АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Средства математического моделирования технических объектов и обеспечение

Читайте также:
  1. I. Решение логических задач средствами алгебры логики
  2. II. Собственные средства банка
  3. IV. ИМУЩЕСТВО И СРЕДСТВА ПРИХОДА
  4. IV. Требования к зонам рекреации водных объектов
  5. VI. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ И ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ
  6. VI. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ И ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ
  7. Автоматические средства пожаротушения. Устройство спринклерных и дренчерных систем пожаротушения.
  8. АДРЕНЕРГИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
  9. Активы Собственные оборотные средства
  10. Акты технических освидетельствований котла
  11. Алгоритм моделирования по принципу Dt.
  12. Алгоритм моделирования по принципу особых состояний.

Особенностью использования математического моделирования на современном этапе стало применение ЭВМ, что явилось решающим условием широкого внедрения аналитических методов в исследование сложных производственных систем.

Обычно модель строится по иерархическому принципу, когда последовательно анализируются отдельные стороны функционирования объекта и при перемещении центра внимания исследователя рассмотренные ранее подсистемы переходят во внешнюю среду. Иерархическая структура моделей может раскрывать и ту последовательность, в которой изучается реальный объект, а именно: последовательность перехода от структурного (топологического) уровня к функциональному (алгоритмическому) и от функционального к параметрическому.

Результат моделирования в значительной степени зависит от адекватности исходной концептуальной (описательной) модели, от полученной степени подобия описания реального объекта, числа реализаций модели и многих других факторов. Применение ЭВМ позволяет исследовать имитационную модель , задаваемую в виде определенной совокупности отдельных блочных моделей и связей между ними, физико-статистических моделей, полученных на ранних стадиях математического моделирования, в их взаимодействии в пространстве и времени при реализации какого-либо процесса, что в совокупности составляет имитационную систему. Можно выделить три основные группы блоков: блоки, характеризующие моделируемый процесс функционирования системы ; блоки, отражающие внешнюю среду и ее воздействие на реализуемый процесс; блоки, играющие служебную вспомогательную роль, обеспечивая взаимодействие первых двух, а также выполняющие дополнительные функции по получению и обработке результатов моделирования. Кроме того, имитационная система характеризуется набором переменных, с помощью которых удается управлять изучаемым процессом, и набором начальных условий, когда можно изменять условия проведения машинного эксперимента.

Как вытекает из изложенного, математическое моделирование представляет собой довольно сложный многоплановый процесс, который должен иметь определённое обеспечение (аналогично процессу САПР). В общем случае имитационная система моделирования как одна из наиболее сложных характеризуется следующими видами обеспечения :



· Математическое обеспечение включает в себя совокупность математических соотношений, описывающих поведение реального объекта, совокупность алгоритмов, обеспечивающих как подготовку, так и работу с моделью. Сюда могут быть отнесены алгоритмы ввода исходных данных, имитации, вывода, обработки.

· Программное обеспечение по своему содержанию включает в себя совокупность программ: планирования эксперимента, построения имитационной модели, проведения машинного эксперимента над имитационной моделью, обработки и интерпретации его результатов. Кроме того, программное обеспечение имитационной системы должно обеспечивать синхронизацию процессов в модели, т.е. необходим блок, организующий псевдопараллельное выполнение процессов в модели. Машинные эксперименты с имитационными моделями не могут проходить без хорошо разработанного и реализованного информационного обеспечения.

· Информационное обеспечениевключает в себя средства и технологию организации и реорганизации базы данных моделирования, методы логической и физической организации массивов, формы документов, описывающих процесс моделирования и его результаты. Информационное обеспечение имитационной системы является наименее разработанной частью, поскольку только в настоящее время наблюдается переход к созданию сложных имитационных моделей и разрабатывается методология их использования при анализе и синтезе сложных систем с использованием концепции базы данных и знаний.

· Техническое обеспечение имитационной системы включает в себя прежде всего средства вычислительной техники, связи и обмена между оператором и сетью ЭВМ, ввода и вывода информации, управления проведением эксперимента. К техническому обеспечению предъявляются весьма серьёзные требования по надежности функционирования, так как сбои и отказы технических средств, ошибки оператора ЭВМ могут резко увеличить время работы с имитационной моделью и даже привести к неверным конечным результатам.

‡агрузка...

· Организационно-методическое обеспечение имитационной системы представляет собой совокупность научных и прикладных методик и методов, а также нормативно-технических и организационно-методических документов и мероприятий, используемых на всех этапах взаимодействия человека-экспериментатора с инструментальными средствами (ЭВМ, гибридными комплексами и т.д.). Эти документы, используемые на всех стадиях разработки и эксплуатации имитационных систем и их элементов, предназначены для формирования и поддержания эргономического качества путём обоснования и выбора организационно-проектных решений, которые создают оптимальные условия для высокоэффективной деятельности человека во взаимодействии с моделирующим комплексом.

Необходимо помнить, что даже при всем совершенстве средств вычислительной техники, которые в настоящее время широко используются либо для вычислений при аналитическом моделировании, либо для реализации имитационной модели системы, могут лишь помочь с точки зрения эффективности реализации сложной модели, они не позволяют подтвердить правильность той или иной модели. Только на основе обработанных данных, опыта исследователя можно с достоверностью оценить адекватность модели по отношению к реальному процессу.

Вопросы для самопроверки.

1. Что такое модель системы?

2. Как определяется понятие «моделирование»?

3. Что называется гипотезой и аналогией в исследовании систем?

4. Чем отличается использование метода моделирования при внешнем и внутреннем проектировании систем?

5. Какие современные средства вычислительной техники используются для моделирования систем?

6. В чем сущность системного подхода к моделированию систем на ЭВМ?

7. Что такое процесс функционирования системы?

8. В каком соотношении находятся понятия «эксперимент» и «машинное моделирование»?

9. Каковы основные характерные черты машинной модели?

10. В чем заключается цель моделирования системы на ЭВМ?

11. Какие существуют классификационные признаки видов моделирования систем?

12. Что собой представляет математическое моделирование систем?

13. Какие особенности характеризуют имитационное моделирование систем?

14. В чем суть метода статистического моделирования на ЭВМ?

15. Чем определяется эффективность моделирования систем на ЭВМ?

Рекомендуемая литература.

1. Аверченков, В.И. Основы математического моделирования технических систем: учеб. пособие / В.И. Аверченков, В.П. Федоров., М.Л. Хейфец – Брянск: Изд-во БГТУ, 2004.

2. Шеннон, Р. Имитационное моделирование систем – искусство и наука / Р. Шеннон. –М.: Мир, 1978.

3. Автоматизация производственных процессов в машиностроении: учеб. для втузов / Н.М. Капустин, П.М. Кузнецов, А.Г. Схиртладзе и др.; под ред. Н.М. Капустина. – М.: Высш. шк., 2004.

 

Раздел 2: «Разработка теоретических моделей исследования качества изделий, технологических процессов, средств и систем машиностроительных производств»(3 часа)

 

Лекция 2. «Разработка теоретических моделей исследования качества изделий и технологических процессов» (2 часа)

 

План лекции:

2.1. Теоретические основы математического моделирования в машиностроении.

2.2. Элементы теории множеств и ее применение в моделировании технических систем.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.009 сек.)