Методы моделирования ЭМП

Основу численных методов моделирования ЭМП составляют методы перехода от дифференциальных уравнений динамики и электромагнитного поля к разностным уравнениям, которые легко вы- [c.107]

Вначале (гл. 1) даны общие представления о САПР как о сложной организационно-технической системе и перспективах ее развития. Затем анализируются традиционные процессы проектирования ЭМП и возможности их преобразований в САПР (гл. 2). В гл. 3 на основе анализа обобщенной модели ЭМП формализуются задачи проектирования и приводятся к виду, удобному для решения на ЭВМ. Показывается, что задачи проектирования ЭМП по сути являются оптимизационными. В гл. 4 дается краткий обзор методов расчетного моделирования ЭМП. Часть методов, особенно теоретического плана, достаточно подробно описывается в специальных учебных курсах по ЭМП. Однако здесь целесообразно изложить основные идеи методов по классам, чтобы показать имеющиеся широкие возможности для составления семейства моделей ЭМП в САПР. Значительное внимание уделяется новым, нетрадиционным для электромеханики методам (статистическим, кибернетическим и численным). [c.4]

Подсистема расчетного проектирования реализована в проектных организациях первой и составляет основу первых очередей действующих САПР ЭМП. Это обусловлено тем, что формализация данного этапа проектирования ЭМП достигла высокого уровня еще до применения ЭВМ. Имеющиеся методики поверочного расчета ЭМП являются хорошей базой для алгоритмизации и программирования расчетов на ЭВМ. Кроме того, благодаря ЭВМ возможно применение новых методов моделирования расчетов и поиска оптимальных значений параметров ЭМП. В результате расчеты ЭМП имеют качественно новый уровень, отличающий процессы синтеза от процессов анализа. Поэтому в подсистему расчетного проектирования САПР ЭМП кроме наборов расчетных моделей ЭМП включаются также наборы алгоритмов поиска оптимума и наборы критериальных моделей, а сама подсистема обычно называется подсистемой оптимального проектирования ЭМП. Более подробно подсистема и процессы автоматизированного расчетного проектирования рассмотрены в гл. 5. [c.45]

Разбиение ППП на программные модули осуществляется в значительной мере по аналогии с блочным математическим моделированием ЭМП. Как правило, наблюдается соответствие между блоками моделей и программными модулями. Совокупности сменных блоков в зависимости от конструктивных особенностей или особенностей математических моделей и методов соответствуют аналогичные библиотеки программных модулей. С учетом этого программные модули разделяют на библиотечные и оригинальные. Выбор требуемых библиотечных и оригинальных модулей и их объединение в единую рабочую программу является основной задачей, которую рещает управляющая программа ППП. [c.151]

Математические модели конструктивных элементов по аналогии с моделями ЭМП на стадии расчетного проектирования целесообразно разрабатывать в двух вариантах быстрые и медленные. Это объясняется тем, что многие элементы для проверки ограничений требуют выполнения большого объема расчетов. Например, при конструировании вала необходимо вести расчеты на прочность и деформацию, определять крутильные и изгибающие колебания, уровень шумов и вибрации, усилия, передаваемые на подшипники, и т. п. Многие из этих расчетов ведутся достаточно точно с помощью громоздких алгоритмов, использующих теоретические методы моделирования и требующих большого машиносчетного времени. Поэтому при оптимизации геометрических размеров элемента следует пользоваться упрощенными (быстрыми) моделями, а для выбранного конечного варианта провести поверочные расчеты с помощью более точных (медленных) моделей. [c.167]

Таким образом, рассмотренные здесь современные методы теории цепей являются достаточно общими для моделирования различных видов расчетов при проектировании ЭМП. [c.88]

Наряду с методами, основанными на уравнениях поля в дифференциальной форме, для моделирования магнитного поля ЭМП, особенно в воздушном зазоре применяют также методы, основанные на уравнениях поля в интегральной форме. После перехода к интегральной форме уравнения (4.9) принимают вид [c.93]

При моделировании расчетного ПП ЭМП учитывают следующее. Множество конструктивных вариантов активной части ЭМП можно формально генерировать построением дерева вариантов, как это указано в гл. 2. Однако опыт разработки САПР ЭМП в проектирующих организациях показывает, что в большинстве случаев класс проектируемых объектов достаточно узкий и количество конструктивных признаков вариантов мало, что позволяет ограничиться построением перечня или матрицы вариантов исходя из имеющегося опыта проектирования. В результате основное внимание при моделировании ПП уделяется построению расчетных моделей ЭМП, формулировке задач и выбору методов их оптимального проектирования, а также сравнительному анализу и отбору вариантов. [c.119]

Дальнейшая детализация и реализация семантической модели в САПР на рис. 6.3 требует изучения и обобщения неформальных процедур конструкторско-технологического проектирования. Включение в САПР полного арсенала эвристических алгоритмов и приемов дает возможность сохранить преемственность с традиционными ПП ЭМП и полностью использовать методы ручного проектирования там, где нет формальных методов. Следует иметь в виду, что сохранение в САПР полного объема неформальных процедур не позволяет существенно улучшить качество проектов, так как сохраняются большинство ограничений, присущих ручному проектированию. Поэтому при автоматизации конструкторско-технологического проектирования следует по возможности на научной основе формализовать как можно больше этапов и процедур, используя для этого современные методы математического моделирования и принятия оптимальных решений, изложенные в предыдущих главах. [c.165]

