
- •Н.П. Воробьев теория моделирования в инженерной практике Учебное пособие
- •1 Анализ основных пакетов для компьютерных расчетов и моделирования электрических, электронных и электроэнергетических устройств и систем
- •2 Simpowersystems: моделирование электротехнических устройств и систем в simulink – часть 1
- •2.1 Библиотека блоков SimPowerSystems
- •2.1.1 Состав библиотеки и основные особенности
- •Igbt транзистора
- •4 Повышение скорости и точности расчетов
- •5 Библиотека Simulink-прототипов электротехнических блоков
- •6 Как SimPowerSystems работает
- •6.1 Алгоритм расчета SimPowerSystem-модели
- •6.2 Выбор метода интегрирования
- •6.3 Особенности моделирования схем силовой электроники
- •9 SimPowerSystems: Моделирование электротехнических устройств и систем в Simulink-часть 3. Machines - электрические машины
- •10 История развития теории моделирования
- •11 Основы теории моделирования электрических сетей
- •11.1 Основные понятия теории подобия и моделирования
- •11.2 Основные положения и задачи теории подобия как основы научно-технического эксперимента
- •11.3 Классификация видов подобия и моделирования. Моделирование компонентов электрических сетей
- •11.4 Подобие и моделирование механических процессов в опорах
- •11.5 Подобие тепловых процессов в проводах воздушных лэп
- •11.6 Подобие и моделирование трансформаторов
- •11.7 Подобие цепей с распределенными параметрами
- •11.8 Физические модели линий передач переменного тока
- •Список использованных источников
10 История развития теории моделирования
Применение метода моделирования для изучения свойств некоторого объекта посредством исследования свойств другого - модели - известны с середины XV века. Области применения методов моделирования:
- производство;
-научные исследования в естественных, технических и гуманитарных областях знаний;
-проектирование, конструирование;
-экспериментальные исследования новых технических систем;
-деятельность руководителя по принятию инженерных и организационно-технических решений [17].
В середине XV -го века обоснованием методов моделирования занимался Леонардо да Винчи:
-устанавливал аналогии при бурении дерева;
-предлагал создавать стеклянные модели глаз, изучать работу сердца на модели.
В XVI - XVII веках в сочинении Г. Галлилея упоминается об использовании моделирования при строительстве галер. Первые строгие научные формулировки условий подобия (первая теорема подобия) были заложены в XVII веке И. Ньютоном.
Развитие теории подобия шло двумя путями, основой которых был анализ:
1) уравнений, описывающих явления;
2) размерностей физических величин, характеризующих эти явления. Первое направление разрабатывалось в нашей стране, и было названо анализом уравнений, второе - за рубежом - анализ размерностей.
Теория аналогового электромоделирования развивалась с 1911 г.
Н. Н. Павловским, затем С. А. Гершгориным, Л. И. Гутенмахером. Моделирование с использование техники ЦВМ разрабатывалось А. Н. Лебедевым и П. А. Табаксом.
В результате проведения исследований по моделированию электрических систем (Д. А. Городский и др.) появились расчетные столы электрических систем, установки для изучения переходных процессов.
Теория подобия и моделирование по сути дела является методологией эксперимента.
Теория эксперимента развивается по двум направлениям [17]:
1) Обработка данных - методика расчета и построения достоверных опытных данных (Ж. Лагранж - XIX век).
2) Теория планирования эксперимента - методика наблюдения за явлениями (пассивный эксперимент) и одновременно такая стимуляция изучаемых явлений (активный эксперимент), которая позволила бы наиболее быстро, с меньшим числом опытов найти характерные точки (активный - экстремальный эксперимент) (Фишер, В. В. Налимов и др.). При этом используется многофакторный эксперимент, экстремальный и вероятностный подходы к учету влияющих факторов, называемые рандомизацией.
Объединив возможности, скрытые в человеческом интеллекте, со способностью вычислительной машины быстро выполнять арифметические и логические операции, можно получить так называемую имитационную математическую модель.
Большое значение для сооружения электрических систем и дальних электропередач имели исследования их режимов на физических моделях, создаваемых в стадии проектирования и позволяющих проверить теоретические положения, лежащие в основе расчетов, и действие различных регулирующих устройств, аппаратуры, релейной защиты и т.д.
Сочетание физической и математической моделей с натурными приборами применяется для наладки приборов управления и тренировки персонала, управляющего сложными объектами. В первом случае эти модели стали называться испытательными стендами - во втором - тренажерами. В будущем тренажеры должны найти применение и при подготовке персонала для энергосистем.