Билет 2. Методы моделирования и их применение при синтезе и анализе сложных систем
• Объекты считаются подобными, если характеристики процессов, происходящих в каком-либо из них, отличаются от соответствующих характеристик другого объекта вполне определенными и постоянными в течение данного процесса коэффициентами.
Модель изучаемого явления (объекта) при этом может быть иной физической природы, отличной то природы оригинала.
• Под моделированием какого-либо объекта, (явления, системы), обычно понимается воспроизведение и исследование другого объекта, подобного оригиналу в форме, удобной для исследования, и перенос полученных сведений на моделируемый объект.
Существуют различные методы моделирования: геометрическое и физическое моделирование, моделирование путем прямых аналогий, математическое моделирование на аналоговых и цифровых вычислительных машинах (АВМ и ЦВМ), полунатурное моделирование.
Каждый из этих методов имеет свои достоинства и недостатки. Применение того или иного метода определяется в каждом конкретном случае в зависимости от исследуемой системы и условий ее работы.
При этом необходимо иметь набор правил и условий, выполнение которых обеспечивает требуемую точность изучения заданного объекта по его модели.
Эти правила и условия формулируются в теории подобия
• В состав САПР САУ вводятся:
моделирование на ЭВМ (АВМ и ЦВМ) и полунатурное моделирование.
В последнем случае с помощью средств САПР осуществляется не только воспроизведение и исследование объекта, но и управление процессами полунатурного моделирования.
При математическом моделировании, моделировании на ЭВМ, в качестве объекта моделирования, оригинала, выступают исходные уравнения, представляющие ММ объекта, в качестве модели - процессы, протекающие в соответствии с этими уравнениями и воспроизводимые на ЭВМ в виде «машинных решений» либо аппаратурно (АВМ), либо путем реализации программ (ЦВМ).
Математическое моделирование САУ на АВМ и ЦВМ
Математическое моделирование САУ осуществляется на АВМ и ЦВМ, поэтому часто такие способы называют аналоговым и цифровым моделированием.
АВМ применяются в САПР САУ как консольные, терминальные, устройства на рабочих местах разработчиков и испытателей.
Управление АВМ осуществляется через терминальные станции центральным процессором в соответствии с общей идеологией построения САПР САУ.
Имитационное моделирование
В математическом моделировании выделяют имитационное моделирование, под которым понимается воспроизведение процессов, объектов, явлений с имитацией случайными величинами и случайными процессами звеньев оригинала.
Имитационное моделирование рассматривают так же, как управляемый эксперимент, производимый на ЭВМ.
В таком эксперименте определенные математическими моделями части объекта моделирования взаимодействуют с имитирующими возмущающие воздействия и некоторые звенья САУ генераторами случайных величин. Это взаимодействие проводится по определенным в эксперименте правилам, а результаты моделирования подвергаются статистической обработке.
Полунатурное моделирование
Под полунатурным моделированием (моделированием с реальной аппаратурой) понимают исследование элементов реальной аппаратуры совместно с моделью остальной части системы, реализованной на ЭВМ.
Применение такого метода моделирования становится необходимым в тех случаях, когда не удается описать работу некоторых элементов системы математически.
Математическое моделирование
Математическое моделирование динамики САУ позволяет значительно уменьшить объемы макетных испытаний и осуществить:
решение таких проектных задач, как анализ функционирования САУ, их устройств и элементов;
исследование влияния изменения параметров и возмущающих воздействий на стабильность характеристик САУ,
выбор структурной схемы САУ по задаваемым проектировщиком критериям;
оценки устойчивости, динамических и статических ошибок для различных значений параметров выбранной структурной схемы и возмущающих воздействии.
Основное требование к подсистеме моделирования САПР САУ - создание более эффективного по отношению к макетированию инструмента для решения перечисленных проектных задач.
- Билет 1. 1.1 Сущность аналитического и имитационного моделирования
- 1.2.Моделирование
- 1.3 Понятия о моделях. Основные определения
- 1.4Классификация по характеру изменения величин:
- Билет 2. Методы моделирования и их применение при синтезе и анализе сложных систем
- 2.2 Пример моделирования сау программным методом.
- 2.1 Первичные модели с единичными тэс
- Билет 4. Понятие об устойчивости. Построение областей устойчивой работы (оур) системы при параметрических возмущениях.
- 4.2. Построение областей устойчивой работы с заданным качеством динамических свойств
- Билет 5.В настоящее время при создании цифровых автоматизированных систем возможна реализация двух подходов к созданию асу:
- 5.2. Алгоритм моделирования цифровых сау с учетом квантования времени.
- Билет 6.Рассмотрим структурную схему цифровой системы управления автопилотом самолета с учетом нелинейных составляющих.
- Билет 7.1. Пропорциональный закон (п):
- Билет 8.Главная цель и исходная концепция создания инструментария
- 8.1Область применения инструментария
- 8.2Основные принципы построения современных смм
- 8.3Требования к инструментарию
- 8.2 ПродолжениеОсновные требования к программной реализации системы
- 8.4Методология исследований при помощи системы
- 8.5Основные этапы, составляющие процесс исследований.
- 1) Этап создания первичной модели.
- 3) Этапы подготовки к моделированию и моделирования.
- 5) Этапы проведения экспериментов.
- 6) Этап автоматической оптимизации.
- 8) Этап расширения инструментария пользователем.
- 8.6Функциональная структура инструментария
- Билет 9. Понятие о модельном времени.
- 9.2 Пример имитационного моделирования на базе 3-х компонент.
- 9.3. Порядок изменения модельного времени.
- Билет10 Постановка задач на моделирование и анализ динамических свойств параметрических систем управления.
- 10.2. Структура системы управления с координатно-операторной обратной связью (коос).
- 10.3. Структура системы управления с коос и операторной обратной связью (оос).
- Билет 11.Классификация алгоритмов управления для управляющих эвм
- 11.2Автоматический выбор алгоритма управления в управляющих эвм на основе динамической ситуации
- Билет 12. Оценка качества переходного процесса при воздействии ступенчатой функции.
- 12.2.Интегральные критерии качества. Блок-схема программы параметрической оптимизации.
- 12.3.Статистические оценки свойств системы управления при случайных координатных и параметрических возмущениях.
- 12.4.Схема автоматизации синтеза, анализа и оптимизации динамики сау