25. Применение имитационного моделирования при проектировании

Имитационное моделирование представляет собой метод исследования проектируемой системы, заключающейся в имитации на ЭВМ процесса ее функционирования. ИМ реализуется программным алгоритмом процесса функционирования системы с учетом выбранного уровня детализации и его испытаний для получения нужных характеристик. Под ИМ понимается процесс конструирования модели реальной системы и постановки экспериментов этой модели с целью изучения ее поведения либо оценки в рамках ограничений, стратегий обеспечивающих функционирование системы.

Процесс имитации включает в себя большое число операций, связанных с формированием, преобразованием и использованием реализации случайных событий, величин и процессов. ИМ позволяет исследовать СУ любой сложности, и на любом уровне детализации его можно представить в виде непрерывного спектра, от моделей реальной системы до абстрактных математических моделей. Структуру ИМ в общем виде можно представить как результат действия реального объекта

f – функция между и , определяющая величину Е

- переменные параметры, которыми мы можем и не можем соответственно управлять.

Схема показана на рис.

На этапе формирования модели осуществляется переход от представлений о реальной системе к некоторой логической схеме. Подготовка данных состоит в отборе данных, необходимых для построения модели. Трансляция заключается в описании модели на языке применяемом для используемой ЭВМ. Оценка адекватности осуществляется путем обращения к модели и сопоставления полученной информации с данными о реальной системе. Реализация подразумевает практическое применение модели и результатов моделирования.

Недостатки: 1. Получение формальных и графических зависимостей от характеристик системы требует многократных исследований. 2. Разработка программ сложных ИМ весьма трудоемко и требует высокой квалификации разработчиков. 3. Одиночное испытание позволяет получить лишь численное значение нулевых величин. 4. ИМ в принципе не точно и нет возможности измерить степень неточности.

26. Компоновочные характеристики аппаратуры автоматизированных систем.

Для приближенной количественной оценки качества конструкции системы обычно используются следующие по­казатели (коэффициенты) компоновки: плотность геомет­рической упаковки; заполнение объема; относительная масса.

Под геометрической упаковкой (точнее, компоновкой или укладкой) принято понимать процесс размещения,со­единения и защиты компонентов в системе. Плотностью (коэффициентом) упаковки k_y называют число составных частей системы п, размещенных в границах объема V, т. е.k_y=n/V.

. Коэффициент заполнения объема

Vкон— объем, занимаемый конструкционными материа­лами, обеспечивающими неизменность положения в про­странстве активных и вспомогательных материалов для выполнения ими физических функций (процессов), а так­же дополнительную защиту этих материалов от внешних воздействий (шасси и корпуса приборов, корпуса микро­схем и ,т. п.).

Как правило, объем, занимаемый активными матери­алами, невелик. Например, в стандартной радиоэлектрон­ной аппаратуре — только от 0,5 до 10% объема, занято активными материалами. То же справедливо и для аппара­туры систем управления.

Коэффициент массы или относительную массу актив-пых G_aKT, вспомогательных G_BCn и конструкционных G_KOH материалов запишем в виде

назвать физическим объемом, понимая под ним объем жидкости, вытесненной аппаратурой при погружении ее в жидкость, то равенства (7.7) и (7.8) можно переписать в виде

где

Связь между объемом и массой аппаратуры принято характеризовать плотностью, которая для современной радиоаппаратуры и близкой к ней аппаратуры систем уп­равления не превосходит плотности алюминия и пласт­массы. Наибольшее значение плотности характерно для бортовой и переносной аппаратуры, что объясняется стремлением минимизировать ее массу. Для наземной ап­паратуры важно удобство эксплуатации, а масса решающего значения не имеет. Поэтому плотность подобной аппаратуры может быть меньше.