Клиначёв Николай Васильевич

Программа VisSim и ее расширения

VisSim - ПО для симуляции систем. Имеет частотные, корневые, вариационные, нейронные инструменты оценки качества, устойчивости, синтеза, коррекции, оптимизации, линеаризации, отладки объектов в контуре модели и программирования цифровых сигнальных процессоров.

VisSim имеет решатель интерпретирующего типа, функционирующий в динамическом режиме с возможностью online-взаимодействия с оборудованием реального времени. В состав пакета решателя VisSim-а входят: явные решатели - для решения дифференциальных уравнений, неявные - для решения алгебраических уравнений, а так же оптимизаторы - для итерационного подбора параметров. Интерпретатор VisSim-а позволяет автоматически создавать С-код промышленного качества (в том числе с фиксированной точкой для цифровых сигнальных процессоров). Динамические модели систем в VisSim-е описываются иерархическими структурными схемами (блок-схемами), называемыми иначе направленным сигнальными графами, т.е. VisSim является инструментальной средой визуального проектирования. Возможности управления потоком исполнения модели заключены в свободном выборе величин локальных шагов симуляции (для НЧ-фрагментов модели), и в программировании серии повторных симуляций (либо для оптимизации, либо для изучения поведения модели в условиях случайных возмущений). Для поддающихся линеаризации фрагментов модели VisSim выполняет следующие виды символьного анализа: определение коэффициентов передаточной функции и ABCD-матриц пространства состояний, определение нулей и полюсов передаточных функций, билинейное преобразование (переход от линейных систем к дискретным и обратно). Опираясь на результаты линеаризации модели, VisSim выполняет корневой анализ (годограф корней) и частотный (ЛАЧХ & ЛФЧХ, годограф Найквиста). Так же VisSim имеет мастера для генерации коэффициентов классических линейных фильтров (Бесселя, Баттерворта, Чебышева, инверсного Чебышева), и дискретных (КИХ, БИХ-фильтров, преобразователя Гильберта, дифференциатора). Базовая библиотека блоков VisSim-а (в списке менее 100 позиций) не требует дальнейшего расширения. Пользователю предоставлена возможность определить собственную библиотеку моделей. Расширения пакета (Add-Ons) включают библиотеки с моделями устройств электропривода, систем связи и целочисленной математики (для DSP).

Расширения программы VisSim
(VisSim Add-Ons Products)