Для анализа вариантов и выбора из них конечного можно использовать формальные методы и алгоритмы, применяемые для аналогичных целей на стадии расчетного проектирования. Таким образом, задачи конструирования элемента в целом достаточно хорошо формализуемы. Однако отметим, что многие конструктивные элементы ЭМП, особенно для машин малой и средней мощности, проектируются вручную без всесторонних, глубоких расчетов. Это приводит к утяжелению конструкции, повышенному расходу материалов, увеличению стоимости и другим нежелательным последствиям. Поэтому при создании конструкторско-технологической подсистемы САПР ЭМП особое внимание следует уделить всестороннему математическому моделированию всех конструктивных элементов. [c.167]

Задачу совместного выбора технологических параметров ЭМП, в общем случае можно сформулировать как многокритериальную задачу оптимизации. Пренебрегая явлениями старения и влиянием окружающей среды, можно полагать технологические параметры не зависящими от времени. Это упрощает постановку задачи и процесс решения по аналогии с задачами и методами оптимального проектирования ЭМП, рассмотренными выше. Тогда основная трудность в оптимальном выборе технологических параметров ЭМП расчетным путем сводится к проблеме математического моделирования, т. е. установления вычислительных связей между показателями качества и технологичности ЭМП, с одной стороны, и технологическими параметрами — с другой. Эта проблема осложняется тем, что на этапе выбора технологических параметров технологические процессы производства ЭМП пока еще не уточнены и не детализированы. [c.181]

Программно-техническая реализация процесса выбора технологических параметров осуществляется по аналогии с расчетным проектированием (в случае использования методов математического моделирования и оптимизации) или диалоговым конструированием ЭМП (в случае неформального подхода). [c.182]

Экспериментальный подход использует статистические методы численного анализа ограничений при различных фиксированных входных величинах. Так, например, можно осуществить упорядоченный или случайный перебор точек в допустимом множестве Dz. Если считать, что N — полное число перебираемых точек, а Nj — число точек, в которых нарушается ограничение Hj, то отношение NjIN будет характеризовать вероятность нарушения данного ограничения. При малой вероятности нарущения ограничение можно считать несущественным. Несмотря на логическую простоту, возможности экспериментального подхода также сильно ограничены из-за большой размерности задачи. Поэтому разработку достаточно универсальных, формализованных методов выделения существенных ограничений можно также отнести к числу нерешенных проблем расчетного моделирования ЭМП. [c.123]

Дальнейшее ветвление вариантов происходит за счет возможностей многовариантного построения вычислительных алгоритмов для реализации одних и тех же моделей и методов. Совокупность вычислительных алгоритмов с учетом логических связей между ними и разделения процедур между человеком и машиной можно рассматривать как конечную функциональную (имитационную) модель автоматизированного ПП, готовую к реализации в САПР. Нарастание числа вариантов по мере перехода от семантических моделей к математическим и информационным, а затем к алгоритмическим требует сравнительного анализа этих вариантов и выбора наилучшего. Однако разработка формального аппарата многовариантного синтеза логико-вычислительных алгоритмов ПП для САПР находится в начальной стадии. Отдельные результаты теоретического плана еш,е не привели к созданию и внедрению в инженерную практику формальной методологии синтеза ПП в САПР. Поэтому этап моделирования ПП, очень важный для разработки САПР и их подсистем, все еще выполняется неформально на основе H Ky Vea и опыта проектировщиков ЭМП и разработчиков САПР. [c.118]

С учетом современных методов построения ППП разработан и получил широкое применение при проектировании ЭМП ряд пакетов как объектно-независимых, так и объектно-ориентированных [65]. Объектно-ориентированные ППП предназначены для решения проектных задач сравнительно узкого класса ЭМП и применяются соответственно в САПР синхронных двигателей, крупных электрических машин, трансформаторов, синхронных генераторов автономной электроэнергетики и т. п. Объектно-независимые ППП предназначены в основном для решения задач оптимизации параметров и анализа динамических режимов практически любых ЭМП. К их числу можно отнести пакет для многокритериального оптимального проектирования ЭМП в диалоговом режиме (ППП МОПО) [65] и пакет для моделирования динамических процессов электромеханических систем ( 7.4). [c.155]

В целом анализ задач технологического проектирования ЭМП показывает следующее. Эти задачи по содержанию наиболее разнообразны в сравнении с задачами расчетного и конструкторского проектирования. Однако по методам решения они наименее формализованы. Только небольшая часть задач, в основном связанных с динамическим моделированием технологических процессов r оценкой затрат на производство, решается формально с помощью методов и средств расчетного проектирования ЭМП. Остальные задачи технологического проектирования ЭМП в настоящее время можно решить с помощью методов и средств, используемых в диалоговом конструировании в САПР. Необходимо отметить, что в прикладной математике и математическом программированитг разработан ряд методов, оптимизирующих решение задач по закупке и размещению оборудования, распределения ресурсов, составления [c.189]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...