Основы моделирования систем

ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ [c.34]

Математическое моделирование осуществляется на основе идентичности систем дифференциальных уравнений, описывающих явления в модели и оригинале (исследуемой физической системе). В практике машиностроения математическое моделирование обычно осуществляется с использованием специализированных электрических моделей на пассивных элементах или электронных аналоговых вычислительных машинах АВМ [27, 62, 98, 99]. [c.325]

Два физ. процесса или явления подобны, если по заданным характеристикам одного можно получить характеристики другого простым пересчётом, к-рый аналогичен переходу ог одной системы единиц измерения к другой. Для осуществления пересчёта необходимы коэф. пропорциональности (коэф. подобия) — переходные масштабы . Размерные физ. параметры, входящие в критерии подобия, могут принимать для подобных систем сильно различающиеся значения, одинаковыми должны быть лишь безразмерные критерии подобия. Это свойство подобных систем и составляет основу моделирования. [c.669]

При разработке вычислительных блоков необходимо использовать уравнения, которые требуют минимального объема памяти и времени счета для обеспечения требуемой точности результата. Не имеет смысла создавать вычислительные блоки на основе сложных систем дифференциальных уравнений в тех случаях, когда не требуется очень высокая точность вычислений, когда степень точности исходных данных не адекватна точности результатов расчета или когда вклад выходных параметров блока в общие энергетические или технико-экономические показатели ТЭС ПП невелик. На начальной стадии моделирования, когда весомость каждого вычислительного блока оценить сложно, целесообразно применять наиболее простые вычислительные блоки, с помощью которых можно получить ряд принципиально важных результатов. [c.243]

Поведенческое моделирование сложных систем используют для определения динамики функционирования сложных систем. В его основе лежат модели и методы имитационного моделирования систем массового обслуживания, сети Петри, возможно применение конечно-автоматных моделей, описывающих поведение системы как последовательность смены состояний. [c.246]

Теория подобия составляет научную основу моделирования. В теории подобия и моделирования изучаются свойства подобных систем и требования, которым должна удовлетворять модель для осуществления подобия процессов, протекающих в натуре. [c.5]

В основе аналоговых систем программного управления лежит моделирование перемещения салазок напряжением электрического тока. Моделирование напряжением заключается в том, что каждой единице линейного перемещения салазок или угловой единице поворота стола соответствует определенное изменение напряжения, формируемого задающим устройством или датчиком обратной связи. [c.75]

Выбор оптимальной компоновки автоматической линии целесообразно осуществлять на основе моделирования и использования средств вычислительной техники. Основным критерием выбора является минимум приведенных затрат. При этом анализируют варианты компоновки постоянного набора станков. Незначительные различия в транспортных устройствах не влияют существенно на капитальные и текущие затраты. Оптимальный вариант можно определить по критерию наибольшей производительности. В Московском СКВ автоматических линий и агрегатных станков и ЭНИМС разработан метод моделирования на ЭВМ автоматических линий и сложных обрабатывающих систем, сущность которого сводится к следующему. В качестве заданных величин принимают структуру автоматической линии, интенсивность потока отказов и интенсивность потока восстановлений на основе предварительно обработанных статистических данных, номинальное время на каждую технологическую операцию. [c.96]

Рассмотрена с системных позиций проблематика метрологии как научной и прикладной дисциплины. Изложение предваряется основными сведениями из общей теории систем. На основе анализа концепции системы рассмотрены методологические вопросы моделирования систем. Выявлена роль в системе информации как интегрального фактора и управления как интегральной функции. На примере метрологии раскрыто содержание системного исследования. В качестве основной метрологической системы представлена система обеспечения единства измере-ний (СОЕЙ). [c.30]

Размерные физ. параметры, входящие в критерии подобия, могут принимать для подобных систем сильно различающиеся значения одинаковыми должны быть лишь безразмерные критерии подобия. Это св-во подобных систем и составляет основу моделирования. с. л. Вишневский. [c.558]

На основе моделирования работы системы или с помощью экспертных оценок в операционную систему кластера или [c.250]

В таких ситуациях на основе результатов имитационного моделирования формулируются ТЗ на разработку новых ПМК или их элементов. Вопросы разработки сложных программных систем составляют содержание специальной технической дисциплины по программному обеспечению САПР. [c.364]

Б настоящее время лишь закладываются основы интегрированных автоматизированных производственных систем. САПР в составе ГАП будут развиваться в направлении совершенствования средств машинной графики, методов и программ автоматического синтеза технологических процессов и конструкций. Но роль САПР в автоматизации производства не ограничивается функциями автоматизации конструирования и технологической подготовки производства в уже созданных ГАП. Не менее важная задача САПР — проектирование самих автоматизированных производств, включая проектирование робототехнических комплексов, технологического оборудования, их компоновку, размещение и т. п. Для этого в САПР должны быть мощные средства имитационного моделирования работы производственных линий, участков, цехов синтеза и анализа объектов с физически разнородными элементами, каковыми являются различные виды роботов, манипуляторов, тел- [c.390]

