
- •Список литературы:
- •Введение
- •Основные понятия и определения
- •Классический подход
- •Системный подход
- •Способы создания моделей
- •Классификация моделей
- •Классификация методов моделирования
- •Глава 2 Теоретические основы моделирования
- •1.1 Условное моделирование
- •1.2 Аналогия.
- •2. Аналогичное моделирование
- •3. Элементы теории подобия
- •3.1 Понятие подобия
- •3.2 Подобие физических процессов (объектов)
- •3.3 Виды подобия.
- •Теория размерности Основные положения теории размерности
- •Критерии подобия
- •3.4 Определение критериев подобия
- •Определение критериев подобия при известном математическом описании
- •Определение критериев подобия с использованием теории размерности (при неизвестном математическом описании)
- •3.5 Первая теорема подобия и ее применение при определении критериев подобия.
- •3.5.1 Определение критериев подобия по уравнениям исследуемых процессов
- •3.5.2 Определение критериев подобия процессов, описываемых уравнениями, содержащими только однородные функции
- •3.5.3 Определение критериев подобия процессов, описываемых уравнениями, содержащими неоднородные функции
- •Преобразование критериев подобия
- •Методика определения критериев подобия способом интегральных аналогов
- •3.6 Вторая теорема подобия и ее применение при определении критериев подобия (-теорема)
- •Методика определения критериев подобия на основе анализа размерностей
- •Этапы определения критериев подобия
- •3.7 Третья теорема подобия и ее применение при установлении условий подобия.
- •3.7.1 Формулировка третьей теоремы, отвечающая реальным задачам
- •3.7.2 Автомодельность
- •3.7.3. Масштабные уравнения
- •Общий вид масштабных уравнений для любой системы по методу размерности
- •3.8 Дополнительные положения о подобии
- •Первое дополнительное положение о подобии сложных систем
- •3.8.1.1 Следствия первого дополнительного положения
- •Второе дополнительное положение о подобии систем с нелинейными или переменными параметрами
- •Третье дополнительное положение о подобии анизотропных или неоднородных систем
- •Четвертое дополнительное положение о подобии физических
- •Этапы процесса подобного моделирования
- •Классификация видов подобия и моделирования
- •В качестве модели заменим
- •Методы идентификации
- •Структурная идентификация
- •Р ис. 20 Общая схема идентификации модели Текущие данные
- •Выбор класса модели
- •Выбор критерия согласия
- •Параметрическая идентификация
- •Схемы параметрической идентификации
- •Идентификация линейной регрессионной модели р ис. 21 Схема одномерной системы
- •Линейный регрессионный анализ для многомерных систем
- •Идентификация динамических систем
- •Идентификация нелинейных систем
- •Метод прямого поиска
- •Аппроксимация нелинейности
- •Модель Гаммерштейна
- •Метод Виннера
- •Двухэтапная процедура
- •Планирование эксперимента
- •Активный эксперимент
- •Построение d – плана
- •Оценка адекватности модели
- •Практическая реализация моделирования
- •Масштабирование переменных для авм
- •Операционный усилитель как основной элемент авм
- •Линейные операционные элементы
- •Пропорциональный (масштабирующий) усилитель
- •Звено перемены знака
- •Суммирующий усилитель
- •Интегрирующее звено.
- •Интегрально-пропорциональный усилитель
- •Дифференциальное звено
- •Пример аналогового моделирования двигателя постоянного тока
- •Способы математического описания систем автоматизации электроприводов.
- •Моделирование нелинейных функций
- •Работа операционного усилителя в режиме компаратора
- •Добротность аналоговой вычислительной машины
- •Реализация аналоговых моделей
- •Методы составления схем набора
- •Общая методика моделирования на авм
- •Цифровое моделирование.
- •Приведение дифференциальных уравнений к виду, удобному для цифрового моделирования
- •Структурирование при цифровом моделировании.
- •Выбор вспомогательных переменных для передаточных функций, содержащих оператор в числителе
- •Гибридное моделирование
- •Система matlab
- •Краткая характеристика системы
- •Система matlab (Вводный курс) Ввод простых матриц
- •Программа моделирования динамических систем.
- •Требования к системе.
- •1. Быстрый старт.
- •2. Начальные сведения.
- •2.1 Создание простой модели этап 1
- •2.2 Этап 2
- •3. Анализ моделей.
- •3.1 Способы использования.
- •3.2 Моделирование.
- •3.2.1 Моделирование с помощью меню.
- •3.2.2 Моделирование с помощью командной строки.
