92196

Средства модлирования и модели, применяемые при проект

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Существует многообразие видов моделирования. Моделирование статических безинерционных систем Имеется система безинерционного типа имеющая множество входов X и множество выходов Y – рис. Рис.

Русский

2015-07-28

79.5 KB

0 чел.

19,1 Средства модлирования и модели, применяемые при проект.  

В основе моделирования лежит теория подобия, которая утверждает, что абсолютное подобие (адекватность) может иметь место лишь при замене объекта точно таким же. По этому при моделировании стремятся лишь к тому, чтобы модель хорошо отображала исследуемую сторону функционирования объекта.

Существует многообразие видов моделирования (рис.1.8).

Рис.1.8

Важное значение при моделировании уделяется математическим методам, среди которых аналитические и имитационные. Аналитические методы обладают универсальностью, однако, к сожалению, для сложных систем их бывает использовать трудно или невозможно. В этом случае широко используется имитационное моделирование, содержащее алгоритм функционирования системы, которое обычно реализуется на ЭВМ. Подобными методами можно моделировать любые сложные системы, но их модели носят частный характер.

Физическое моделирование чаще всего реализуется на заключительной стадии разработки систем.

2 Моделирование статических безинерционных систем

Имеется система безинерционного типа, имеющая множество входов X и множество выходов Y – рис.2.1.

Рис.2.1

Возникает задача математического описания (создания математической модели), т.е. нахождение Y=F(X)

19,2 Нерекурсивные модели

Нерекурсивное описание системы заключается в определении по известному

входному сигналу Xk на любом шаге k выходного сигнала Yk. Очевидно, что любой сигнал Xk можно представить как сумму импульсов одинаковой длительности T0 и разной величины (рис.3.2).

Рис.3.2

На основании принципа линейности выходной сигнал системы равен сумме элементарных выходных сигналов (реакций) на действие входного импульса. В качестве элементарного входного сигнала используют нормированный импульс X(t) = (t) с единичной площадью (рис.3.3), который называется дельта-импульс.

Рис.3.3

Если на вход системы действует дельта импульс k, то выходная импульсная реакция будет Yk = gk. Каждая система имеет единственный специфичный отклик g (рис.3.4). Таким образом, системы можно идентифицировать и можно сравнивать. Причем в пределе при  получим импульсную реакцию g(t) для аналоговой системы.

Рис.3.4

Импульсы, составляющие входной сигнал (рис.3.2), являются ненормированными с разной величиной. Поэтому для j–го импульса реакция будет Xj T0g. Вычислим суммарную реакцию Y(t) в момент времени kT0. Для этого нужно учитывать действия импульсов X0, X1,…, Xk следовавших до момента времени t = kT0. Пусть при k < 0, Y = 0, тогда

или .

Обозначим T0g = с – реакция цифровой системы, получим

.

Этой формулой (называется “свертка”) описывается нерекурсивная система. Здесь входной сигнал свертывается с импульсной реакцией. От цифровой свертки можно перейти к аналоговой при следующих преобразованиях: , , , получим  – интеграл Дюамеля.

Отметим, что cj – постоянные коэффициенты, свойственные определенной системе. По виду коэффициентов можно различать системы. Возможно второе представление для формулы “свертки”, которое получается путем замены переменной kj = n, имеем

.

С ростом k увеличивается количество слагаемых в “свертке” и таким образом требуется на каждом шаге k производить большое количество операций умножения и сложения. Практически импульсную реакцию можно считать равной нулю с требуемой точностью, начиная с некоторого шага m (рис.3.4), тогда

.

Структурная схема, реализующая цифровую систему с нерекурсивным описанием, показана на рис.3.5.

