
- •Тема 1. Классификация моделей и виды моделирования
- •Тема 2. Основные положения теории подобия
- •Тема 3. Этапы математического моделирования
- •3.1. Содержательная постановка задачи
- •3.2. Концептуальная постановка задачи моделирования
- •3.3. Математическая постановка задачи
- •3.4 Качественный анализ и проверка корректности модели, требования, предъявляемые к модели.
- •3.5 Выбор и обоснование выбора метода исследования модели
- •3.6 Реализация математической модели в виде программы для эвм
- •3.7 Проверка адекватности моделей
- •3.8 Практическое использование построенной модели и анализ результатов моделирования
- •Тема 4. Моделирование на микроуровне
- •4.1 Понятие микроуровня
- •4.2 Основы построения мм на микроуровне
- •4.3 Модели тепловых систем на микроуровне
- •4.4 Модели гидравлических систем
- •4.5 Модели механических систем на микроуровне
- •Тема 5. Теория систем с распределенными параметрами
- •5.1. Базовые уравнения объектов с распределенными параметрами
- •5.2 Общая характеристика условий однозначности
- •5.2.1. Начальные условия
- •5.2.2. Граничные условия
- •5.3 Основное соотношение вход – выход
- •5.4 Функция Грина
- •5.5 Стандартизирующая функция
- •5.6 Типовые распределенные блоки
- •1) Переходной х-блок
- •2) Переходной -блок
- •3) Переходной -блок
- •4) Блок пространственного воздействия при фиксированных изменениях входного сигнала во времени
- •5.7 Передаточные функции объектов срп
- •5.8 Соединение распределенных блоков
- •1) Параллельное соединение распределенных блоков
- •2) Последовательное соединение распределенных блоков
- •Тема 6. Моделирование на макроуровне
- •6.1 Основные понятия макроуровня
- •6.2 Компонентные и топологические уравнения
- •6.3 Компонентные и топологические уравнения механической системы
- •6.4 Компонентные и топологические уравнения гидравлической системы
- •6.5 Компонентные и топологические уравнения тепловой системы
- •6.6 Компонентные и топологические уравнения электрической системы
- •6.7 Параметры гидравлической системы
- •6.8 Графические формы представления мм
- •6.9 Матричная форма представления мм
- •6.10 Узловой метод формирования математической модели
- •6.11 Задачи качественного анализа математической модели
- •6.12 Моделирование и анализ статических состояний
- •Тема 7. Имитационное моделирование
- •Применение имитационного моделирования.
- •Виды имитационного моделирования
- •Популярные системы имитационного моделирования
- •Тема 8. Методы упрощения моделей
- •Тема 9. Программные и технические средства моделирования систем.
3.7 Проверка адекватности моделей
Под адекватностью ММ понимается степень соответствия результатов, полученных при разработки модели данным экспериментом или тестовой задачей.
Проверка адекватности преследует две цели:
убедиться в справедливости совокупности гипотез, сформулированных на этапах концептуальной и математической постановках. Переходить к проверке гипотез следует или после проверки методов решения комплексной откладки и устранения всех ошибок, связанных с программным обеспечением;
установить, что точность полученных результатов соответствует точности, сформулированной в технической задании.
Проверка
разработанной ММ выполняется путем
сравнения с экспериментальными данными
о реальном объекте или с результатами
других, созданных раннее и хорошо
зарекомендовавших себя модели. В одном
случае говорят о проверке, путем сравнения
с экспериментом, во втором – о сравнении
с результатами решения тестовой задачи.
Решения вопроса о точности моделирования
зависит от требований, предъявляемых
к модели и ее назначений. В моделях
предназначенных для выполнения оценочных
и прикидочных расчетов удовлетворительной
точностью считается
.
В моделях, используемых в управляющих
и контролирующих системах – требуемая
точность
и
даже более. Различают качественное и
количественное совпадение результатов
сравнения:
При качественном сравнении требуется лишь совпадение некоторых характерных особенностях в распределении следующих параметров: Например, наличие экстремальных точек, положительное или отрицательное значение параметра, его возрастания или убывания и т.д.
При количественном сравнении большое значение следует придавать точности исходных данных для моделирования и соответствующих им значений сравниваемых параметров.
Неадекватность результатов моделирования возможно по третьим причинам:
значения задаваемых параметров модели не соответствует допустимой области этих параметров, определяемой принятой системой гипотез. Например, задача о баскетболисте – гипотезу об отсутствии сопротивление воздуха можно использовать при относительно малых (менее 5м/с) движениях мяча; при больших значениях влияние силы сопротивления будет существенным.
принятая система гипотез верна, но константа и параметры установлено не точно. Например, задача о баскетболисте – значению ускорения свободного падения g может быть уточнено в зависимости от широты местности, где находится баскетболист.
неверная исходная совокупность букв.
Все три случая требуют дополнительного исследования как моделируемого объекта с целью накопления новой дополнительной информации о его поведении, так и исследование самой модели с целью уточнения границ ее применимости. Гипотез об отсутствии силы сопротивления воздуха в концептуальной подстановки задачи заменим на новую: сила сопротивления воздуха прямо пропорциональна скорости мяча.
,
где
-
коэффициент сопротивления, зависящий
от свойств среды и формы тела.
Так для тела формы
шара
определяется
по формуле Стокса:
,
где
-
динамическая вязкость. Тогда соотношение
математической постановки задачи примет
вид:
|
5 |
10 |
15 |
20 |
|
3,5 |
7 |
10,5 |
14 |