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- 20-sim | 一体化建模仿真平台软件名称
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20-sim适用于机电系统的建模和仿真软件包。它运行在带有Windows操作系统（Vista， 7,8,8.1和10）的PC计算机上，需要450MB的磁盘空间。使用20-sim，可以以图形方法是创建模型，类似于绘制工程方案。使用这些模型，可以分析动态系统的行为并设计控制系统。可以将20-sim模型导出为C代码，以便在硬件上运行，以进行快速原型设计和HIL仿真。
20-sim为您提供了使您可以非常快速，直观的创建模型的功能。您可以完成方程式，框图，物理框图和键图创建模型。各种功能可帮助您构建模型，对其进行仿真并分析其性能。
下图显示了20-sim与一个受控的六边形物体的模型。该机构是用三维力学功能生成的，并与力学库中的标准执行器和传感器模型连接。六边形物体由PID控制器控制，该控制器在频域中进行调整。构建和模拟这个模型所需的都在软件包中。不需要外部软件或编译器。
编辑
20-sim软件由2个紧密集成的窗口组成。在编译器和模拟运行中创建模型，结果显示在模拟器中。启动20-sim时，编辑器将打开。编辑器包含一个模型库树，您可以从中将元素拖放到绘图画布以构建模型。20-sim编辑器将显示为图形编辑器或文本编辑器，具体取决于所显示的型号。该库包含用于构建绑定图模型的元素，用于构建物理系统的组件和用于构建框图模型的块。所有库元素都是开放的，可以由用户更改。该库包含以下元素：
债券图：构建债券图模型的元素
Iconic Diagrams：用于构建物理系统的组件
电气：建筑电网的组件
机械：用于构建平移和旋转结构的部件
液压系统：用于建筑液压系统的组件
热量：用于模拟传热的组件
方框图：用于构建框图模块型 的块：线性和非线性块，源和汇，传递函数
示例：显示库模型基本用法的示例模型
图形模型
20-sim中的模型时分层导向的。顶部的模型称为主模型。它由图形元素构成，称为子模型。子模型可以轻松连接。根据子模型，连接可以是共享变量或物理连接，子模型本身可以由多个子模型构建，深入多层。在层次结构的底部，模型由方程组描述。这些模型称为方程模型。
方程模型
方程模型可以称为SIDOPS ++的特殊语言***。SIDOPS++与Maple，Matlab和其他数学软件包非常相似。
上图显示了方程模拟的示例。20-sim方程模型具有由关键字指示的基本布局。
参数：值的定义，在模拟期间不会更改
变量：在模拟期间发生变化的值的定义
方程式：实际方程式
方程式参数和变量之间的关系，用等号（=）表示。各种数学函数和运算符可用于方程。
建模工具
20-sim具有许多构建***模型的功能：
控制器设计编辑器：此功能可以帮助用户使用线性工厂，控制器和预过虑器设计反馈系统。可以使用Bode和Nyquist图来研究开环和闭环响应
三维力学编辑器：众所周知，3D机械系统难以使用一维元素进行建模。因此，3D Mechanics Editor允许用户通过拖放3D工作空间中的实体，关节和其他对象来定义机械系统。自动生成相应的一组优化微分方程。
向导：各种向导将帮助您创建运动曲线，定义凸轮，构建伺服电机等等。
模拟
模型准备就绪后，可以从编辑器打开模拟器。在引擎盖下，模型会自动编译以创建模拟代码。无需外部工具。在编译阶段，20-sim将检查模型是否正确并优化方程。模拟器用于运行模拟和分析模型。在开始模拟运行之前，用户必须定义一些设置：
运行属性：运行的开始时间和结束时间
积分方法：20-sim支持许多用于运行模拟的***数值方法。可以选择数值方法和适当的设置。这些设置包括例如大的集成错误和步长。
参数值：在模拟运行之前，可能必须改默认参数值
绘图属性：必须设置绘图的数量和外观，并且必须选择要绘制的变量
在模拟图旁边，结果也可以在20-sim中显示为3D动画。提供了一个特殊的编辑器，其中任意变量都可以连接到3D对象的位置、方向、大小和颜色。可以使用标准3D对象，例如立方体和球体，但也可以从CAD包中导入对象。
分析
20-sim包具有两个可用于分析模型的功能
时域：通过更改参数值并使用多个模拟运行，可以进行模型分析。参数扫描，优化和曲线拟合将有助于提高系统性能。灵敏度分析，蒙特卡罗分析和变异分析将有助于检查系统的稳健性。
频域：20-sim中的模型可以线性化，以在线性系统编辑器中显示相应的线性系统。线性系统编辑器是用于设计和显示线性系统的专用工具。编辑器支持连续时间和离散时间S***系统。并可以通过Bode和Nyquist图显示系统响应。如果模型不能进行线性化，则可以使用快速傅立叶变换来显示模型的频率行为。
脚本
使用脚本，可以使用专门的脚本功能自动在20-sim中运行任务。通过这些功能，可以自动打来和运行模型，可以更改参数，可以导出结果等等。
20-sim脚本函数可以在Matlab或GNU Octave中作为m文件运行。GNU Octave是一个开放源代码环境，允许运行类似于Matlab的m文件。脚本功能可用于打开和模拟20-sim模型，将参数值导出20-sim模型，运行模拟，导出模拟图等等。
代码生成
在任何20-sim模型中，可以生成C代码用于外部系统，HIL模拟器等。模板允许使用前置和后置命令，文件链接，注释等来定制C代码。内置允许您为各种目标生成代码的模板：
20-sim 4C：软件包20-sim 4C有助于在硬件上运行C代码以控制机器和系统。20-sim 4C从20-sim导入模型（c-code）并在嵌入式扶手板，PC 104系统等硬件上运行他们。
Matlab Simulink ：生成用于Matlab的C代码
Simulink还包括一个带输入和输出终端的子模块。20-sim使用MEX编译器将此代码直接编译为S函数。这些S函数也可以在Real Time Workshop中使用，以便为特定平台生成代码，
C代码：20-sim可以生成独立的C代码，用于C和C++程序。生成的C代码提供了几个固定的步进模拟算法，使其能够实时运行。该Euler和Runge-Kutta方法默认支持。
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