Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

“Витебский государственный технологический университет”

Кафедра АТПП

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине “ Моделирование объектов систем автоматизации”

Тема: “Разработка математической модели и

моделирование привода механической системы”

Выполнил:

студент гр. ЗА-23

Ковалевский О.А

Проверил:

Кузнецов А. А.

Витебск 2013

Содержание

Введение 3

1. Выбор двигателя 5

2. Разработка структуры математической модели 9

3. Разработка программы для ЭВМ, идентификация нелинейной механической характеристики нагрузки и статистический анализ результатов 10

4. Разработка программы для ЭВМ и моделирование режима работы привода 16

5. Выводы и заключение 21

Литература 22

Приложения 23

Введение

Внедрение ЭВМ во все сферы человеческой деятельности требует от специалистов разного профиля овладения навыками использования вычислительной техники. Повышается уровень подготовки студентов вузов, которые уже с первых курсов приобщаются к использованию ЭВМ и простейших численных методов, не говоря уже о том, что при выполнении дипломных и курсовых работ применение вычислительных машин становится нормой в подавляющем большинстве вузов.

Вычислительная техника используется сейчас не только в инженерных и экономических науках, но и в таких традиционно нематематических специальностях, как медицина, лингвистика, психология и др. В связи с этим можно констатировать, что применение ЭВМ приобрело массовый характер. Возникла многочисленная категория специалистов – пользователей ЭВМ, для которых необходима литература по дисциплинам, непосредственно связанным с применением вычислительной техники.

Основной такой дисциплиной является вычислительная математика. Она изучает методы построения и исследования численных методов решения математических задач, которые моделируют различные процессы.

Моделирование является важнейшим этапом любого процесса проектирования систем управления объектами различной физической природы и технического назначения. Используемые комплексно средства и методы моделирования позволяют более эффективно, как с точки зрения материальных затрат, так и с точки зрения технического качества решают конструкторские, технологические и исследовательские задачи. Современный математический аппарат, основанный на широком использовании вычислительной техники, среди всех средств и методов моделирования предопределяет ведущую роль математического моделирования.

Специфика объектов находит отражение прежде всего в их математических моделях.

Математическая модель - это совокупность математических объектов (чисел, переменных, векторов, множеств и т.п.) и отношений между ними, которая адекватно отражает некоторые свойства проектируемого технического объекта. Большой и важный класс математических моделей составляют системы уравнений. В процессе проектирования применяют те математические модели, которые отображают существенные с позиций инженера-проектировщика свойства объекта. К математическим моделям предъявляют требования точности, экономичности, универсальности.

С более общих позиций математической моделью можно назвать описание функции объекта с помощью математических символов и терминов, в которые также включаются и лингвистические средства (формальные языки). То есть, математические модели могут быть представлены, например, в виде алгоритмов и программ для ЭВМ. Функции модели и объекта необходимо соотносить только с точки зрения аналогии, то есть подобной реакции на аналогичные воздействия. Например, при подаче на вход модели величины, аналогичной величине объекта, выход модели аналогичен выходу объекта.

Несмотря на то, что математические модели разных объектов различны, имеется ряд общих положений, справедливых для многих областей техники и относящихся к принципам и методам моделирования.

Комплекс аналитических и расчетных работ, направленных на создание и исследование математической модели объекта или системы называется модельным проектом.