Московский Авиационный Институт

(Национальный исследовательский университет)

Кафедра «Системный анализ и управление»

Бобронников В.Т.

Методические указания

к курсовой работе

по дисциплине

«Статистическая динамика ЛА и систем»

Утверждено на заседании кафедры

«___» __________ 2003 г.

Москва 2003 г.

Содержание

			Стр.
	1. 2. 3. 4.	Цель работы Порядок выполнения работы и содержание отчета Методические рекомендации по выполнению работы Рекомендованная литература	3 3 6 8

1. Цель работы

Целью данной курсовой работы является практическое освоение методов статистического анализа (анализа точности) движения летательных аппаратов и их систем при действии случайных факторов.

2. Порядок выполнения работы и содержание отчета

Курсовая работа выполняется каждым студентом индивидуально в соответствии с заданием, выданным преподавателем.

Задание содержит:

• Математическую модель анализируемой системы.

• Данные о параметрах системы, начальных условиях ее движения.

• Состав и характеристики возмущений, действующих на систему.

• Формулировку цели анализа.

• Предложения или рекомендации о методе (или методах) анализа.

Возможны отклонения от типового задания, при которых студент сам должен сформулировать цель исследования, разработать математическую модель системы, определить состав и характеристики возмущений, действующих на систему, выбрать метод анализа и т. п. Приветствуется формулировка задания на курсовую работу, в котором в качестве объекта исследования рассматривается ЛА или СУ ЛА, которые являются объектами изучения в УИРС, выполняемой студентом.

По результатам выполненной работы должен быть оформлен отчет, отражающий основные этапы выполнения работы и результаты, полученные в работе.

Отчет о курсовой работе должен содержать следующие разделы, отражающие все основные этапы выполнения работы и ее результаты:

1. Название работы, кратко отражающие тип изучаемой системы и цель исследования. Например: «Анализ точности системы теленаведения методом моментов и методом Монте-Карло».

2. Содержание работы.

3. Реферат, содержащий 10 – 15 строк текста. В реферате должны быть указаны: 4 – 6 ключевых слов, объект исследования, метод или методы исследования, основные методические и технические результаты работы (разработанные математические модели, алгоритмы расчетов, программы и результаты расчетов).

4. Введение. На 1 – 1,5 страницах должна быть сформулирована актуальность исследования, проводимого в работе, т.е. указано, зачем при проектировании аэрокосмического аппарата рассматриваемого класса требуется проводить исследование (расчеты), выполняемые в работе, указана конкретная цель исследования, проводимого в работе, перечислены разделы основной части работы.

5. Основная часть работы. Название этой части может быть близким или повторять название курсовой работы в целом.

Эта часть работы содержит следующие подразделы:

1. Постановка задачи. Здесь на основе задания на работу дается формулировка цели исследования, общее описание математической модели системы (исходные уравнения движения, состав и характеристики возмущений, параметры системы и возмущений, начальные условия движения), указываются все имеющиеся числовые исходные данные, т.е. формулируется, что дано, и что требуется найти.

2. Анализ и выбор метода решения задачи. В этом разделе, учитывая цель исследования, свойства системы, состав возмущений, должны быть:

• отобраны и проанализированы на предмет применимости все методы, которые могут быть использованы для решения задачи, сформулированной в п. 5.1.;

• обсуждены преимущества и недостатки каждого из них;

• принято обоснованное решение о методе (методах) который будет применяться в работе, в том числе учитывая требования, сформулированные в задании на работу.

Как правило, задача статистического анализа должна решаться в курсовой работе двумя методами: методом Монте-Карло и одним из аналитических методов априорного статистического анализа.

3. Краткое описание применяемого метода (методов). Здесь на основе конспекта лекций и учебников должно быть дано общее описание (порядок) решения задач с помощью выбранного (выбранных) методов.

4. Вывод расчетных соотношений для исследуемой системы. Этот подраздел – один из наиболее важных в работе. В нем выводятся все соотношения, необходимые для реализации используемого метода расчета применительно к изучаемой системе.

5. Алгоритм решения задачи. Как правило, задачи статистического анализа систем решаются с использованием компьютеров. Поэтому в данном подразделе формируется укрупненный алгоритм решения задачи в соответствии с общей схемой и расчетными соотношениями, полученными в предыдущем подразделе. Особое внимание здесь должно быть уделено:

• общей архитектуре программы;

• выделению в ней логически завершенных частей (блоков);

• созданию интерфейсов для задания и варьирования исходных данных (окна, меню), выдачи результатов решения в удобных для дальнейшего использования форматах (таблицы с заготовками, графики, диаграммы и т.п.).

6. Описание программы решения задачи. Здесь приводится информация о разработанной программе (среда, язык, имя программы, имена блоков, структура окон или меню, баз данных и т.п.). Распечатка текста программы (листинг) должна быть приведена в приложении к работе.

Настоятельно рекомендуется использовать систему программирования Matlab, в том числе готовые программные средства этой среды, включая систему визуального программирования Simulink.

7. Результаты численных исследований и их анализ. В этом подразделе должны быть представлены результаты численных расчетов, выполненных с помощью разработанной программы в соответствии с целью исследования. Особое внимание здесь должно быть уделено физической интерпретации полученных результатов. Для этого результаты расчетов должны быть представлены в виде таблиц (но не слишком длинных), или графиков с заголовками, обозначениями переменных, размерностями, шкалами и т.п.

Таблицы и графики, формируемые в программе, должны быть распечатаны и включены в отчет. Следует обратить внимание на сохранение в таблицах необходимого (не чрезмерного) числа значащих цифр после запятой, т.е. не засорять таблицы излишней информацией.

6. Выводы по работе. В данном разделе подводится краткий итог выполненной работы, который формулируется в виде перечисления основных результатов, полученных в работе.

Эти результаты могут быть в общем случае отнесены к следующим трем группам:

• Методические результаты работы – типа: «разработана математическая модель системы (какой) с учетом особенностей (каких) для решения задачи (какой)», т.е. отражено все то, что получено автором выполненной работы в подразделе 5.4;

• Алгоритмические и программные результаты – типа: «разработаны алгоритм и программа решения задачи (какой) методом (каким), при ограничениях (каких) с возможностями ввода и вывода данных (какими), которые могут быть также использованы, помимо данной задачи (в каких ситуациях)», т.е. охарактеризовано значение результатов, представленных в подразделах 5.5. и 5.6.;

• Технические результаты. Здесь должны быть отражены результаты технических исследований, представленные в подразделе 5.7, типа: «исследовано влияние (чего) на (что), найдены оптимальные значения (чего), равные (чему) при каком значении критерия оптимальности и т.п.».

Следует иметь в виду, что возможны некоторые повторы текстов реферата (см. п. 3) и выводов (п. 6). Это не должно смущать автора работы, поскольку как реферат, так и выводы пишутся для первоначального беглого ознакомления читателя с работой без детального изучения основной части работы, т.е. с целью получения ответов на вопросы типа:

• Мне интересна работа с таким названием, или нет?

• Имеет ли смысл дальнейшее более детальное изучение работы?

• Могу ли я позаимствовать что-либо из работы для себя (модель, программу, численные результаты)?

7. Литература. Здесь должны быть приведены книги и другие материалы, которыми пользовался автор, выполняя работу. Ссылки на эти источники в соответствующих местах записки позволяют избежать или сократить объяснения и доказательства по соответствующему вопросу (формуле, данным, алгоритму и т.п.).