Технологии функционирования моделирующих программ         

Каждая из программ математического моделирования динамических систем основана на одной из двух технологий:

Первая технология предполагает использование поточной модели управления при выполнении математических преобразований (функций) составляющих модель.

Вторая технология предполагает представление модели в виде текстовой записи системы уравнений, которую решатели моделирующих программ обрабатывают в пакетном режиме.

Поточная модель управления (Data Flow). Модель программирования, в которой инструкции, процедуры или функции выполняются только тогда, когда все входные данные (т.е. параметры и аргументы) готовы.

Понятие о моделях. Основные определения. (лк №1)

Существует множество толкований основных определений таких понятий, как имитационная модель, компоненты и параметры модели, функциональные зависимости, ограничения, целевые функции моделирования.

 Основные определения (по Р. Шеннону) Модель (лат. modulus — мера) — это объект-заместитель объекта-оригинала, обеспечивающий изучение некоторых свойств оригинала.

Каждая модель представляет собой некоторую комбинацию таких составляющих, как

Компоненты,

Переменные,

Параметры,

Функциональные зависимости,

Ограничения,

Целевые функции.

Параметрами являются величины, которые исследователь может выбирать произвольно, в отличие от переменных модели, которые могут принимать только значения, определяемые видом данной функции.

 В модели системы будем различать переменные двух видов — экзогенные и эндогенные. Экзогенные переменные называются также входными.

Это означает, что они порождаются вне системы или являются результатом взаимодействия внешних причин. Эндогенными переменными называются переменные, возникающие в системе в результате воздействия внутренних причин.

Когда же необходимо описать входы и выходы системы, мы имеем дело с входными и выходными переменными.

В тех случаях, когда переменные характеризуют состояние или условия, имеющие место в системе, назовем их переменными состояния.

Функциональные зависимости описывают поведение переменных и параметров в пределах компоненты или же выражают соотношения между компонентами системы.

Ограничения представляют собой устанавливаемые пределы изменения значений переменных или ограничивающие условия их изменений.

 

4 Классификация САУ (ВСПОМНИМ!)

Классификация по характеру изменения величин:

• Системы непрерывного действия

• Системы импульсного действия (AM, ФМ, ЧМ, ШИМ, ЧИМ,...)

• Системы дискретного действия (01001011110101100010101)

• Системы релейного действия

Классификация по математическим признакам:

• Линейные системы

• Нелинейные системы

• Существенно  нелинейные

Классификация по способу настройки:

• Не адаптивные системы

• Адаптивные системы

– Системы с переменной структурой

– Системы с самонастройкой программы

– Системы с самонастройкой параметров

– Системы с самонастройкой структуры

Классификация по типу ошибки в статике:

• Статические САУ

• Астатические САУ

Классификация по алгоритмам функционирования (по назначению):

• Системы стабилизации

• Системы слежения

• Системы программного управления

• Системы телеуправления

• Системы самонаведения (снаряда), сопровождения (орудия), автопилотирования

• Системы компенсационных измерений

5 Типовые звенья (ВСПОМНИМ!)

Безинерционное звено

Апередиодическое звено первого порядка

Апередиодическое звено второго порядка

Колебательное звено

Интегрирующее звено

Дифференцирующее звено (с минимальным замедлением)

Дифференцирующее звено (с замедлением)

 

ТЕМА 2

 

Моделирование САУ

Сложность современных объектов проектирования и СУ, постоянно растущие требования к обеспечению динамически точных систем, высокая цена ошибки проектных решений входят в противоречие с традиционными подходами синтеза САУ. Выходом из данного положения является создание инструментов для проведения структурного и параметрического синтеза с учетом нелинейностей, присуще реализации системы и учета особенностей введения ЦСУ.