Система компьютерного моделирования MVS

MVS представляет собой интегрированную графическую систему для быстрого создания интерактивных визуальных моделей сложных динамических систем и проведения вычислительных экспериментов с ними, без необходимости программирования.

Главными особенностями этой системы являются ее объектный характер, возможность моделирования гибридных систем (обладающих одновременно непрерывными и дискретными свойствами), решение моделей численными методами (выбор и настройку математического метода при этом осуществляет сама среда MVS) и развитые средства визуализации результатов моделирования.

Предусмотрена также возможность интерактивного взаимодействия пользователя с моделью при проведении вычислительного эксперимента.

Этапы моделирования в MVS

Шаг 1. Создание нового проекта

После запуска системы MVS выберите пункт главного меню Проект\Новый… (или нажмите кнопку на панели инструментов). В окне Новый проект укажите имя проекта и путь к папке хранения проекта (файл *.mvb).

После создания проекта в среде MVS появятся следующие окна :

• окно проекта, которое содержит составляющие проекта;
• окно виртуального стенда, которое содержит структурную схему моделируемой системы, блоки и связи между ними;
• окно класса содержит дерево составляющих класса (по умолчанию в него добавлена пустая система уравнений с именем Система_уравнений_1);
• окно системы уравнений Система_уравнений_1.

Система MVS создает две среды (два набора окон):

• для задания и редактирования модели;
• для решения модели и визуализации результатов моделирования.

Шаг 2. Ввод параметров, переменных, констант модели

В окне класса Свободное_падение_тела выделите в дереве объектов узел Внутренние переменные, вызовите контекстное меню и выберите команду Добавить

В появившемся окне введите имя, тип и начальное значение переменной. Система MVS различает строчные и прописные буквы и не воспринимает пробелы, любое имя должно начинаться с буквы. Можно изменять или удалять веденные определения с помощью команд контекстного меню.

Шаг 3. Ввод уравнений модели

В окне системы уравнений класса с помощью двойного щелчка мышью вызовите редактор формул (или в окне класса с помощью двойного щелчка мышью на узле Уравнения или команды Изменить контекстного меню), который позволяет вводить математические выражения в виде, близком к математической форме записи. С помощью этого редактора введите необходимые уравнения. Специальный знак производной  вводится с помощью кнопок на панели инструментов.

Шаг 4. Создание выполняемой модели
Запуск модели осуществляется с помощью кнопки. В появившемся окне визуальной модели:

• в левой части инструментальной панели отображается текущее значение модельного времени (начальное значение равно нулю);
• в левом верхнем углу расположено окно «виртуального стенда», которое отражает структуру модели;
• окно переменных модели (параметры приняли указанные значения, а фазовые переменные инициализированы заданными выражениями).

Шаг 5. Запуск и рестарт модели
Запустите выполнение модели с помощью кнопки (или пункт главного меню Моделирование\ Пуск). При этом начнут изменяться модельное время и значения переменных. Остановка выполнения модели осуществляется с помощью кнопки (или пункт главного меню Моделирование\ Стоп).

Возврат модели в начальное состояние производится с помощью кнопки (или пункт главного меню Моделирование\ Рестарт). В результате остановки и рестарта модели данный экземпляр испытуемой системы будет уничтожен и создан новый с начальными значениями переменных, а модельное время снова будет равно нулю.

Не очень сложные уравнения решаются достаточно быстро. С помощью кнопки (или пункт главного меню Установки\Модель) вызовите диалоговое окно редактирования установок. Переключите параметр Соотношение модельного и реального времени из положения так быстро как можно в положение число. По умолчанию это 1, т. е. моделирование осуществляется в реальном времени. Изменяя это число, можно ускорять или замедлять прогон модели (так же задать время остановки прогона модели и другие параметры).

Шаг 6. Построение временной и фазовой диаграмм
С помощью кнопки (или пункт главного меню Окна\Новая диаграмма) создайте окно диаграммы (по умолчанию это будет временная диаграмма, т. е. по оси абсцисс будут откладываться значения модельного времени). Методом «Drag-and-drop» перетащите в окно Временная диаграмма из окна переменных переменную, значение которой необходимо отложить по оси ординат. С помощью контекстного меню выберите команду Настройка. В появившемся диалоге настроек можно задавать различные параметры.

Для построения фазовой диаграммы создайте новую диаграмму, перетащите в нее необходимые переменные, а затем правой кнопкой мыши откройте на ней контекстное меню и выберите команду Настройка. В появившемся диалоге настроек укажите с помощью двойного щелчка мышью в поле X, что по оси абсцисс должны откладываться значения переменной необходимой переменной.