Исследование, разработка и реализация программного комплекса моделирования непрерывных систем управления

• Автор: Корягин, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 05.13.01, 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 219 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

МЕТОД МОДЕЛИРОВАНИЯ И СРЕДСТВА ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ.

1.1. Определение и область применения имитационного моделирования .

1.2. Способы описания и особенности моделирования реальных систем управления

1.2.1 Способы описания СУ . .

1.2.2. Использование массивов данных .

1.2.3. Наличие специальных функций и алгоритмов .

1.2.4. Подключение специальных средств обработки исследуемого объекта.

1.2.5. Применение символьных форм обработки модели

1.2.6. Особенности, связанные с реализацией метода ИМ . .

1.3. Средства реализации процессов моделирования .
1.3.1. Формы описания модели СУ .
1.3.2. Принципы построения структур систем моделирования .
1.3.3. Средства изменения модели
1.3.4. Проблемноориентированные блоки, входящие в систему
1.3.5. Алгоритмы, реализующие процесс вычисления .
1.3.6. Средства сохранения результатов счета .
1.3.7. Возможности расширения системы .
1.4. Сравнительный анализ существующих программных средств моделирования. .
1.5. Постановка задачи разработки и использования системы
моделирования . .
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА И ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ СИСТЕМЫ
МОДЕЛИРОВАНИЯ.
2.1. Подсистема описания
2.1.1 Нахождение основной промежуточной формы математического описания непрерывных СУ .
2.1.2. Основные части входного языка, типы и структуры данных , . 5
2.1.3. Внутреннее представление описания модели .
2.2. Общая структура системы моделирования .
2.2.1. Управляющая часть системы моделирования .
2.3. Основные алгоритмы для реализации процесса вычислений
2.3.1. Приведение исходной формы описания модели к основной
2.3.2. Получение модели в алгоритмической форме .
2.3.3. Генерация модели .
2.3.4. Счет модели
2.4. Средства изменения модели .
2.4.1. Средства манипулирования.
2.4.2. Средства модификации .
3. ТЕХНОЛОГИЯ РЕАЛИЗАЦИИ И РАСШИРЕНИЯ СИСТШЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
3.1. Автоматизированный метод построения трансляторов .
3.1.1. Общая схема системы построения трансляторов . 4 3.1.2 Структура проектируемого системой транслятора . .
3.2. Особенности технологии производства системы 9 3.2.1 Средства создания системы моделирования .
3.2.2. Принципы реализации системы моделирования .
4. РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
4.1 Описание системы моделирования МАУС
4.1.1. Структура системы и взаимодействие ее основных частей . .
4.1.2. Основные особенности системы МАУС
4.2. Примеры использования системы МАУС .
4.2.1. Система регулирования скорости
4.2.2. Электрогидравлическая следящая система . . . .
4.2.3 Результаты исследований, проводимых с использованием
системы МАУС
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В работе приведены примеры использования системы* СШ работает под управлением операционных систем ОС ЕС, ДОС ЕС и ДОС АСВТ* Система сдана в Специализированный отраслевой фонд алгоритмов и программ (С0ФАП), прошла межведомственную комиссию и внедрена на предприятии Ш0. Энергия". В процессе изучения исследуемого объекта или системы всегда возникав необходимость в получении различного рода информации, которая не содержится в исходных, данных или не может быть получена аналитическим путем (в связи с отсутствием методов расчета и сложностью СУ). Получение требуемых сведений возможно только путем проведения эксперимента, однако экспериментирование на реальном объекте связано с большими временными и материальными затратами* При этом нет возможности исследовать объект с изменением параметров в широком диапазоне, подчас не обеспечиваются одни и те же условия проведения эксперимента* В некоторых отдельных случаях экспериментирование, с реальными объектами небезопасно. Поясним последний момент* Анализ функционирования и построения систем показывает, что система может быть разделена на большое количество элементов различной физической природы, каждый из которых характеризуется своим набором параметров и функциональными зависимостями, включает различные типы связей и взаимодействий между элементами. Такая неформальная процедура получения модели-заменителя является результатом применения двух подходов: дедуктивного и индуктивного*. ИМ реальных объектов»процессов и систем: исследование и автоматизация проектирования, автоматизация научного эксперимента, принятие решения в АСУ. В случае, когда объектом изучения служит сложная система, невозможно сделать точные и вместе с тем полные выводы о ее поведении; Тогда, как правило, прибегают к имитационному эксперименту. Ери решении некоторых задач необходимо учитывать воздействия, вызываемые внешней средой. В тех случаях, когда зависимость между случайными элементами существенно нелинейна, исследование подобного рода процессов производится с помощью серии имитационных экспериментов. При этом после проведения достаточно большого числа экспериментов соответствующие алгоритмы обработки данных обеспечивают получение статистически достоверных характеристик: моментов, законов распределения, корреляционных функций и т. При изучении объектов и процессов, которые не поддаются физическому воспроизведению в лабораторных условиях, единственным способом исследования является постановка имитационного эксперимента на модели. Следует также отметить, что назначением имитационного эксперимента является не только обработка полученной информации, но и принятие правильных решений на основе сравнения различных альтернативных вариантов. Эго является одной из основных причин использования метода ИМ в САПР. Автоматиэяпия научного эксперимента. Первым шагом при изучении наиболее общих и специфических свойств исследуемого объекта является построение математической модели. Для слабо изученных объектов, то есть в тех случаях, когда уровень априорной информации о физических законах, структуре и т. При этом используется смешанная форма исследования, в процессе которой происходит чередование работы на реальном объекте и работы с моделью. Экпериментирование на реальном объекте позволяет получить уточненные данные для построения модели. А, в свою очередь, работа с моделью позволяет повысить уровень понимания протекающих процессов в исследуемом реальном объекте, проверить различные предположения и, тем самым, подготовить новый эксперимент на реальном объекте. Принятие решений в АСУ. В отличив от принятия решений в САПР, где система проектируется и фактор времени не является решающим, в действующих АСУ назначение имитационного эксперимента - помочь выбрать правильные управляющие действия, найти выход из создавшегося положения путем имитации объективной оценки создавшейся ситуации за ограниченный промежуток времени. Первым шагом при изучении, наиболее общих и специфических свойств исследуемого объекта, процесса или системы является построение математической модели. Х = ? У=д(Т,Х,и,5) где X = {Хр Х2,. ХП3Т - вектор состояния, У = ГУ1,У2,.