Ю. Карпов - Иммитационное моделирование систем с AnyLogic 5 (1124147), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Открыть окно структуры объекта невке можно двойным шелчком по имени этого объекта в окне Проект. Убедитесь, что окно свойств меняется при выделении различных элементов в окне структуры и окне анимации— оно показывает свойства выделенного элемента. Щелкните обьект эъгк тееьоп в окне Проект. В окне свойств объекта можно видеть начальные условия проведения эксперимента с этой моделью. Часть И.
Средства Алу~ одк для имитационного моделирования систем Рис. 6.1. Окно редактора модели сердечных сокращений Рис. 5.2. Анимация сердечных сокращений 53 Глава 5. Разработка простых моделей непрерывных систем Запустите модель. Двигая слайдеры, понаблюлайте за изменением ритма сердечных сокрашений и формы пульсаций переменных на графиках окна наблюдения (рис. 5.2). Наша задача — самим построить эту модель.
5.1.1. Постановка задачи Математики лаана задумывались над тем, чтобы построить математическую модель сердца для описания режимов его работы. Это нужно, в частности, для того, чтобы найти значения факторов, при которых наступает сбой сердечного ритма. Волновой процесс, протекаюший в сердце, вполне возможно описать с помощью формул — такие уравнения известны. Вопрос в другом: что это за волны, насколько адекватно уравнения отражают происходящие в сердечной мышце процессы. Это требует длительной серьезной работы математиков с физиологами. Здесь мы не будем заниматься данным вопросом.
Мы рассмотрим простейшую математическую модель, описывающую процессы, которые похолси на биение сердца. Модель эта задается парой дифференциальных уравнений первого порядка: дх/Ф = (х — х' — Ь)/ерз, пЬ/дт = х — хО, где х представляет ралиус сердца, хΠ— его значение в начальный момент, Ь вЂ” лругая переменная, а ера — параметр. Эта модель — одна из простей- ших, описывающих динамику работы сердца. Целью построения данной модели является исследование характера зависи- мостей переменных состояния х и Ь от времени при разных значениях па- раметра евз, а также анализ фазовой диаграммы изменения радиуса х от зна- чения Ь. Очевидно, что все эти величины вещественные (с плавающей точкой). Для пост(юення модели необхолимо залать начальные значения переменных х и Ь, а также значение параметра ерх 5.1.2.
Рассматриваемые вопросы В результате построения модели серлца будет рассмотрено несколько общих вопросов. (З Создание нового проекта. П Рабочее поле редактирования объектов, окно Свойства объектов. (З Непрерывные переменные и параметры модели. Функциональные соотношения между переменными. Определение переменных с помощью дифференциальных уравнений. (З Запуск модели, создание графиков и фазовых лиаграмм. изменение параметров в процессе работы модели. Часть д Средства Алу(оде для имитационного моделирования систем !:) Окно анимации проекта, включение в анимацию графических элементов.
Видимость графических элементов. Статические и динамические параметры графических элементов анимации. С) Управление временем выполнения модели. Соотношение физического и моделыюго времени. Интерактивное изменение параметров во время выполнения модели. Слайдеры. 5.1.3. Файлы для контроля Для контроля при самостоятельном освоении материала вы можете обращаться к уже построенным файлам, содержащим соответствующие модели. Данная модель уже построена: в папке Моде! Ехапзр!ез~рап (! приведены несколько моделей на разных стадиях разработки, построенные в соответствии с данным описанием. Эти проекты вы можете открывать по холу изучения материала для сравнения со своей разработкой. 5.1.4. Создание нового проекта Для хранения ваших проектов необхолимо создать новую папку.
Создайте, например, папку С:~Му Моде!в Запустите Авуаров(с, щелкнув по файлу проекта ЛпуЕой!с (расширение а!р, значок [:,: ). Для построения нового проекта в вашей папке щелкните кнопку Создать Д панели инструментов (рис. 5.З), либо щелкните по кнопке Новый проект слева внизу окна, либо выберите в основном меню Файл ~ Создать. В появившемся диалоговом окне установите нужную рабочую папку, в ней наберите неатс как имя проекта (это имя нового файла, в котором будет храниться ваш новый проект) и щелкните ОК. Новый проект под названием иеате будет создан, и на экране вы увидите следующее — рис.
5.4. Открытое окно редактора нового проекта содержит три части. Слева в окне классов автоматически будет строиться дерево проекта. Оно обеспечивает удобную навигацию по элементам проекта, которые будут созлаваться при построении модели. Для нового проекта в нем уже создан корневой класс активного объекта с именем иь 'с, а лля проведения экспериментов с будущей моделью уже создан один эксперимент с именем эьлмзасьсп у узла лерева эксперименты. Центральное окно — окно графического редактора структуры для создания структуры активного объекта, представляющего молель. С помощью кнопок управления этим окном, которые находятся вверху справа, можно уменьшить, свернуть или закрыть это окно.