Полученные выводы основаны на проводимых автором в течение ряда лет научно-методических исследованиях отдельных вопросов данной, темы. Непосредственным материалом работы служит экспериментальный курс Пространственное эскизирование , включенный в общую систему графической подготовки студентов первого курса специальности Самолетостроение , а также отдельные разделы лабораторного цикла курса Основы художественного конструирования для тех же специальностей четвертого года обучения. Кроме того, в некоторых разделах использованы материалы внеаудиторных занятий автора со студентами различных специальностей в рамках дизайн-студии . На этом отделении факультета общественных профессий студенты успешно осваивают основы метода пространственно-графического моделирования и возможности творческого использования его в различных технических задачах, [c.5]

Данная закономерность установлена на основе математического моделирования нелинейных неустойчивых, гидродинамических, физических, химически реагирующих и биофизических систем. Естественно возникает необходимость ее проверки на различных системах. [c.12]

Решением всех этих вопросов и занимается теория моделирования гидравлических явлений. Основой ее служит теория подобия. Говоря далее о подобии гидравлических явлений, будем иметь в виду только так называемое механическое подобие двух механических — гидравлических систем ( модели и натуры ), представляющих собой движущиеся сплошные среды. [c.285]

Основой такого моделирования (относящегося к механике жидкости) является теория подобия , которая опирается на учение о размерности физических величин. Имея это в виду, рассмотрим прежде всего вопрос о механическом подобии двух механических (гидравлических) систем ( модели и натуры ), представляющих собой движущиеся сплошные среды. [c.523]

Прогнозирование надежности сложных систем. Это направление является ключевым для решения основных задач, связанных с оценкой надежности на стадии проектирования и наличия опытного образца машины. Для различных категорий машин необходимо дальнейшее развитие и воплощение идей о прогнозировании надежности на основе моделей отказов, которые базируются на закономерностях процессов повреждения (физики отказов) с учетом их вероятностной природы. Перспективным является использование методов статистического моделирования, когда учитываются вероятностные характеристики режимов и условий работы машины, внешних воздействий и протекающих процессов старения. Особенно актуальны еще недостаточно разработанные методы прогнозирования надежности с учетом процессов изнашивания, которые являются основной причиной отказов многих машин. Особую проблему представляет изучение надежности комплексов машина — автоматическая система управления , так как взаимодействие механических и электронных систем порождает ряд новых аспектов теории надежности. [c.572]

В развитие теплопередачи наряду с зарубежными исследователями большой вклад внесли русские ученые. Их труды до сих пор сохранили свое значение. Изучение вопросов теплообмена в нашей стране с 20-х годов возглавил акад. М. В. Кирпичев, придавший ему новое инженерно-физическое направление. Были разработаны оригинальные пути исследования сущности рабочих процессов и работы тепловых устройств в целом, что позволяло научно обоснованно решать многие инженерные задачи. Одновременно с этим была разработана общая методология исследований, обработки и обобщения опытных данных. Все имевшиеся данные по теплообмену были пересмотрены, уточнены и приведены в определенную систему. Большое развитие в нашей стране получила теория подобия, являющаяся по существу теорией эксперимента. На ее основе была разработана теория теплового моделирования технических устройств. [c.4]

Основы подхода к решению вопросов надежности газопроводных систем. При проектировании мош ных магистральных газопроводов для транспорта тюменского газа возникают специфические задачи обеспечения надежности их последующего функционирования. Методология оптимального проектирования включает а) прогноз условий работы объекта (т. е. уровней и колебаний нагрузки и параметров окружаюш ей среды) б) анализ возможных состояний газопровода и сопряженной с ним части системы в) моделирование способов координированного управления системой и объектом при изменениях состояния и условий г) формирование требований к эксплуатационным характеристикам проектируемого газопровода, к организации его эксплуатации и обслуживания д) синтез оптимальных схемно-параметрических решений, позволяющих удовлетворить эти требования с минимальными затратами средств е) выбор системных средств обеспечения надежности газоснабжения. [c.195]

