Разработка средств автоматизации экспериментального анализа и исследования динамических систем

• Автор: Шорников, Юрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 194 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. Постановка задачи исследования II

1.1. Задача автоматизации экспериментальных исследований динамических объектовII

1.2. Класс исследуемых систем

1.3. Системы моделирования краткий обзор.

1.4. Сравнительный анализ и обоснование принципов разработки систем моделирования динамических объектов заданного класса .

1.5. йшоды . .

2. Аналитическое наполнение системы моделирования.

2.1. Численные методы интегрирования в МОДО.

2.1.1. Введение

2.1.2. Использование явной схемы Эйлера
2.1.3. Многошаговые методы в МОДО
2.1.4. Метод РукгеКутта и модифицированный
метод Мерсона
2.1.5. Втбор метода и шага интегрирования в МОДО. .
2.2. Алгоритм анализа движения вектора координат Х6 .
2.3. Алгоритм реализации типовых операций
2.3.1. Параметрические характеристики.
2.3.2. Операция алгебраического суммирования структурных переменных.
2.3.3. Запаздывание
2.3.4. Интегрирование
2.3.5. Операция нелинейного преобразования.
стр.
2.3.6. Логическая операция.
2.3.7. Генераторы и другие типовые операции. .
2.4. Агрегирование структур. Алгоритм агрегирования . .
2.5. Выводы.
3. Системное наполнение МОДО
3.1. Разработка грамматики МОДО .
3.1.1. Пример с комментариями система управления током в якорной цепи двигателя.
3.2. Трансляция в МОДО
3.2.1. Сканер .
3.2.2. Синтаксический анализатор
3.2.3. Редактирование связей
3.2.4. Семантический анализатор
3.2.5. Диагностика и нейтрализация ошибок
3.2.6. Процессор вычислений и сервисная интерпретация результатов моделирования . .
3.3. Интерактивная система моделирования
динамических объектов МОДО I.ПО
3.3.1. Логические связи МОДО I
3.3.2. Синтаксис и грамматика МОДО I
3.3.3. КОРРЕКТОР. Пример моделирования в системе
МОДО I Г
3.4. Выводы.
4. Экспериментальный анализ динамических систем.
4.1. Имитационное моделирование динамических
производственных процессов
4... Принцип построения имитационных моделей
производства
4.1.2. Имитационные и программные модели входных материальных потоков
4.1.3. Модели преобразовании материальных
потоков.
4.1.4. Дискретный преобразователь материальных потоков.
4.2. Автоматизация экспериментального анализа системы автоматического управления тяговым электроприводом секции электровоза .
4.2.1. Исходные данные и программные модели . . .
4.2.2. Выводы
4.3. Автоматизированный экспериментальный анализ биомедицинских систем.
4.4. Автоматизированный экспериментальный анализ аэродинамических процессов в горной выработке . .
4.5. ЕЫводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Модель, описанную с по -мощью такого специализированного входного языка,вполне справед -ливо можно назвать // программная модель , а систему, с по -мощью которой формируется программная модель, называют имита -ционная система программирования //. Программная модель транслируется разработанным в системной части транслятором. На этапе трансляции решаются все вопросы диагностики и нейтрализации синтаксических и семантических ошибок на уровне входного языка. В значительной степени тем самым упрощается отладка модели, йшол-нение модели осуществляется в соответствии с набором данных,сгенерированных транслятором. Результаты счета могут быть интерпретированы в любой удобной заранее спроектированной форме. Таким образом, в системной части решаются все проблемы, связанные с подготовкой и реализацией модели, представленной в категориях предметной области. Изложенный подход к системам моделирования принципиально методологически отличает их от стандартных программ и других средств моделирования. Эффективность разрабатываемой системы моделирования монет быть показана только системным моделированием динамических объектов разного характера. Это и составляет задачу второго этапа. В первую очередь здесь следует рассмотреть решение некоторых задач системного анализа, связанных с созданием имитационных моделей динамических производственных процессов. Аналогично перечисленным укрупненным модулям КЛА, МГУА и другим, необходимо показать эффективность применения системы к синтезу универсальных агрегатов преобразования материальных потоков, в частности, создание преобразователя типа вход (сырье) - выход (готовая продукция). Решение этой задачи значительно облегчит проектирова -ние новых технологических процессов. Креме того, здесь же на втором этапе решения задачи необходимо показать эффективность при -менения разработанной системы моделирования как средства экспе -рименталъного анализа динамических объектов различной природы. Прежде чем наметить пути решения поставленных задач, необ -ходимо четко сформулировать рассматриваемый класс динамических систем. Т), и&, и(і -в), І], ІЄ[І„ і,] ( 1. Применение системы моделирования в данном случае можно рассматривать как новый современный метод исследования сложных систем /,/, который характеризуется, в первую очередь, тем, что исследователь, компетентный только в своей предметной области, получает возможность исследовать систему самостоятельно, начиная от этапа разработки математической модели объекта, до этапа реализации и получения результатов моделирования. Креме того, включение в систему моделирования дополнительных средств манипулирования данными // (прерывание счета и возобновление решения после коррекции, активный диалог с ЭВ! Все это вместе взятое и объясняет как практическую, так и теоретическую ценность разработки системы моделирования. В связи с изложенной современной концепцией системного МО -делирования в данной работе ставится задача автоматизации экспериментальных исследований как двухэтапная задача. На первом этапе необходимо сформулировать класс рассматриваемых динамических систем и, исходя из этого, а также учитывая универсальность и распространенность использования укрупненных модулей из данного класса, разрабатывается предметная область системы моделирования динамических объектов заданного класса. Выбранные предметные категории должны быть обеспечены удобным и наглядным описанием для простого и понятного представления машинных моделей в виде программных моделей, реализация которых осуществляется специализированным транслятором. V(к) *$(? Липшица в равномерной метрике по отношению к X. Математическая формулировка рассматриваемых объектов (І. В технике и многих других областях наиболее распространенным /,/ является блочное представление динамических объектов. Елочное и структурное описание динамических систем обладает рядом преимуществ перед строгой математической моделью (І. Структурное представление является более детальным описанием системы. При структурном описании появляется возможность контроля не только фазовых, но и промежуточных координат системы, что позволяет более глубоко изучить движение динамической системы.