Разработка и исследование математического, лингвистического и программного обеспечения подсистемы САПР построения математических моделей гетерогенных объектов

• Автор: Майоров, Николай Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 139 с. : ил.

1. Процесс проектирования гетерогенных объектов и средства

1.2 Средства САПР при проектировании гетерогенных объектов

1.3Структура подсистемы САПР построения математических моделей

ММ гетерогенных объектов ММГО

1.4 Сравнение предлагаемой подсистемы САПР с аналогами

2.Методы и алгоритмы построения ММ динамики гетерогенных объектов проектирования в аналитическом виде

2.1 Механические звенья.

2.2 Электрические звенья

2.3 Пневматические звенья.

2.4 Алгоритмы построения ММ гетерогенных объектов в аналитической форме.

2.5 Приведение ММ в аналитическом виде к форме удобной для численной реализации

3. Лингвистические и программные компоненты подсистемы САПР построения ММ гетерогенных объектов в аналитическом виде
3.1 Инструментальная система создания программных приложений
3.2 Взаимодействие проектировщика с подсистемой САПР построения математических моделей гетерогенных объектов
3.3 Лингвистические и программные компоненты САПР ММГО организации коллективного доступа.
4.Применение подсистемы САПР построения ММГО.
4.1 Построение ММ замкнутого резервуара с жидкостью.
4.2 Построение ММ резервуара с жидкостью топливно измерительной системы.
4.3 Построение ММ электромеханических приборов.
Заключение.
Библиографический список.
Приложений А. Построение ММ трехосного гиростабилизатора, как
гетерогенного объекта с использованием подсистемы САПР.1
Приложение Б. Фрагмент листинга подсистемы САПР построения ММ
гетерогенных динамических систем в аналитическом виде.
Приложение С. Вывод ММ движения жидкости в замкнутом резервуаре при пространственном движении.
Введение


Дифференциальные уравнения таких объектов могут иметь высокий порядок и включать множество членов. При построении математической модели данных объектов очень большая вероятность ошибок вычислений выполняемых проектировщиком при выполнении проектирования с начального этапа. При построении ММ гетерогенных объектов проектировщику необходимо обладать пониманием различных физических процессов механических, электрических и т. Процесс построения математических моделей с общих позиций не является задачей, которую можно просто решить, идя по пути программирования действий проектировщика при выполнении им ручных действий с ММ. Основным недостатком ручного построения ММ в плане его алгоритмизации, является отсутствие в большинстве случаев формального подхода. С общих позиций, подходов к построению ММ может быть столько, сколько и ММ, несмотря на то, что основных физических законов движения ограниченное число. К тому же каждое построение ММ является для исследователя новым процессом, выполняемым оптимальным, для исследователя, для данного конкретного объекта способом. Отсюда и разнообразие подходов. Ручное построение ММ неотделимо от ее упрощения. Имея перед собой цель построения ММ, проектировщик в процессе построения ММ может не учитывать те особенности объекта, которые, по его мнению, не влияют на объект. Это очень важно при проектировании гетерогенных динамических объектов, так как условия, при которых будет работать объект проектирования не должны рассматриваться проектировщиком, как идеальные. Таким образом, актуальным является исследование и разработка методики построения математических моделей гетерогенных объектов проектирования. Основной целью работы является разработка и исследование математического, лингвистического и программного обеспечения подсистемы САПР построения математических моделей гетерогенных объектов. САПР. Алгоритмы взаимодействия проектировщика с подсистемой САПР. МЬдиаграмму. Интерфейс коллективного доступа к подсистеме САПР построения математических моделей гетерогенных объектов, созданный в среде Vi i. Предложенная подсистема САПР позволяет строить математические модели электромеханических объектов, таких как гиростабилизаторы и гидромеханических объектов, таких как модель движения жидкости в замкнутом резервуаре, в том числе топливноизмерительные системы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, изложенных на 7 страницах, списка литературы и трех приложений. В первой главе представлен процесс проектирования гетерогенных объектов. Приведены примеры объектов и обзор существующих программных средств для построения их ММ. Во второй приведена методика построения ММ гетерогенных объектов в аналитическом виде, таких как электромеханические, гидромеханические объекты. На основе приведенной в главе диссертантом методики приведены соответствующие алгоритмы. В третьей главе приведено описание подсистемы САПР построения ММ гетерогенных объектов в аналитическом виде, ее лингвистические и программные компоненты. Описывается алгоритмы и интерфейсы взаимодействие проектировщика с подсистемой САПР ММГО. В четвертой главе приводятся построение ММ электромеханических объектов и отдельно рассматривается такой гетерогенный объект, как резервуар с жидкостью, с целью разработки методики повышающей точность измерения уровня жидкости по сравнению с существующими. САПР рассматривается как инструментарий проектировщика, состоящий из компонентов технического, математического, программного, лингвистического, информационного, методического и организационного обеспечения САПР ,. Основные направления и общие принципы САПР разработаны в трудах Р. И. Оольницева, И. П. Норенкова, В. И. Анисимова, Г. Д. Дмитревича, В. Н. Пуждина и др. Проектирование как сложный итерационный процесс реализуется по этапам. Обычно этапы проектирования задаются ГОСТом или ОСТом данной отрасли промышленности, а уточняются на конкретном предприятии и делятся на следующие согласование ТЗ, техническое предложение, эскизный проект, рабочее проектирование, изготовление опытных образцов, испытания рис.