Структурное моделирование на ЦВМ систем автоматического регулирования с постоянными и переменными параметрами

• Автор: Макаров, Анатолий Викторович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 197 c. : ил

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I.
1.2.
1.4.

ГЛАВА II. 2.1.

2.3.
2.5.
СОДЕРДАПИЕ
ИССЛЕДОВАНИЕ ОБИДЕ ВОПРОСОВ СТРУКТУРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ НА ЦВМ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПИСАНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ Общие Еопросы моделирования и автоматизации проектирования систем автоматического регулирования .
Особенности математических моделей САР и их формализованное описание на уровне структурных схем.
Краткий обзор основных свойств численных методов расчета режимов динамических систем.
Анализ состава и особенностей отечественных к зарубежных систем цифрового моделирования непрерывных систем .
Основные выводы по главе I 3.
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ, АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАММ СТРУКТУРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ САР НА ЦВМ Разностные уравнения для моделирования типовых динамических блоков первого порядка с постоянными параметрами ЛЛ.
Разностные уравнения для моделирования типовых динамических блоков первого порядка с переменными параметрами Л
Разностное уравнение для моделирования линейных динамических блоков с передаточной функцией высокого порядка ,.
Алгоритм и программа расчета переходных и установив
шихся процессов в структурных схемах САР .
Экспериментальное исследование точности и быстродействия алгоритма расчета переходных процессов в структур
ных схемах САР .
Основные выводы по главе II
ГЛАВА III. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАММ ЯЗЫКОВОГО И ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТРУКТУРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
3.1. Разработка лексики, синтаксиса и семантики входных
языков структурного моделирования САР .ттт
3.2. Особенности реализации транслятора для входных язы
ков структурного моделирования.тт.
3.3. Организация шформационного обеспечения при струк
турком моделировании.тт
Основные выводы по главе III.7.
ГЛАВА 1У. РАЗРАБОТКА АРХИТЕКТУРЫ СИСТЕМЫ МАШИННОГО iЛЖЗ
СТРУКТУРНЫХ СХЕМ ДС И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ .
4.1. Основные требования к архитектуре системы машинного
анализа структурных схем динамических систем
4.2. Алгоритмы обмена данными мевду проектировщиком и СИС
темой моделирования т.г
4.3. Алгоритм анализа и параметрической оптимизации САР
по показателям качества переходных процессов .
4.4, Анализ переходных процессов в структурной схеме сис
теш управления гирокомпасомгт
4.5. Исследование режимов и параметрическая оптимизация
полупроводникового регулятора возбуздения синхронного
генератора с электромашинкой системой возбуздения .тт
Основные выводы по главе У .
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ .
ЛИТЕРАТУРА


Использование математических моделей е виде структурных схем позволяет, с одной стороны, проблемным специалистам по САР оперировать с помощью терминов их проблемной области, а с другой стороны, частично упростить и автоматизировать этап преобразования исходной модели к пригодному для анализа виду. Поэтому для автоматизации проектирования САР на функциональнологическом уровне целесообразно создать систему моделирования структурных схем САР, включающую программы расчета, анализа и оптимизации временных и частотных характеристик САР, входных языков описания структурных моделей и управления заданиями, информационного обесепечения. На все эти компоненты системы моделирования САР накладываются определенные требования , , III. Наиболее важным является наличие в системе пригодных для решения широкого круга задач программ, реализующих численные методы расчета временных и частотных характернотик и их анализа и оптимизации. Вопросы анализа и оптимизации линейных САР по частотным характерно тикам достаточно глубоко исследованы в теоретическом плане , , , , 5, 2, разработаны соответствующие инженерные методы и на этой основе созданы надежные и быстродействующие алгоритмы и программы , , , , , , 1. Зто можно утверждать и в отношении анализа устойчивости линейных САР , 8, 2. Рис. Поэтому в работе основное внимание уделено разработке и исследованию методов, алгоритмов и прграмм расчета временных характеристик по структурным схемам САР переходных и установившихся процессов. Под расчетным переходным процессом в САР понимают совокупность значений координат системы полученных в результате моделирования системы уравнений вида 1. Под расчетным установившимся режимом при цифровом моделировании понимают совокупность значений координат полученных зз результате решения системы нелинейных алгебраических уравнений
полученной из системы уравнений 1. Под квазиустановившимся режимом понимают режим, возникающий в системе по окончании переходных процессов изза наличия в САР периодических вынужденных внешних возмущений, изменения структуры или параметров. Полученные в результате решения численными методами расчетные переходный и установившийся режимы отличаются от точных на величину погрешности. Величина погрешности зависит от свойств конкретных численных методов, важнейшими из которых являются точность, числовая устойчивость и вычислительные затраты. Поэтому выбор методов расчета режимов для реализации в системе цифрового моделирования имеет первостепенное значение, поскольку в основном определяет область применения всей системы в целом. Краткий об
зор основных свойсте методов расчета переходных и установившихся процессов будет приведен ниже. Это позволит затек оценить области возможного применения разработанных ранее систем моделирования САР. Наряду с выбранными методами расчета временных характеристик существенное влияние на возможности применения разработанных систем моделирования в качестве подсистем сквозных САПР оказывает и ряд других факторов их машиннонезависиыость, уровень входных языков, наличие информационной подсистемы, режим работы и другие , , , , . Аналз существующих систем моделирования САР с зачетом этих факторов позволит определить тенденции их развития и оптимальную стрзгктуру подсистемы автоматизации структурного проектирования САР. При проектировании САР на функциональнологическом зчзозие их представление в виде структурных схем является таким же общепринятым, как и представление электронных устройств в виде электрических схем при проектировании на схемотехническом уровне. Ирина,длежность САР к одному из рассмотренных Еыше классов определяется типами динамических и статических блоков уравнениями, описывающими их динамические свойства, которые образуют структурную схему. Тип блоков внешних воздействий, присутствующих в структурной схеме, в общем случае не влияет на принадлежность САР к одному из классов. В уравнениях модели величины внешних воздействий фигурируют в качестве известных для любогог. Типовые внешние воздействия, широко используемые при исследованиях САР и встречающиеся на практике, приведены в табл.