
- •1. Роль моделирования в технике. Основные определения теории моделирования.
- •2. Описание процесса компьютерного моделирования.
- •3. Технические объекты моделирования, параметры объектов
- •4. Классификация моделей. Требования к моделям
- •5. Обзор современных прикладных компьютерных систем как инструмента моделирования технических объектов.
- •6. Скм, основные возможности и особенности
- •Матричная и векторная алгебра
- •7. Обзор методов построения математических моделей
- •8. Применение численных методов в математическом моделировании
- •9. Численные методы решения алгебраических уравнений и систем
- •10. Реализация числ. Методов реш. Уравнений и систем в Mathcad и Matlab.
- •11.Методы численного интегрирования и их реализация в Mathcad и Matlab.
- •12. Методы построения статических моделей
- •13. Построение моделей по результатам эксперимента.
- •14. Аппроксимация и интерполяция. Математические определения
- •15 Численный метод наименьших квадратов
- •16. Функции интерполяции в аппроксимации в MathCad
- •17. Численные методы решения оду и систем оду.
- •20. Определение, виды и п-ры динам модели, понятия времени, прост-ва, дв.
- •21. Формы представ и методы реализ динам моделей. Виды внешних воздейс
- •22. Интегральное преобразование Лапласа
- •23. Передаточная функция, ее получение для динамических моделей
- •24. Алгоритм реализ динамич моделей с исп передаточной функции в скм.
- •25. Исследование динамических моделей в скм.
- •26. Исследование переходных процессов в Mathcad
- •27. Задачи идентификации в моделировании. Условия идентификации
- •28. Параметрическая идентификация
- •29. Идентификация во временной области
- •30. Способы создания графического пользовательского интерфейса в Matlab.
- •Axes uicontrol … uimenu
- •31. Иерархия классов gui. Типы графических элементов интерфейса.
- •Axes uicontrol … uimenu
- •32. Разработка интерфейса средствами дескрипторной графики
- •33. Исследование моделей технических объектов с применением интерфейса
- •35. Описание основных блоков и создание подсистем в Simulink
- •38. Моделирование электрических схем в пакете SimpowerSystem
- •39. Общие понятия теории автоматического управления (тау)
- •40. Принципы управления и динамический режим работы сау.
- •41. Типовые звенья сау, их переходные характеристики
- •42. Соединение структурных звеньев сау
- •43. Частотные характеристики сау
- •44. Устойчивость линейных динамических систем
- •45. Общая характеристика пакета Control System Toolbox
- •46. Функции пакета для создания lti-моделей
- •Функции получения динамических параммоделей
- •47. Моделирование lti-моделей в Simulink
- •48. Оптимизация параметров сау.
- •49. Опред. Событийно-упр систем. Понятия теории конечных автоматов
- •50. Пакет Stateflow: общий обзор
- •51. Объекты Stateflow-диаграммы
- •52. Примеры моделирования с ограничениями по времени
- •53. Примеры моделирования с ограничениями по скорости
- •54. Понятие события, моделирование с использованием простых событий
- •Port – входной/выходной порт
- •55. Моделирование аналогий в технике
- •56. Создание исполняемых приложений в Matlab
48. Оптимизация параметров сау.
В MatLAB включен пакет, позволяющий оптимизировать параметры переходного процесса модели ЛСС, изменяя параметры регулятора самого объекта управления.
Этот пакет называется Simulink Response Optimization. Рассмотрим блок Signal Constraint. Последовательность работы с блоком:
1. Создаётся модель исследуемой динамической модели в Simulink
2. Вход блока Signal Constraint соединяется с тем сигналом, на который накладывается ограничение.
3. Задаются начальные параметры, подлежащие оптимизации.
4. Открывается окно блока Signal Constraint
5. Задаются параметры переходного процесса:
- с помощью перемещения линий ограничения
- с помощью команды Goals- Respons
6. Задаются параметры, подлежащие оптимизации с помощью команды меню Optimization – Tuned Parameters
7. Инициализируется процесс оптимизации модели нажатием кнопки Start.
Для переходного процесса задаются следующие параметры:
- длительность – Setting time
- время нарастания – Rise time
- макс перерегулирование – Overshoot
- макс недорегулирование – Undershoot
49. Опред. Событийно-упр систем. Понятия теории конечных автоматов
СУС - системы, при моделир которых исп: - непрерывные модели (системы ДУ) и дискретные модели (конечные автоматы). Эти 2 вида моделей опираются на разные модели времени – дискретные или мгновенные для дискр моделей, и непрерывные или длительные для непрерывных. Такие системы - гибридные или непрерывно-дискретные. Какая бы модель времени не исп, поведение гибридной сист с вых пар-ми y(t) в любой момент времени t* характ парой (t*, y(t*)) - событием. У него 2 коорд: временная t* - указывает на время наступления события и пространственная y(t*) – характ явление (указывает на процесс). Если простр-временные координаты непрерывны, то пара (t,y(t)) определяет бесконеч множество событий. Если пара y(t) дискретна, то события - дискретные и изображаются в виде графа. Пример: описать функционирование светофора с помощью переходной функции: Свет (i+T) = свет(i), T=3, i=1,2,3…
Свет:
зелёный (i=1), жёлт (i=2), красный (i=3)
Параметры
гибридных систем: - системы управления
техпроцессами, - сложные бытовые приборы,
- военная область, - космонавтика,
транспорт и связь. Все эти системы сост
из аналоговых и дискретных элементов.
Автомат
можно представить как нек уст-во, на кот
подаются вх сигналы и снимаются вых,
кот могут иметь нек внутренние сост.
При анализе автоматов, изучают их
поведение при разных возмущающих
воздействиях, и min число состояний
автомата без работы по заданному
алгоритму. Такой автомат – абстрактный
(АА) – мат. абстракция, модель дискретного
уст-ва, имеющая 1 вход, 1 выход, и в каждый
момент времени находящаяся в 1 состоянии
из множества возможных. На вход уст-ву
символы одного языка, на выходе он выдаёт
символы (в общем случае) другого языка.
Формально, АА определяется как пятёрка
H=(S,X,Y, δ, λ), где S – конечное множество
состояний автомата, X,Y – конечный вх и
вых алфавиты, из которых формир строки,
считываемые и выдаваемые автоматом.
δ: S*X → S – функция переходов, λ: S*X → Y –
функция выходов. Функциональная схема
абстрактного автомата:
объекта в завис от его тек сост и вх данных, при условии, что общее возможное кол-во состояний конечно. По способу формир функций выхода: автоматы Мили и Мура. В авт Мили функцию выходов λ опред значение вых символа по классич схеме АА. Особенность авт Мили, что функция выходов - двухаргументная и символ в выходном канале y(t) обнаруживаются только при входном канале x(t). Зависимость вых сигнала только от состояния представлен в автомате Мура, здесь функция выходов опред значение вых символа только по 1 аргументу - состоянию автомата. Рисунок такой же (без верхней передачи x(t) и вместо λ надоμ.