Объекты моделирования

Принципы имитационного моделирования

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ

Термин «имитация» (simulation) появляется в США в начале 60 гг. в связи с изучением сложных систем, траектории движения которых зависят от многих параметров или функций. Позднее это понятие стали использовать в более широком смысле. Любое воспроизведение в машине сложного динамического процесса с последующим анализом множества вариантов его течения, стали называть имитацией [14]. Исследуемый объект при имитационном моделировании представляют в виде конечной суммы элементарных звеньев, параметры которых находятся по экспериментальным или теоретическим данным. Имитационная математическая модель позволяет воспроизвести в ЭВМ физические процессы, которые описываются теми же ДУ, что и процессы, протекающие в исследуемом объекте или системе. Благодаря этому можно изучить свойства объекта еще до того, как он будет построен, или исследовать его работу в особых, имеющих определенное значение, режимах.

Имитационное моделирование на ЭВМ динамических систем целесообразно использовать в тех случаях, когда последние описываются линейными ДУ высоких порядков и их аналитическое исследование затруднено, а так же при исследовании нелинейных систем и систем с переменными параметрами, для которых аналитические методы часто вообще отсутствуют.

Объекты моделирования рассматриваются нами как сложные технические системы, состоящие из совокупности взаимодействующих элементов. Они могут включать в себя электрические, механические, гидравлические, пневматические, электронные и другие компоненты.

Их функционирование описывается переменными, связанными с механическими и электромагнитными явлениями, свойствами движущихся жидкостей и газов и т. д. Такие системы называют динамическими системами. Математическая модель динамической системы представляет собой систему обыкновенных ДУ, которая в нормальной форме Коши имеет вид:

где - вектор фазовых координат; t - независимая переменная (время).

Задача моделирования таких объектов состоит в определении оптимальных параметров и структуры исходя из заданного описания внешней среды и технических требований к объекту.

Дата добавления: 2015-04-24