Рис.3.5


Реальные

Мысленные

Динамические

Статические

Аналоговые

Дискретные

тахостические

Детерминированные

Модели

Простые

Сложные

Линейные

Нелинейные

Натурные

Физические

Символические

Наглядные

Математические

Аналитические

Имитационные

Y

Статическая

система

 X

 Xk

 t

 X1

 X3

 0

 X0

 S=Xj T0  

 X2

 Xj

 Xk

T0

 2T0

 3T0

jT0

 (j+1)T0

kT0

 =1/T0

t

T0

kT0

T0

0

2T0

g(t)

gj

mk0

gk

t

.  .  .

 Xk-1

T0

Xk

C0

T0

 Xk-2

T0

Xk-m

C1

Cm

Умножитель

Элемент задержки на период Т0

Yк


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11190. Закон сохранения момента импульса. Работа и кинетическая энергия при вращательном движении 230 KB
  Закон сохранения момента импульса. Закон сохранения момента импульса. Гироскоп. Работа и кинетическая энергия при вращательном движении. Закон сохранения момента импульса. Согласно основному уравнению дина...
11191. Элементы механики жидкостей. 311.5 KB
  Лекция 6. Элементы механики жидкостей. План лекции Давление в жидкости и газе. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли. Вязкость внутреннее трение. Ламинарный и турбулентный режимы течения жидкостей. Давление в жидкости и газе. Молекул
11192. Управление брендом в сфере высшего образования 2.02 MB
  Проанализировать основные тенденции на рынке высшего образования, с целью выявления тех аспектов, на которых может строиться бренд вуза; Проанализировать существующую брендовую политику НИУ ВШЭ – Нижний Новгород и выявить проблемные зоны; Провести конкурентный анализ брендовой политики вузов в Нижнем
11193. Формирование системы продвижения турпродукта дестинации оздоровительного туризма (на примере турфирмы ООО «Ривьера-Сочи») 1.36 MB
  Анализ теоретических данных о механизмах, методах и элементах системы продвижения туристского продукта; исследование тенденций туристского онлайн- рынка; оценка web-сайта предприятия туристской индустрии с точки зрения системы продвижения турпродукта; анализ системы продвижения компании «Ривьера-Сочи»; создание предложения по продвижению туристского продукта дестинации оздоровительного;
11194. Система местного самоуправления в Республике Беларусь 537.5 KB
  Данное пособие включает в себя теоретическую часть, в которой рассматриваются проблемные вопросы местного самоуправления, и эмпирическую, в которой изучаются основные направления практической деятельности органов местного самоуправления посткоммунистических и западных стран. Основное место в пособии отводится изучению теории и практике местного самоуправления в современной Беларуси.
11195. Система доказательства трудового стажа 132 KB
  Подтверждение трудового стажа является насущной проблемой большинства россиян. В жизни случается множество таких ситуаций, когда подтвердить трудовой стаж бывает очень затруднительно. Например, трудовая книжка утеряна. Такое обстоятельство влечет за собой неприятности, например, назначение пенсии меньшей, чем та, на какую граждане правомерно рассчитывали.
11196. Основы термодинамики. Применение І закона термодинамики и изопроцессам 364.5 KB
  Лекция 11 Основы термодинамики. План лекции Применение закона термодинамики и изопроцессам. Адиабатный процесс. Тепловые двигатели их КПД. Цикл Карно. Понятие об энтропии. Второе начало термодинамики. Применение  закона термодинамики и изоп...
11197. Электростатическое поле. Теорема Гаусса для потока вектора и ее применение для расчета полей протяженных зарядов в вакууме 501.5 KB
  Электростатическое поле План лекции Электрические заряды их свойства и классификация. Закон Кулона. Напряженность электростатического поля. Принцип суперпозиции электрических полей. Поток вектора. Теорема Гаусса для потока вектора...
11198. Рекомендательная система на основе узорных структур 223.61 KB
  Программа, которая обрабатывает начальные данные и преобразовывает их в глобальные матрицы, с которыми работают все остальные программы. Программа, которая запускает методы с различными параметрами и сравнивает полученные результаты в терминах точности и полноты. Программа, реализующая алгоритм рекомендаций на основе узорных структур. Программа, которая реализовывала алгоритм Slope One. программа для вычисления точности и полноты.