
- •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
52. Примеры моделирования с ограничениями по времени
Дана механическая система с исходным данными: m=10, a=2,5, k=50. Система приводится в движение заданной начальной скоростью v=0,1 и движется 15с, после чего на систему стала действовать сила F(t)=Asin(wt), A=50, w=5. Действие силы длилось ещё 15с после чего прекратилось.
Для построения разработать m-файл с заданием исходных данных. Simulink – модель для решения интегро-дифф. ур-ия, описывающего работу мех системы.
StateFlow-диаграммы управляющую подачей внешнего воздействия на систему.
Диаграмма будет иметь 2 сост: zero – нагрузка нулевая, normal – нагрузка sin,
переходы из одного сост в др осущ по целевым логическим выражениям, содержащим переменные времени.
Для перехода zero → nomal (t>15) && (t<=30)
Для перехода nomal → zero (t<=15) || (t>30)
В диаграмме надо определить данные: входные normal_input, выходные output. Они определяются с пом команды: Explorer Add → Data. Состояния имеют действия: zero – при входе в состояние выходная нагрузка = 0, normal – при пребывании в состоянии влияния нагрузки = sin входной нагрузке
zero Entry: output0;
normal during:
output= normal_input; [(t>15)
&& (t<=30)]
[(t<=15)
|| (t>30)]
Окончательная схема:
Начальные условия подаются на интегратор.
53. Примеры моделирования с ограничениями по скорости
Дана механическая система с исходным данными: m=10, a=2,5, k=50. Система приводится в движениепод воздействием sin нагрузки. Когда скорость движения системы достигает заданного значения, амплитуда внешнего воздействия уменьшается в 2 раза.
Для построения разработать м-файл с заданием исходных данных.
Simulink – модель для решения интегро-дифф. уравнения, описывающего работу механической системы
StateFlow-диаграммы управляющую подачей внешнего воздействия на систему.
Диаграмма будет иметь 2 сост: umensh – нагрузка уменьшается, normal – нагрузка исходная sin. Переходы из одного состояния в другое осуществляется:
umensh → nomal (u>1,8)
nomal → umensh (p=0)
Р служит для того, чтобы предотвратить повторный переход в состояние исходной sin нагрузки, после уменьшения амплитуды нагружающей силы.
В диаграмме нужно определить следующие данные: входные normal_sin,v, выходные output, локальные – P.
Окончательная схема:
Начальные условия подаются на интегратор.
54. Понятие события, моделирование с использованием простых событий
Чтобы добавить событие в диаграмму нужно:
- В Explorer в меню Add выбрать Event
- В Event настроить свойства события: имя события, scope – индикатор события со значениями (local, input from Simulink, output to Simulink, export, import (во внешний код)). Другие параметры события:
Trigger – тип сигнала, который переключает входное или выходное событие. Тип переключателя определяет, как управляющие системы переключают входящие и выходящие события, связанных с диаграммой. Типы переключателя делятся на 2 категории: функции запроса и границы. Типы границ переключателя.
- rising edge – нарастающий уровень управляющего сигнала
- falling edge – убывающий
- either edge – нарастающий и убывающий уровень. В любом случае сигнал должен пересечь 0, чтобы совершить правильное переключение.