VisSim Viewer
Версия пакета VisSim для просмотра моделей и для поддержки обмена моделями между пользователями. Имеющий лицензию пользователь может передать лицензированный Viewer своему коллеге, неимеющему лицензии. Viewer бесплатно доступен с сайта изготовителя. Ограничения Viewer-а состоят в том, что невозможно записать модель, выполнить частотный анализ, изменить структуру модели, но допустимо менять параметры модели. Режим симуляции движения полностью функционален.
VisSim/Analyze
Первый по важности и очень важный дополнительный продукт пакета VisSim, который позволяет выполнить наиболее распространенные виды частотного анализа: ЛАЧХ & ЛФЧХ, годограф Найквиста, корневой годограф - для построенной пользователем модели или ее фрагментов. Данный инструментарий в FAP-версии применим только к моделям, составленным из линейных блоков. Для анализа динамика нелинейных моделей аппроксимируется линеаризованной передаточной функцией или ABCD пространством состояний. Имеется возможность синтеза компенсационных (корректирующих) устройств редактированием нулей и полюсов в интерактивном режиме.
VisSim/OptimizePRO
Небольшой удобный инструментарий, позволяющий по результатам повторных моделирований выполняемых при вариациях параметров автоматически подобрать оптимальные для системы. Например - коэффициенты ПИД-регулятора. Пользователю требуется самостоятельно составить функцию цены из стандартных блоков программы - любую оценку качества  - обычно это квадратичные интегральная или улучшенная интегральная оценки, но возможны и другие.
VisSim/NeuralNet
Инструментарий применимый для идентификации нелинейных систем, в прикладной диагностике, при принятии решений, предсказании, и в других задачах,  где распознавание образов требует численных решений.
VisSim/C-Code
Инструментарий для автоматической генерации текста программы на языке Си (ANSI C), непосредственно с выделенного фрагмента рабочего файла VisSim. Си код может быть откомпилирован любым компилятором ANSI C для требуемой платформы. Оттранслированная программа может увеличить скорость моделирования более чем в 10 раз. Вторая возможность этого инструментария связана с его совместимостью с VisSim/RealTimePRO расширением, посредствам которого можно настраивать модели, в контур которых включены реальные технические устройства. Например, для настроенной модели регулятора, к которой в процессе отладки был подключен (посредствам платы ввода вывода) двигатель,  можно выполнить генерацию кода, откомпилировать его и загрузить в промышленный контроллер, который будет обслуживать двигатель в дальнейшем. Третье направление использования инструментария связано с поставляемой совокупностью файлов, необходимых для создания пользователем своих уникальных моделей на языке Си. Модели пользователя при подключении визуально оформляются как элементарные блоки программы VisSim. Новые блоки можно подключить к меню программы. Используя этот инструментарий можно создавать собственные расширения пакета (Add-Ons) в виде файлов *.dll. Несмотря, на тот факт, что изготовители позаботились только о пользователях компилятора Microsoft Visual C++, предоставляемый интерфейс достаточно прозрачен и позволяет использовать не только другие компиляторы, но и другие языки программирования. Даже в отсутствии этого инструментария можно писать собственные библиотеки (*.dll) и подключать их к пакету (даже к FAP-версии).
VisSim/RealTimePRO
Совокупность программных и аппаратных расширений, посредствам которых можно настраивать модели, в контур которых включены реальные технические устройства. На наносекундный детерминизм рассчитывать не приходится по вине операционной системы Windows, но большинство реальных объектов включать в контур модели можно. Связь с реальными аппаратными средствами осуществляется через стандартные платы ввода/вывода, высокоскоростные специализированные платы для управления движением, последовательный порт, к которому могут быть подключены программируемые логические контроллеры (PLCs) или распределенные системы управления (DCSs). Поддерживается оборудование первого десятка мировых лидеров.
VisSim/ModelWizard
Инструментарий, позволяющий генерировать высокоточные модели для динамических объектов (передаточные функции) на основе измерительной информации получаемой в реальном времени или по историческим данным. Инструментарий содержит совокупность алгоритмов, настроек, которые позволяют идентифицировать сопрягающие частоты даже в присутствии шума и позволяют генерировать модель оптимального или указанного пользователем порядка. Алгоритмы идентификации ориентированы на объекты, поддающиеся линеаризации с одним входом/выходом.
VisSim/DSP
Инструментарий, позволяющий разрабатывать проекты с цифровыми сигнальными процессорами (DSP). Например, для отлаженной модели, в частности для обрабатывающего сигнал фрагмента можно генерировать Си-код, после автоматической компиляции и линковки загрузить программу в сигнальный процессор, выполнить отладку и оптимизацию в интерактивном режиме, используя стандартный инструментарий VisSim-а. Поддержаны сигнальные процессоры фирмы Texas Instruments, как с фиксированной точкой TMS320C62x, так и с плавающей TMS320C67x. Для проектирования регуляторов электропривода поддержано специализированное семейство сигнальных процессоров TMS320C24x. Инструментарий работает с оценочными платами (evaluation boards (EVMs)) TI F243 и TI LF2407 от Texas Instruments.
VisSim/Motion
Совокупность расширений для специалистов в области электропривода. Библиотека специализированных блоков включает более сорока встроенных моделей асинхронных двигателей, машин постоянного тока (безколлекторных), а так же усилителей (силовых драйверов), датчиков, кодеров, динамических нагрузок, контроллеров и блоков сопряжения. Имеется эквивалент библиотеки программ для специализированного семейства сигнальных процессоров TI C2000. А так же инструменты интеграции с пакетами MATLAB, Mathcad и транслятор проектов программы SIMULINK.
VisSim/SigPro
Совокупность алгоритмов для быстрого макетирования приложений, требующих интенсивной обработки сигналов звукового диапазона, речи, измерительной информации, медицинских данных. Инструментарий включает разнообразные источники модулированных и шумовых сигналов, фильтры, операторные и взвешивающие функции. Проектирование фильтров с конечной (FIR) и бесконечной (IIR) импульсными характеристиками упрощено благодаря наличию специального диалогового мастера. Усилены возможности визуализации сигналов.
VisSim/Comm
Библиотека блоков, для моделирования коммуникационных систем во временном домене на сигнальном и системном уровне в полном объеме (от источника до приемника). Библиотека содержит блоки источников сигналов, кодеры, модуляторы, каналы, демодуляторы, декодеры, приемники.

30.12.2000