Ньютоном фактически впервые была сформулирована первая (прямая) теорема подобия, которая является основой теории подобия. Таким образом, с полным основанием можно считать, что учение о подобии начинается с трудов Ньютона. Ньютоном исследованы условия подобия механических систем и сформулированы критерии подобия этих систем. Этими работами положено начало теоретических работ по обоснованию основных принципов моделирования. Выше было обращено внимание на то, что в понятие моделирования может быть вложен различный смысл. Моделирование может рассматриваться как создание реальных (материальных) моделей, отражающих реальные явления с целью упрощения исследований, и как создание гипотетической модели некоторого явления с целью наглядного представления новых идей. Ньютоном сделан большой вклад в развитие теории моделирования как в одном, так и в другом ее направлении. Так, им построена наглядная механическая модель для объяснения световых явлений (корпускулярная теория света), математическая модель для объяснения явления тяготения и т. д. [c.8]

Аналоговые системы управления задают перемещение рабочего органа в виде изменения напряжения электрического тока. При этом различают две разновидности аналоговых систем 1) когда за основу принято изменение напряжения по амплитуде, т. е. моделирование перемещений производится изменением амплитуды напряжения 2) когда за основу принят сдвиг фаз напряжения, не изменяющегося по амплитуде и частоте, т. е. моделирование перемещений производится изменением фазы напряжения. Обе разновидности аналоговых систем относятся к замкнутым системам их работа основана на сравнении заданного напряжения с напряжением или сдвигом фаз, вырабатываемым датчиком обратной связи. [c.192]

Структурное единство разнообразных технических объектов предопределило возможность разработки и применения единой методики динамического исследования и расчета различных механизмов привода металлорежущих станков (главный привод, привод подач, привод вспомогательных механизмов — транспортных, установочных, смены инструмента и т. д.). Суть этой методики состоит в том, что созданы типовые модели элементов, входящих в обобщенную структуру, и правила их соединения в общую систему. Кроме того, разработаны приемы обобщения частных результатов моделирования и построения на их основе закономерностей, характеризующих динамические свойства объектов рассматриваемого класса. [c.95]

Результатами решения этих задач являются сведения о динамических нагрузках в элементах и звеньях системы привода, о пиковых значениях токов, напряжений, давлений в двигателях и системах управления, т. е. о величинах, определяющих работоспособность и надежность систем сведения о точности воспроизведения заданных траекторий и положений рабочих органов сведения о временах протекания переходных процессов сведения о характере колебательных процессов и т. д. Для обработки результатов моделирования и получения на их основе простых соотношений, связывающих показатели динамического качества системы привода с конструктивными параметрами ее элементов, применяется аппарат вторичных математических моделей (ВММ). Для получения ВММ исходная математическая модель (ИММ), т. е. система уравнений движения объекта, исследуется на ЭВМ по определенному плану при различных сочетаниях параметров. Зафиксированные в машинных экспериментах результаты обрабатывают либо методами множественного регрессионного анализа, либо с помощью алгоритмов распознавания образов. В первом случае получают количественные соотношения, позволяющие определять динамические показатели системы в функции ее параметров. Во втором случае получают выражения для качественной оценки соответствия изучаемого объекта заданному комплексу технических требова- [c.95]

Составление системы уравнений материальных и энергетических балансов источников и потребителей. Решение сформулированных выше задач математического моделирования начинают с установления взаимосвязей между выбранными оптимизируемыми параметрами на основе составления систем уравнений материальных и энергетических балансов. Балансовые уравнения необходимо записывать для расчетных (максимальных) значений тепловых нагрузок Q , ГДж/ч, электрической мощности N, МВт, механической работы М, МВт, и расхода условного топлива В, т/ч, определяемых по годовым показателям, заданным в исходных данных с помосцью годового числа часов использования указанных энергетических показателей [c.249]

Болдин А.Н., Яковлев А.И., Соляков Д.А. Расчет мощности вентиляционных систем литейного цеха на основе моделирования про)щсса газовыделеиий при изготовлении стержней и форм из ХТС // Актуальные проблемы современной науки. [c.189]

Подобия теории — учение об условиях подобия физических явлений. Теория подобия опирается на учение о размерностях физических величин и служит основой математического моделирования. Предметом действия является установление подобия критериев различных физических явлений и изучение с помощью этих критериев свойств самих явлений. Размерные физические параметры, входящие в критерии подобия, могут принимать для подобных систем сильно различающиеся значения одинаковыми должны быть лищь безразмерные критерии подобия. Это свойство подобных систем и составляет основу моделирования. [c.409]

В гааве 3 содержатся сведения о моделях и методах, используемых для анализа проектных решений на различных иерархических уровнях, начиная с метода конечных элементов для анализа полей физических величин и кончая основами имитационного моделирования систем массового обслуживания. Кратко изложены подходы к геометрическому моделированию и обработке графической информации для ее визуализации. [c.10]

