逐步构建 Glink 模型
在本节中,我们将逐步说明如何构建 Glink 模型,以找出图1所示简单电路中电容器两端电压随时间的变化。以响应阶跃电压供电,根
据基尔霍夫电压定律,电容器两端电压变化的控制方程如公式1所示。为了建立公式1中的 Glink 模型,将其重写为公式2所示。创建模
型的步骤如下:
图1 简单电路
由于方程2是第二个ODE,需要两个积分器模块来求解它。第一个积分器模块将以作为输入并给出作为输出。第二个积分器模
块以作为输入并给出作为输出。此外,需要一个阶跃信号模块来生成激活输入信号、一个增益模块和一个求和模块来组合各种项
。最后,需要一个示波器模块来显示解决方案,即和一个时钟脉冲发生器来激活模块。
步骤1. 打开一个新的模型编辑器。用相关名称重命名新模型,这里通过首次保存将其重命名为 test.glink。建议为模型赋予一个
有意义的名称,有助于以后搜索模型。
步骤2. 从信号源模块库拖放一个阶跃信号发生器模块。
步骤3. 从数学运算模块库添加一个增益模块。
步骤4. 将这两个模块沿水平线对齐,并连接信号发生器的输出端口和增益模块的输入端口。要连接模块,请将鼠标指针移到要
开始连接的端口附近,当出现一个包围端口的小绿色方块时,单击鼠标左键并将鼠标指针拖到另一个端口。可以从源模块的输出
端口或目标模块的输入端口开始连接。图2显示了步骤4之后的模型。
图2 步骤4之后的模型
步骤5. 将增益块的增益参数设置为3。为此,双击增益块并在增益文本框中输入3。保持其他参数不变。
步骤6. 同样,从数学运算面板中取出一个求和模块,从连续系统模块库中取出两个积分器模块,从信宿模块库中取出一个示波器模块,从信号源模块库
中取出一个时钟模块,并按照图3所示排列和连接它们。通过双击编辑器的任意空白区域,文本块将添加到模型中。使用文本块标记各种模块。更改求和
块的大小,并将端口参数数量更改为[1;1;1]。通过更改此参数,将显示三个输入端口。将积分器1的初始状态参数更改为0,将积分器2的初始状态参数更
改为0.5。保留其他模块的默认参数值。
图3 步骤6之后的模型
步骤7. 添加两个增益模块。将Gain1的增益设置为-4,将Gain2的增益设置为-3。镜像Gain1和Gain2模块。将Gain1的输入端口连接到Integrator1的输出链路,将Gain2的输入端口连接到
Integrator2的输出链路。最后,将Gain1和Gain2的输出端口连接到Summation模块的两个未连接的输入端口。按照图4所示排列模型。
图4 最终模型
步骤8. 将示波器块的Ymin和Ymax参数分别设置为0和1。设置仿真时间为30秒并运行仿真。仿真输出如图5所示。
图5 模型的输出
结语
至此,简单电路的 Glink 模型已构建完成,从二阶ODE方程的转化,到模块拖拽、参数设置、线路连接,每一步都贴合实操场景,清晰易懂。通过这个案例,
可以掌握如何将电路理论方程转化为可仿真的模型——这正是 Glink 的核心优势,用简洁的模块化操作,让复杂的动态系统仿真变得触手可及。
后续大家可以尝试修改参数(如积分器初始状态、增益值),观察仿真结果的变化,深化对电路响应和 Glink 工具的理解。