Экзаменационный билет № 30

1) Классификация моделей

9. По способу реализации модели можно разделить на:

3. Физические – воспринимаемые органами чувств человека:

• Масштабные – это уменьшенные или увеличенные копии (дом, самолет, корабль и т. д.);

• Аналоговые – они бывают механические, гидравлические, электронные и

т. д. (системная плата, детали автомобиля и т. д.);

• Виртуальные – отображаемые на мониторе в графической и цифровой формах, в т. ч. модели, созданные с помощью специализированных программ (MathCAD), некоторые электронные игры (автогонки), модель пылесоса в специализированной программе;

• Макеты (муляжи) в т. ч. детские игрушки.

4. Математические – воспринимаемые умом, интеллектом человека:

• Аналитические – набор формул (нахождение площади, решение уравнений);

• Алгоритмические – задаются с помощью алгоритма, связывающего выходные и внутренние сигналы модели с входным.

10. По степени соответствия модели реальному объекту:

4. Адекватные по точности – отображающие в области своей применимости с заданной точностью реальный объект (двигатель, модель станции «Мир»);

5. Физически состоятельные (истинные) – описывающие и опирающиеся на физические законы, характеризующие объект управления в области применимости (модель Земли, солнечная система, модель невесомости и т. д.);

6. Модель аппроксимации (ложные) – построенные на основе приближенных или эмпирических формул, характеризующие объект (вычисление интеграла).

11. По назначению (по способности работать в реальном времени):

3. Модели инвариантные к реальному времени – используются для изучения свойств реальных объектов и систем;

4. Модели реального времени – являются составной частью реальной системы, используются для управления ею или для отладки (создание модели падения камня, изучение с разных позиций (скорость, высота), в разное время с помощью специализированной программы).

12. По степени точности решателя:

5. Графические модели – степень точности: 10-5%;

6. Аналоговые модели – степень точности: 1…0,01%;

7. Компьютерные модели, рассчитываемые процессором с плавающей точкой – степень точности: 0,00…0,01%;

8. Компьютерные модели, рассчитываемые процессором с фиксированной точкой – степень точности: 10…0,01%.

13. По типу графов:

3. Модели на основе направленных графов (модели специализированных программ);

4. Модели на основе ненаправленных графов (Модели в программе Electronic Work Beanch).

14. По виду направленного графа:

6. Модели с последовательным графом;

7. Модели с параллельным графом;

8. На основе одного из двух универсальных графов;

9. С графами. специфика которых учитывает эффект квантования параметров;

10. Модели с матричными графами.

15. По степени сложности модели могут характеризоваться:

4. Порядком ее системы управления;

5. Степенью вложенности блоков, т. е. количеством иерархических уровней;

6. Количеством иерархических подчиненных субмоделей.

16. По реализуемости модель может быть:

3. Реализуемой;

4. Нереализуемой.

2) Линеаризация — (от лат. linearis — линейный), один из методов приближённого представления замкнутых нелинейных систем, при котором исследование нелинейной системы заменяется анализом линейной системы,в некотором смысле эквивалентной исходной. Методы линеаризации имеют ограниченный характер, т. е. эквивалентность исходной нелинейной системы и её линейного приближения сохраняется лишь для ограниченных пространственных или временных масштабов системы, либо для определенных процессов, причем, если система переходит с одного режима работы на другой, то следует изменить и её линеаризированную модель. Применяя линеаризацию, можно выяснить многие качественные и особенно количественные свойства нелинейной системы.

3) Опишите основные характеристики Simulink (MATLAB)

Кнопка Simulink панели инструментов запускает одно из самых мощных приложений системы MATLAB – программу моделирования систем, построенных из типовых блоков. Эта система выводит окно типовых блоков. В MATLAB версии 6.0 применена новая версия Simulink 4 с библиотекой блоков BLOCK Library. Эта библиотека содержит расширенный набор компонентов – блоков, объединенных в тематические группы. Чтобы ускорить поиск и выбор блоков, окно организовано в виде окна программы-проводник.

000

MATLAB

Open/Close

В окне слева располагается дерево моделей с раскрывающимися ветвями-блоками. Изображение компонента выделенного блока-дерева показывает поле просмотра в правой части. Для загрузки модели система или устройство нужно нажать кнопку Open. Появляется окно редактора. Это окно загрузки фалов принято во всех приложениях ОС WINDOWS 95, 98, 2000. В нем можно выбрать и загрузить файл нужной модели или демонстрации.

Кнопка Create new model (Создать новую модель) в окне библиотек Simulink открывает чистое окно редактора моделей. Любой блок можно перетащить мышью в это окно. Несколько блоков можно соединить друг с другом линиями с использованием мыши и плюс в точках соединения. Дальше можно продолжать работу с новой моделью.