При применении ИПМК для моделирования систем от пользователя не требуется разрабатывать ММ исследуемого устройства. Модель формируется ИПМК на основе реализованных в нем знаний о построении моделей разнообразных объектов в данной предметной области по заданным пользователем сведениям о структуре конкретного устройства. Пример ИПМК — программный комплекс [c.54]

Возможности программного обеспечения пакет MATRIX предназначен для анализа и проектирования систем управления, идентификации, анализа данных и моделирования. Классические частотные, современные на основе пространства состояний и другие методы проектирования систем управления доступны пользователю в виде простых команд. Новые алгоритмы могут быть легко включены в пакет по желанию пользователя. Для идентификации систем предусмотрены частотные непараметрические методы, алгоритмы максимального правдоподобия в пакетной и рекуррентной формах, а также адаптивные алгоритмы. Имеется возможность моделирования систем, описываемых дифференциальными и алгебраическими уравнениями, а также исследования разреженных систем. Мощный встроенный пакет предназначен для реализации двух- и трехмерной графики. [c.322]

Во второй книге комплекса учебных пособий на современном научном уровне излагаются основы вычислительных методов проектирования оптимальных конструкций. Рассматриваются вопросы моделирования линейных и нелинейных систем методом конечных элементов. Показано применение метода обратных задач дннамнкп к рснлспню задач синтеза оптимальных систем сиброзащнты и стабилизации. Приводятся методы н алгоритмы построения оптимального управления колебаниями сложных динамических систем. Материал пособия иллюстрируется примерами решения задач с помощью приведенного алгоритмического и программного обеспечения. [c.159]

Существуют и другие подходы к автоматизации конструкторской деятельности, например на основе пространственного геометрического моделирования, когда формируется пространственная модель геометрического объекта (ГО), являющаяся более наглядным способом представления оригинала и более мощным и удобным инструментом для решения геометрических задач (рис. 20.2). Чертеж здесь играет вспомогательную роль, а методы его создания основаны на методах компьютерной графики, методах отображения пространственной модели (в Auto AD -трехмерное моделирование). При первом подходе - традиционном процессе конструирования - обмен информацией осуществляется на основе конструкторской, нормативно-справочной и технологической документации при втором - на основе внутримашинного представления ГО, общей базы данных, что способствует эффективному функционированию программного обеспечения систем автоматизированного проектирования (САПР) конкретного изделия. [c.402]

MS .PATRtVN - интегрированная среда систем моделирования, анализа и проектирования на основе современного графического пользовательского интерфейса [c.56]

Испытание на надежность сложных систем. Наличие одно-го-двух опытных образцов сложных систем и их высокая безотказность исключают применение традиционных методов испытания на надежность, применяемых для относительно простых изделий. Развитие методов испытания в сочетании с прогнозированием и использованием априорной информации, разработка алгоритмов по оценке надежности с учетом постоянно поступающей лнформации о фактическом состоянии изделия, выявление экстремальных реализаций потери изделием работоспособности, сочетание испытания со статистическим моделированием, оценка и прогнозирование ведущих процессов старения — все это является основой для разработки методик испытаний сложных объектов, позволяющих на ранних стадиях создания новых изделий получить информацию об уровне их надежности. [c.573]

Научные силы нашей страны всегда активно участвовали в процессе управления развитием энергетики, но степень их вовлечения в обоснование Энергетической программы СССР и последующие работы аналогичного характера представляется все же беспрецедентной. Поставленные перед энергетической наукой задачи потребовали проведения широчайших согласованных исследований, направленных на выявление и анализ объективных закономерностей и тенденций долгосрочного развития энергетического комплекса и составляющих его отраслевых и региональных систем. Лишь на такой основе можно было рассчитывать на выработку научно-обоснованных рекомендаций о наиболее целесообразных путях обеспечения народного хозяйства топливом и энергией в переходный период. Имеющийся к тому времени научно-исследовательский задел в области системных исследований в энергетике составил достаточно конструктивную базу для решения этих задач. Начиная с 60-х гг. в СССР бурно развивается экономико-математическое моделирование как новое средство исследования перспективного развития энергетики. Б последующие годы модели постоянно расширялись и совершенствовались. Б 1970-х годах был сделан следующий важный шаг — переход от разработки отдельных моделей к разработке их систем. [c.8]

В отдельный 4.4 выделено описание методов моделей статис тической оценки показателей надежности систем на основе ста тистических же (ретроспективных) данных о надежности форми рующих систему элементов, а также определения показателей надеж ности систем с помощью методов статистического моделирования Методы статистического моделирования, естественно, могут исполь зоваться для анализа надежности как простых, так и сложных систем, однако их применение наиболее эффективно в случае сложных систем, особенно со схемами произвольной конфигурации. [c.149]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...