Имитационное моделирование

Имитационное моделирование (англ. simulation modeling) — метод исследования, при котором изучаемая система заменяется моделью, с достаточной точностью описывающей реальную систему, с которой проводятся эксперименты с целью получения информации об этой системе. Такую модель можно «проиграть» во времени  как для одного испытания, так и заданного их множества. При этом результаты будут определяться случайным характером процессов. По этим данным можно получить достаточно устойчивую статистику. Экспериментирование с моделью называют имитацией или симуляцией (от английского названия). Simulink отличное средство для имитационного моделирования.

Для установки параметров симуляции служит раздел меню Simulation>Model Configuration Parameters. Диалоговое окно содержит разделы для управления параметрами симуляции. Важными являются две закладки:

· Закладка Solver (Решатель) позволяет задавать время начала и конца симуляции, выбрать решатель и установить его параметры.

· Закладка Diagnostics (Диагностика) позволяет выбрать предупредительные сообщения, показываемые во время симуляции.

Закладка Solver показа на рис. 25.

Рис. 25

Опция Simulation Time Решателя задает время начала Start Time и конца Stop Time симуляции. По умолчанию они равны 0.0 и 10.0 секунд. Действительное время и время симуляции это разные величины и не совпадают друг с другом.

В Solver Options можно выбрать Решатель с фиксированным (Fixed step) и переменным (Variable step) шагом. Решатели с переменным шагом изменяют размер шага во время симуляции, обеспечивают контроль ошибок и обнаруживают момент перехода функции через ноль.

Опция Solver Options Решателя позволяет выбрать метод численного интегрирования обычных дифференциальных уравнений (ODE – Ordinary Differential Equations) с учетом особенностей созданной модели системы. Кроме того,

По умолчанию Simulink использует для моделей в пространстве состояний решатель ode45 (метод Рунге-Кутта), наиболее удобный для первого пробного решения задач. Если модель системы задана не в пространстве состояний, то Simulink использует решатель, названный discret.

В разделе Diagnostics (рис. 26) можно выбрать желаемые действия для различных типов событий и условий, которые могут встретиться во время симуляции. Вид окна Diagnostics приведен на рисунке ниже.

Рис. 26

Для каждого типа события можно задать вид сообщения: никакое (None), предупреждение (Warning), об ошибке (Error). Последний тип сообщения - Error останавливает симуляцию.

Здесь важно, чтобы Automatic solver parameter selection было установлено в none.

Для ознакомления с возможностями Simulink можно выбрать в браузере рабочего окна раздел меню Help-> Simulink-> Examples. В разделе приведено большое количество примеров использования Simulink для различных случаев моделирования (к сожалению, на английском языке).