در بسیاری از مدلهای سیمولینک، زمان شبیهسازی تنها یک پارامتر تنظیماتی نیست و میتواند بهعنوان یک سیگنال در بخشهای مختلف مدل مورد استفاده قرار گیرد. برای دسترسی به زمان جاری شبیهسازی، سیمولینک بلوکهای Clock و Digital Clock را ارائه میکند.
این بلوکها امکان استفاده از اطلاعات زمانی را برای ایجاد رفتارهای وابسته به زمان، کنترل فرآیندها، تولید سیگنال و تحلیل نتایج شبیهسازی فراهم میکنند.
استخراج زمان شبیهسازی با Clock
بلوک Clock مقدار زمان جاری شبیهسازی را بهعنوان یک سیگنال خروجی ارائه میکند. این مقدار با پیشرفت شبیهسازی تغییر میکند و میتواند به بخشهای دیگر مدل منتقل شود.
برای مثال، زمانی که عملکرد یک بخش از مدل باید به زمان سپریشده از آغاز شبیهسازی وابسته باشد، Clock میتواند اطلاعات موردنیاز را در اختیار آن بخش قرار دهد.
کاربرد Clock در مدلهای پیوسته
Clock بیشتر در مدلهایی مورد استفاده قرار میگیرد که رفتار سیستم به زمان شبیهسازی وابسته است. با استفاده از آن میتوان تغییرات یک کمیت را نسبت به زمان بررسی کرد یا از زمان جاری برای ایجاد رفتارهای مشخص در مدل بهره گرفت.
این قابلیت در مدلسازی سیستمهای دینامیکی، فرآیندهای زمانمحور و ایجاد ورودیهایی که به زمان وابسته هستند اهمیت زیادی دارد.
Digital Clock و مدلهای گسسته
بلوک Digital Clock نیز زمان شبیهسازی را در اختیار مدل قرار میدهد، اما برای مدلهایی که با زمان گسسته و نمونهبرداری سروکار دارند کاربرد ویژهای دارد.
در سیستمهای دیجیتال، کنترلکنندههای گسسته و الگوریتمهایی که در فواصل نمونهبرداری مشخص اجرا میشوند، ارتباط میان زمان شبیهسازی و نمونههای پردازششده اهمیت زیادی دارد. Digital Clock میتواند این اطلاعات را در قالب یک سیگنال زمانی در اختیار چنین مدلهایی قرار دهد.
تفاوت Clock و Digital Clock
هر دو بلوک اطلاعات مربوط به زمان شبیهسازی را فراهم میکنند، اما کاربرد آنها در مدلهای پیوسته و گسسته میتواند متفاوت باشد.
Clock بیشتر برای دسترسی عمومی به زمان شبیهسازی استفاده میشود، در حالی که Digital Clock برای شرایطی مناسب است که زمان موردنظر باید با منطق نمونهبرداری یک سیستم گسسته هماهنگ باشد.
بنابراین انتخاب میان این دو بلوک به ساختار مدل و نحوه پردازش سیگنالها بستگی دارد.
استفاده از زمان برای کنترل رفتار مدل
زمان شبیهسازی میتواند برای کنترل رفتار بخشهای مختلف مدل مورد استفاده قرار گیرد. برای مثال، میتوان شرایطی تعریف کرد که در یک بازه زمانی خاص فعال باشد یا پس از رسیدن شبیهسازی به یک زمان مشخص، وضعیت یک بخش از سیستم تغییر کند.
به این ترتیب، Clock و Digital Clock فقط ابزارهایی برای نمایش زمان نیستند؛ بلکه میتوانند بخشی از منطق عملکرد مدل را تشکیل دهند.
استفاده از زمان برای تولید سیگنال
یکی دیگر از کاربردهای مهم اطلاعات زمانی، ایجاد سیگنالهایی است که رفتار آنها تابع زمان باشد. در این حالت، زمان جاری شبیهسازی میتواند به بخش تولیدکننده سیگنال منتقل شود تا مقدار خروجی مطابق با موقعیت زمانی تغییر کند.
این روش امکان ایجاد ورودیهای زمانمحور و سناریوهای آزمایشی مختلف را بدون نیاز به دادههای خارجی فراهم میکند.
نقش زمان در سیستمهای نمونهبرداریشده
در مدلهای گسسته، زمان و نرخ نمونهبرداری ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند. یک سیستم ممکن است در هر نمونه مقدار جدیدی از داده را پردازش کند و وضعیت خود را بر اساس نمونه فعلی تغییر دهد.
در چنین شرایطی، Digital Clock میتواند برای درنظرگرفتن زمان نمونهبرداری و ایجاد منطق وابسته به زمان در مدل مورد استفاده قرار گیرد.
استفاده از Clock برای تحلیل نتایج
اطلاعات زمانی علاوه بر کنترل مدل، در تحلیل خروجیها نیز اهمیت دارد. بسیاری از رفتارهای سیستم تنها زمانی قابل تفسیر هستند که بدانیم یک تغییر در چه لحظهای رخ داده است.
با در اختیار داشتن زمان شبیهسازی میتوان رویدادها، تغییرات سیگنال و وضعیتهای مختلف سیستم را نسبت به زمان بررسی کرد و ارتباط میان ورودی و خروجی را بهتر تحلیل نمود.
انتخاب ابزار مناسب برای مدل
پیش از استفاده از Clock یا Digital Clock باید مشخص شود که مدل از چه نوع ساختار زمانی استفاده میکند. در مدلهای پیوسته، دسترسی مستقیم به زمان شبیهسازی معمولاً با Clock انجام میشود، در حالی که در مدلهای گسسته و نمونهبرداریشده، Digital Clock میتواند گزینه مناسبتری باشد.
همچنین باید توجه داشت که این بلوکها برای تولید زمان واقعی ساعت یا زمان سیستمعامل طراحی نشدهاند؛ بلکه اطلاعات زمان شبیهسازی را در اختیار مدل قرار میدهند.
جمعبندی
بلوکهای Clock و Digital Clock ابزارهایی برای استخراج و استفاده از زمان جاری شبیهسازی در سیمولینک هستند. Clock برای دسترسی عمومی به زمان مدل و استفاده از آن در رفتارهای زمانمحور کاربرد دارد و Digital Clock بیشتر در ساختارهای گسسته و نمونهبرداریشده مورد استفاده قرار میگیرد.
استفاده صحیح از این بلوکها به طراح اجازه میدهد رفتار مدل را بر اساس زمان کنترل کند، سیگنالهای وابسته به زمان ایجاد نماید و ارتباط میان رویدادها و نتایج شبیهسازی را با دقت بیشتری بررسی کند.
کلیدواژه ها : k-بلوک Clock-Digital Clock-ساعت دیجیتال-Simulation Time-زمان شبیهسازی-Simulation Clock-ساعت شبیهسازی-Time Signal-سیگنال زمانی-Continuous Time-زمان پیوسته-Discrete Time-زمان گسسته-Sample Time-زمان نمونهبرداری-Digital System-سیستم دیجیتال-Time-Based Signal-سیگنال وابسته به زمان-Time-Based Modeling-مدلسازی زمانمحور-Simulink Clock-ساعت سیمولینک-استخراج زمان شبیهسازی-زمان در سیمولینک-کنترل وابسته به زمان
