Разработка методов и программных средств полунатурного моделирования систем управления динамическими объектами

• Автор: Пополитов, Виктор Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 165 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. РАЗРАБОТКА СИСТЕМ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ВЫСОКОГО УРОВНЯ

1.1. Особенности и основные задачи построения распределенных систем моделирования

1.2. Особенности проблемноориентированных систем моделирования высокого уровня

1.3. Основные свойства распределенных

систем моделирования высокого уровня

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1

ГЛАВА 2. ПРИНЦИПЫ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ

РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СИСТЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ВЫСОКОГО УРОВНЯ.
2.1. Общая схема системы моделирования
2.2. Логическая схема распределенной
системы моделирования
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2
ГЛАВА 3. ОРГАНИЗАЦИЯ ПОДСИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СИСТЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
3.1. Механизмы управления динамикой
системы моделирования.
3.2. Распределенное выполнение
динамического шага.
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 3
ГЛАВА 4. ВХОДНОЙ ЯЗЫК И РЕАЛИЗАЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ
СИСТЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЫСОКОГО УРОВНЯ.
4.1. Организация средств описания
распределенных моделей.
4.2. Вопросы реализации распределенной
системы моделирования.
ВЫВОда К ГЛАВЕ 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Особенностью построенной схемы является то, что она реализует на уровне программных модулей принцип управления потоком сообщений и гарантирует согласованное беступиковое развитие процессов модели, реализованных, в общем случае, на различных ЭВМ инструментального комплекса. Предложенная организация обеспечивает решение основных задач, стоящих перед эффективной РСМ на уровне ее логической структуры: вопросы реализации отдельных компонент РСМ рассматриваются в следующих главах диссертации. В третьей главе исследуются вопросы повышения эффективности реализации основных функций управления динамикой и организации информационного взаимодействия программных модулей РСМ по отношению к реализации управляющих программ традиционных (одномашинных) систем. Предлагается методика оценки временной сложности выполнения основных функций подсистемы управления РСМ. Методика позволила установить предпочтительность иерархической структуры подсистемы управления и синхронной организации механизма взаимодействия перед другими вариантами реализации. Рассматривается также метод повышения эффективности выполнения каждого динамического шага, связанного с активизацией программных модулей модели. На основе проведенных исследований предложена структура программного обеспечения распределенной системы моделирования. Показано, что корректность реализации многомашинной системы гарантируется предложенной схемой организации и корректностью соответствующих одномашинных компонент. В четвертой главе предлагается структура входного языка высокого уровня, обеспечивающая "технологичность" подготовки и исследования распределенной модели по отношению к предложенному методу описания и организации системы. Показано, что такая структура позволяет реализовать механизмы эффективной перестройки программной модели (как на этапе подготовки, так и в ходе исследования) и непосредственно использовать системы программирования инструментальных ЭВМ для описания отдельных подсистем распределенной модели. На основе анализа известных систем трансляции в качестве базовой выбрана иерархическая синтаксически-ориентированная схема, ядром которой является синтаксический анализатор LR(k) -типа. ЭВМ распределенной вычислительной сети. Реализация позволила проверить предложенные принципы построения языка моделирования высокого уровня, организации системы трансляции, работоспособность и корректность функционирования подсистемы управления. СМ. Реализация ядра представляет функционально законченную систему параллельного программирования, выполняющую функции операционной системы реального времени терминальной ЭВМ системы, являющейся макетом промышленной распределенной вычислительной сети, управляющей технологическим процессом. Реализация ядра основана на последовательном использовании процессного подхода и предоставляет средства как управления процессами на одной ЭВМ сети, так и организации обмена сообщениями между процессами, находящимися на различных ЭВМ комплекса. Ядро позволило проверить функции базового (физического) уровня реализации РСМ высокого уровня. В заключении сформулированы основные научные результаты проведенных исследований и выполненной работы. В приложениях приведены вспомогательные материалы и примеры, иллюстрирующие основной текст, а также - акты и справки о внедрении и использовании результатов диссертационной работы. Моделирование на ЭВМ является одним из наиболее удобных и гибких методов исследования сложных динамических объектов. РВК). Одним из наиболее перспективных направлений реализации многомашинных моделирующих комплексов является создание полунатур-ных моделирующих стендов [^,5о] . При полунатурном моделировании в контур "чисто программного" моделирования включается аппаратура с характеристиками, близкими к тем, которые имеют соответствующие реальные подсистемы. Структура традиционных (одномашинных) СМ не обеспечивает адекватной поддержки систем’такого типа, так как имитационный комплекс должен, с одной стороны, допускать гибкое подключение реальной аппаратуры (частным случаем которой могут быть и управляющие ЭВМ), а, с другой - обеспечивать развитые операционные возможности для организации вычислений на нескольких ЭВМ (отладку многомашинных программ, работу с библиотеками программных моделей и т.