Презентация на тему Моделирование систем автоматического управления

объектов проектирования, особенно систем автоматического управления (САУ), постоянное ужесточение

требований к проектам, чрезвычайно высокая цена ошибочных проектных решений входят в противоречие с традиционными инструментами и технологиями проектирования.

Выходом из положения является разработка и внедрение нового набора инструментов инструментария проектировщика-системы автоматизации проектирования.

Умение применять инструменты основывается на понимании того, каким образом строится система моделирования, ее структура и отдельные подсистемы, и на знании математических моделей, методов и алгоритмов, которые положены в основу подсистем системы моделирования.

являются ее адекватность изучаемому объекту в рамках конкретной задачи

и реализуемость имеющимися средствами.
В теории эффективности и информатике моделью объекта (системы, операции) называется материальная или идеальная (мысленно представимая) система,
создаваемая и/или используемая при решении конкретной задачи с целью получения новых знаний об объекте-оригинале, адекватная ему с точки зрения изучаемых свойств и более простая, чем оригинал, в остальных аспектах .

и анализе сложных систем
• Объекты считаются

подобными, если характеристики процессов, происходящих в каком-либо из них, отличаются от соответствующих характеристик другого объекта вполне определенными и постоянными в течение данного процесса коэффициентами.

Модель изучаемого явления (объекта) при этом может быть иной физической природы, отличной то природы оригинала.

• Под моделированием какого-либо объекта, (явления, системы), обычно понимается воспроизведение и исследование другого объекта, подобного оригиналу в форме, удобной для исследования, и перенос полученных сведений на моделируемый объект.

физическое моделирование, моделирование путем прямых аналогий, математическое моделирование на

аналоговых и цифровых вычислительных машинах (АВМ и ЦВМ), полунатурное моделирование.
Каждый из этих методов имеет свои достоинства и недостатки. Применение того или иного метода определяется в каждом конкретном случае в зависимости от исследуемой системы и условий ее работы.
При этом необходимо иметь набор правил и условий, выполнение которых обеспечивает требуемую точность изучения заданного объекта по его модели.

состав САПР САУ вводятся:
моделирование на ЭВМ (АВМ

и ЦВМ) и полунатурное моделирование.
В последнем случае с помощью средств САПР осуществляется не только воспроизведение и исследование объекта, но и управление процессами полунатурного моделирования.
При математическом моделировании, моделировании на ЭВМ, в качестве объекта моделирования, оригинала, выступают исходные уравнения, представляющие ММ объекта, в качестве модели - процессы, протекающие в соответствии с этими уравнениями и воспроизводимые на ЭВМ в виде «машинных решений» либо аппаратно (АВМ), либо путем реализации программ (ЦВМ).

САУ осуществляется на АВМ и ЦВМ, поэтому часто такие

способы называют аналоговым и цифровым моделированием.
АВМ применяются в САПР САУ как консольные, терминальные, устройства на рабочих местах разработчиков и испытателей.
Управление АВМ осуществляется через терминальные станции центральным процессором в соответствии с общей идеологией построения САПР САУ.

моделировании выделяют имитационное моделирование, под которым понимается

воспроизведение процессов, объектов, явлений с имитацией случайными величинами и случайными процессами звеньев оригинала.
Имитационное моделирование рассматривают так же, как управляемый эксперимент, производимый на ЭВМ.
В таком эксперименте определенные математическими модели объекта моделирования взаимодействуют с имитирующими возмущающими воздействиями.
Возмущающие воздействия могут быть детерминированными или формироваться генераторами случайных величин.
Это взаимодействие проводится по определенным в эксперименте правилам, а результаты моделирования подвергаются статистической обработке.

понимают исследование элементов реальной аппаратуры совместно с моделью остальной

части системы, реализованной на ЭВМ.
Применение такого метода моделирования становится необходимым в тех случаях, когда не удается описать работу некоторых элементов системы математически.

объемы макетных испытаний и осуществить:
решение таких проектных задач,

как анализ функционирования САУ, их устройств и элементов;
исследование влияния изменения параметров и возмущающих воздействий на стабильность характеристик САУ,
выбор структурной схемы САУ по задаваемым проектировщиком критериям;

значений параметров выбранной структурной схемы и возмущающих воздействии.
Основное

требование к подсистеме моделирования САПР САУ - создание более эффективного по отношению к макетированию инструмента для решения перечисленных проектных задач.

Рассмотрим пример моделирования САУ, структурная схема которой имеет

вид:

-

УУ

ОУ

воздействие U(t) вида:

Пропорциональная ,
Интегральная
Дифференциальная

самовыравниванием и запаздыванием (ИНТ)
Знать: моделирование дифференциальной
и интегральной составляющих
Р
Р

при воздействии единичных координатных возмущений f(t) и ys(t)

(оценка режима стабилизации и управления по заданию).

Уравнение Эйлера

где y1 - производная

hT

Р

N1 элементов.
где
Y=YR(J)