Переключатели

Переключатели (управляемые и работающие по условию коммутаторы) это блоки merge и case, подключающие в зависимости от управляющего сигнала к выходу те или иные свои входы, и блок Button, выходной сигнал которого может быть изменен с 0 на 1 и обратно исследователем щелчком мыши.

С помощью переключателей можно строить модели, структура схем которых изменяется в зависимости от величины подаваемых на переключатели управляющих воздействий, а также сложные нелинейные блоки.

Главный блок переключения: merge (в переводе буквально - слияние, объединение) Vissim'а выносится на рабочее пространство из библиотеки Blocks - Nonlinear. Он пропускает на свой выход сигнал с третьего, нижнего входа, пока на его первом входе сигнал меньше единицы по величине. В противном случае, когда сигнал на первом (верхнем) входе равен или больше единицы, блок пропускает на выход сигнал со второго сверху входа:

Рис. 8 Пояснение принципа действия блока merge. В момент времени, равный 1 сек выходной сигнал блока линейно растущего сигнала ramp, подаваемый на верхний, управляющий вход блока merge, достигает значения 1, и блок merge переключает выход с третьего входа на второй

С помощью блока merge в модели реализуются и структуры, аналогичные условным операторам (if else) в языках программирования высокого уровня.

Блок case (Blocks - Nonlinear) имеет несколько входов и подключает к выходу сигнал с того входа, номер которого равен уровню сигнала, подаваемого на верхний, управляющий вход case блока.

С помощью блока case в модели реализуются и структуры, аналогичные оператору-переключателю (switch) в языках программирования высокого уровня.

Button (Blocks - Signal Producer) - виртуальная кнопка, выходной сигнал которой меняется с нуля на единицу и обратно при щелчке по ней правой кнопкой. При этом блок меняет цвет с белого (0) на красный (1) и обратно. Это позволяет исследователю управлять сигналами и структурой модели в процессе моделирования.

Особенности решения задач с применением нелинейных и дискретных блоков Vissim'а

Решение задач в моделирующих программах по созданию моделей, в которых сигналы или структура меняются в зависимости от выполнения некоторых условий, схожа с составлением блок-схемы алгоритма для составления программы с условиями на языке высокого уровня. В то же время здесь имеются особенности, связанные с тем, что Vissim на каждом шаге моделирования пересчитывает все сигналы всех блоков заново.

Статические условия

Статические условия предполагают сравнение величин, получаемых в одном и том же такте моделирования.

Для выполнения нескольких условий могут быть использованы несколько блоков управляемых переключателей merge:

Рис. 9 Структура модели для получения кусочно-линейной аппроксимации непрерывной функции

Динамические условия

1. Обновление на каждом шаге моделирования

2. Логика магнитного пускателя асинхронного электродвигателя

3. Сохранение значения выходного сигнала блока merge

Выше рассмотрены условия, которые назовем статическими, поскольку операции сравнения выполняются безотносительно к текущему времени. Здесь происходит сравнение величин сигналов одного и того же такта моделирования.

Выделим также и динамические условия, в которых осуществляется сравнение не только величин, значения которых получены на текущем шаге моделирования (интегрирования), но и на предыдущих. Для такого сравнения требуется использовать блоки с памятью хотя бы на один шаг. И такие блоки есть в Vissim'е.