а також загальна інформація про склад визначника графа - структурної  схеми. 

     3.2. Загальний вигляд характеристик 

      По  моделі у формі структурної схеми, заданої в графічному або табличному редакторові, з використанням меню Розрахунок -> Характеристики або по команді [F9] проводиться розрахунок передавальної функції , та розрахунок і побудова характеристик в кореневій, частотній областях.

     Результати  відображаються у вікні Характеристики -> Загальний вигляд - рис.3.5. 

Рисунок 3.5 - Вікно Характеристики -> Загальний вигляд

      Якщо  в початковій моделі призначений  варійований блок, то у вікні передавальних  функцій може бути змінений його оператор. В цьому випадку по команді [Введення] перераховуються і відображаються характеристики:

• номінальної (початковою) системи, отримані при номінальному (встановленому в моделі) операторові варійованого блоку;
• поточної системи, розраховані при зміненому операторові варійованого блоку;
• безпосередньо самого варійованого блоку.

      Для докладного вивчення характеристик  і редагування параметрів графіків кожне з чотирьох вікон може бути розгорнене на весь екран, для чого використовується спеціальна кнопка в  правому верхньому кутку вікна  – рис.5.1.

      Для перемикання між вікнами характеристик  може бути також використане меню Вигляд або вказані в його списку команди - рис.3.6. 

 

Рисунок 3.6 - Меню Вид вікна Характеристики – Загальний вигляд 

      Призначення діапазонів по осях графіків, зміна  числа крапок і інших параметрів, призначення конкретних характеристик  для відображення і вивід в  спеціальному вікні значень показників якості здійснюється по спадаючому меню Графіки - рис.3.7. Це ж меню може бути викликане клацанням правої кнопки миші по будь-якому місцю поля графіків. 

Рисунок 3.7 - Меню редагування параметрів відображення характеристик і показників якості

      Меню  Розрахунки дає можливість перенести  нового оператора варійованого блоку  в структурну схему моделі, по якій були отримані характеристики, - рис.3.8.