Уменьшите размер окна редактора структуры объекта мазо. Двойным щелчком мыши на имени класса активного объекта в окне классов (в данном случае маго) можно открыть окно редактора структуры этого объекта, если оно закрыто. Часть д Средства АлуЕодГс для имитационного моделирования систем Окно справа — это окно свойств выделенного элемента модели.
В данном случае это окно показывает свойства класса корневого обьекта с именем мага, если окно его структуры активно. В окне свойств можно редактировать (изменять, устанавливать) свойства любых создаваемых объектов модели. Измените имя корневого объекта нашей молели, назвав его наахс (вместо установленного по умолчанию имени маза). Для этого в поле Имя класса вкладки Общие окна Свойства корневого объекта введите наатс вместо маьл. В окне классов имя корневого обьекта сразу изменится.
5.1.5. Построение модели Наша залача — построение модели, в которой присутствуют две переменные состояния, х и Ь, и два параметра — хО и ерз, где хΠ— начальное значение х. Начальное значение переменной Ь зададим константой. Для введения первой переменной х шелкните мышью на кнопке переменной Я) панели инструментов, после чего шелкните мышью в каком-либо месте поля окна редактора структуры объекта иаа -е. Пиктограмма [О) появится в поле редактора с именем яат. Одновременно справа вместо окна свойств объекта навес появится окно свойств переменной (именно эта переменная сейчас выделена). В это окно в поле имени (Имя) вместо предопределенного имени ~ат введите х (рис.
5.5) и нажмите клавишу <Ешег>. При выделенной пиктограмме переменной ((О~) ее имя можно перемешать по полю окна структуры и изменять. Саму пиктограмму переменной также можно перемешать по полю при нажатой на ней левой кнопке мыши. Кроме кнопки (О) на панели инструментов можно также воспользоваться меню Рисование ! Структура. В модели переменная х опрелеляется лифференпиальным уравнением т(х/дт = (х — хз — Ь)/ерз с начальным значением х, равным хО, и с параметром ерк В Лпу) оа)с можно подобные зависимости задавать именно в таком аналитическом виде.
Для того чтобы определить переменную х, в поле Внд окна ее свойств выберите вариант Интеграл илн накопитель в выпалаюшем меню и оп еделите значение в этом поле в строке ниже уже установленною с(х)уес = как <к-х" з-ы гара (рис. 5.5). Заметьте, что переменная. определенная как Интеграл нлн накопитель, в поле структуры модели будет изображаться фиолетовым прямоугольником со скругленными у~лами — [П) В поле начального значения запишите хО. Вторая переменная Ь определяется дифференциальным уравнением ттЫсс=х-хо.
Действия по ее введению в модель аналогичны тем, которые были сделаны ранее для переменной х. Пусть начальное значение Ь равно О. В поле Начальное значение окна Глава 5. Разработка простых моделей непрерывных систем бт свойств переменной Ь величину О можно не записывать: если это поле пусто, по умолчанию значение переменной считается нулевым. Рис. В.В. Введение переменной в активный объект Переменные активного объекта неахе можно поместить внутрь прямоугольника, который отмечает границы этого объекта. Для того чтобы прямоугольник появился, в окне свойств объекта неахе внизу нужно кликнуть на флажке Отображать рамку объекта. Обычно границы активно~о обьекта в окне редактора нужны для того, чтобы помещать на них графические изображения интерфейсных объектов — портов или переменных — для связи с другими активными объектами.
Поскольку в нашей модели объект неахе не взаимодействует с другими объектами, такие границы можно не показывать (оставить скрытыми). В поле окон редактора можно помешать текстовые комментарии. Для того чтобы поместить такой коммента ий в окне структуры активного объекта неахе, щелкните на кнопке Текст О панели инструментов и затем, шелкнув в какое-нибудь место окна редактора, нарисуйте светло-желтый прямоугольник, в котором можно записать произвольный текст-комментарий, никак не влияющий на работу модели. Размеры и место расположения этого Часть Ю. Средства Алуьодк для имитационного модвлирования систем коментария можно менять с помощью мыши.
Введите, например, куда- нибудь в поле редактора комментарий структура активного объекта. Его можно редактировать в поле Текст окна свойств этого комментария. Для проверки правильности синтаксиса (формальных правил) модели в любой момент при ее построении можно использовать кнопку Построить панели инструментов. Если щелкнуть на этой кнопке, то выполнится компиляция разрабатываемой модели в программный код на языке зата.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