- •3.3 Просмотр траекторий выходных сигналов.
- •3.5 Алгебраические циклы
- •3.6 Алгоритмы моделирования
- •4. Управление величиной шага
- •4.1 Минимальный размер шага
- •4.2 Максимальный размер шага
- •4.3 Методы с фиксированным шагом
- •4.4 Эффективный размер шага
- •5. Системы дискретного времени.
- •5.1 Дискретные блоки
- •5.2 Образцовое время
- •5.3 Полностью дискретные системы
- •5.4 Смешанные системы (непрерывные и дискретные)
- •6. Линеаризация
- •Имитационное моделирование.
- •1. Сущность имитационного моделирования.
- •2. Цифровое моделирование больших систем.
- •2.1 Характерные особенности больших систем.
- •2.2 Аналитические модели
- •2.3 Имитационные модели.
- •2.3.1 Влияние случайных факторов.
- •2.4 Пример имитационной модели.
- •2.5 Условия использования имитационных моделей.
- •2.6 Недостатки имитационных моделей.
- •3. Технология моделирования сложных систем. Технологические этапы создания и использования имитационных моделей.
3.8.1.1 Следствия первого дополнительного положения
Следствие №1. Если каждые две системы, в отдельности подобные двум другим системам, сходственно соединены между собой через третьи системы, то и образовавшиеся при этом две новые (сложные) системы будут подобны при подобии соединяющих их систем.
Следствие №2. Две подобные системы остаются подобными после любых преобразований, выполненных соответственно одинаково в обеих системах.
Второе дополнительное положение о подобии систем с нелинейными или переменными параметрами
Формулировка. Условия подобия линейных сложных систем могут быть распространены на системы с нелинейными или переменными параметрами, если удовлетворяется дополнительное требование совпадения относительных характеристик сходственных нелинейных или переменных параметров.
Если один из параметров нелинейный или переменный:
- если функция
нелинейна и задана таблично, то
ее можно аппроксимировать полиномом,
т.е.
Рис. 14 График зависимости Рп(Рi)
Тогда общие уравнения получаются:
это означает, что количество увеличивается на l параметров.
Третье дополнительное положение о подобии анизотропных или неоднородных систем
Формулировка. Условия подобия изотропных или однородных систем могут быть распространены на анизотропные или неоднородные системы, если удовлетворяется дополнительное требование обеспечение одинаковой относительной анизотропии или неоднородности сходственных параметров сопоставляемых систем.
Справка. Изотропные системы - имеют одинаковые физические свойства (электропроводность, теплопроводность, упругость и т.п.) по всем направлениям внутри системы; анизотропные - различные свойства, в однородных системах - все элементы обладают постоянными по значениям сходственными физическими параметрами, неоднородные - имеют переменные значения сходственных параметров.
Т.е. изотропия и анизотропия характеризует систему со стороны изменения параметров по различным направлениям, однородность и неоднородность - характеризует изменение параметров по абсолютному значению.
Четвертое дополнительное положение о подобии физических
процессов при отсутствии геометрического подобия
Формулировка. Условия подобия процессов в геометрически подобных системах могут быть распространены на геометрически неподобные системы, если выполняется дополнительное требование обеспечения такого нелинейного подобия пространства параметров системы, при котором существуют подобные изменения параметров процесса в нелинейно-сходственных точках этого пространства.
Пятое дополнительное положение о подобии при вероятностном
характере процесса
Формулировка. Условия подобия процессов в системах с детерминировано определенными параметрами могут быть распространены на системы с вероятностно (статистически) определенными параметрами, если удовлетворяются дополнительные требования совпадения плотностей вероятностей сходственных параметров в относительной форме и пропорциональности их статических моментов, степени масштабных коэффициентов, при которых совпадают с порядками соответствующих моментов.
Подобное моделирование
Подобная модель - модель, свойства, параметры и значения переменных которой, пропорциональны соответствующим свойствам, параметрам и значениям переменных оригинала.
Для подобного моделирования некоторого объекта - оригинала - требуются исходные данные. В общем случае к ним относятся следующее:
1. Математическое описание оригинала в виде уравнения
F(yo, xoi, toj, POi) =0,
при этом y0 – выходная переменная объекта; x0i – входные переменные объекта; t0 –временная переменная объекта; P0i – параметры объекта (материальные).
Пределы переменных величин yo, xoi, toj, если это возможно.
Условия однозначности решения соответствующих уравнений.
Задание функциональных зависимостей xoi = fi(toj).