- •Введение
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Требования к отчету по лабораторной работе
- •Математическое моделирование
- •Этапы математизации знаний
- •Математическое моделирование и модель
- •Интерпретации в математическом моделировании
- •Контрольные вопросы
- •Концептуальное математическое моделирование функционирования системного элемента Системный элемент как объект концептуального моделирования
- •Целенаправленность системного элемента
- •Целостность системного элемента
- •Концептуальная математическая модель функциональной системы
- •Стратифицированный анализ и описание кмм системного элемента
- •Кмм теоретико-системного уровня
- •Кмм уровня непараметрической статики
- •Кмм уровня параметрической статики
- •Кмм уровня непараметрической динамики
- •Кмм уровня параметрической динамики
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа n№ 1 Линейная непрерывная математическая модель элемента Теоретическое введение
- •Интерпретация концептуальной модели в математическое описание динамического элемента
- •Интерпретация динамического элемента в математическую модель Механическая модель
- •Электрическая модель
- •Система аналогий
- •Аналитическая реализация непрерывной линейной математической модели
- •Анализ поведения динамического элемента
- •Задание на лабораторную работу
- •Биоэлектрическая модель
- •Аналитическая реализация непрерывной нелинейной математической модели
- •Анализ поведения динамического элемента
- •Задание на лабораторную работу
- •Интерпретация линейного динамического элемента с запаздыванием в математическую модель Экономическая модель
- •Аналитическая реализация непрерывной линейной математической модели
- •Анализ поведения динамического элемента
- •Задание на лабораторную работу
- •Лабораторная работа n№ 4 Дискретная модель элемента. Конечный автомат Теоретическое введение. Моделирование с использованием конечных автоматов
- •Описание моделируемого объекта
- •Интерпретация концептуальной модели в математическое описание конечного автомата
- •Анализ поведения конечного автомата моделируемого объекта Последовательности входных воздействий
- •Функционирование автомата
- •Выходные координаты автомата
- •Задание на лабораторную работу
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Приложение 4 Описание среды моделирования
- •Необходимое окружение
- •Структура и принципы работы
- •Входной язык
- •Выполняемая модель
- •Примеры моделирования в среде Model Vision for Windows
- •Установка системы Model Vision for Windows на персональном компьютере
- •Содержание
Приложение 3
а) временная диаграмма |
б) фазовая диаграмма |
Рис. 44. Лабораторная работа №3. Параметры решения: A0=1, A1=0.5, A2=1, = 1 — периодическое сходящееся
а) временная диаграмма |
б) фазовая диаграмма |
Рис. 45. Лабораторная работа №3. Параметры решения: A0=1, A1=3, A2=1, = 1 — апериодически сходящееся
Приложение 4 Описание среды моделирования
Инструментальная система Model Vision for Windows — это интегрированная оболочка, которая дает возможность инженеру, преподавателю, студенту и т.д. быстро создавать собственными силами визуальные интерактивные модели непрерывных, дискретных и гибридных систем с многооконной 2D-анимацией в середе MS Windows. Пакет MVW позволяет резко сократить трудоемкость разработки модели, сосредоточиться на существенных прикладных проблемах.
Необходимое окружение
Пакет MVW предназначен для использования на IBM PC-совместимых компьютерах а среде MS Windows 3.1 и выше. Для нормальной работы пакета необходимы:
-
процессор 386 и выше (желателен сопроцессор);
-
мышь;
-
VGA/SVGA монитор (желательно разрешение 800х600);
-
не менее 2 Мбайт свободной памяти;
-
не менее 1 Мбайт свободного дискового пространства.
При генерации выполняемой модели в качестве промежуточного языка используется язык Borland Pascal. Поэтому для работы MVW необходимо наличие на компьютере пользователя пакетного компилятора ВРС.ЕХЕ и некоторых других модулей из системы программирования Borland Pascal 7.0. Чтобы использовать в моделях русские идентификаторы, а также использовать встроенную Не1p-систему, на русском языке необходимо наличие на компьютере пользователя Windows-руссификатора, руссифицированных системных шрифтов и шрифта Arial.
Структура и принципы работы
Все функции системы Model Vision реализуются в рамках единой интегрированной среды. Вход в интегрированную среду осуществляется запуском программы MVW.ЕХЕ (рис. 46, 47) с возможным параметром — указанием пути к базе данных проекта.
Рис. 46. Среда Model Vision for Windows. Окна “Device List” и “Common Area”
Для создания новой модели пользователю необходимо выполнить следующие действия:
-
создать специальную директорию — директорию проекта. После первого обращения к MVW в ней автоматически будут созданы поддиректории ..\U, ..\DОС и ..\IDX;
-
с помощью встроенного Редактора ввести и отредактировать описания объектов, входящих в состав моделируемой системы. Совокупность таких описаний составляет проект, который хранится в специальной базе данных проекта. Каждой базе данных соответствует один файл (стандартное расширение *.МVВ). Вводимые описания немедленно контролируются пошаговым транслятором и в случае их правильности переводятся во внутреннее представление, которое записывается в базу данных проекта. Если в модели используются процедуры и функции из внешних модулей на языке Pascal или другом языке программирования, то соответствующие файлы (*.PAS, *.TPW или *.DLL) должны быть помещены в библиотеку модели к моменту генерации выполняемой модели;
Рис. 47. Среда Model Vision for Windows. Окна “Structure”, “Interface components”, “Processes”, “State components”
-
для получения выполняемой модели необходимо указать старшее в иерархической структуре устройство (меню “Model\Main device...”) и вызвать функцию генерации (меню “Model\Build” — клавиша F9). Генератор кода проверяет правильность описаний входящих в модель объектов и формирует выполняемый “код” на языке Pascal в подбиблиотеке ..\U (модули вида *.PAS). На конечной стадии генерации вызывается с соответствующими установками компилятор ВРС.ЕХЕ, который объединяет сгенерированные модули с внешними модулями (если такие есть), а также с модулями системы поддержки этапа исполнения, хранящимися в MVW\TPW, и формирует программу Model.ЕХЕ.
Содержимое графических окон может быть распечатано с помощью специальных команд меню. Для сохранения текущего экрана (с последующим использованием, например, в отчете) рекомендуется воспользоваться стандартными средствами Windows: с помощью клавиши <PrintScreen> изображение заносится в Clipboard, переносится посредством команды “Edit/Paste” в графический редактор для дальнейшего редактирования и сохранения в нужном формате.
Интегрированная среда снабжена общей и контекстно-зависимой HELP-системой.