ВИДЫ МОДЕЛЕЙ. КЛАССИФИКАЦИЯ МОДЕЛЕЙ

Моделирование ‑ это создание модели проектируемой или исследуемой системы или объекта с целью изучения ее свойств или поведения в тех или иных условиях.

По способу реализации модели можно разделить на:

1. Физические – воспринимаемые органами чувств человека:

масштабные – уменьшенные или увеличенные копии (модель самолета или корабля);

аналоговые – механические, гидравлические, электронные, ... модели (АВМ);

виртуальные – отображаемые на мониторе в графической и цифровой формах, модели созданные в программах, некоторые электронные игры, например, автогонки;

макеты (муляжи), в т.ч. детские игрушки и т.п.

2. Математические – воспринимаемые умом, интеллектом человека:

аналитические – набор формул, например, система уравнений в переменных состояния;

алгоритмические – задаются в виде алгоритма, связывающего выходные и внутренние сигналы модели со входными.

По степени соответствия модели реальному объекту:

1.Адекватные по точности – отображающие в области своей применимости с необходимой (заданной) точностью реальный объект.

2.Физически состоятельные – опирающиеся на физические законы, характери-зующие объект управления в области их применимости.

3.Аппроксимации – построенные на основе приближенных или эмпирических формул, характеризующих объект.

По назначению (по способности работать в реальном времени):

1. Модели инвариантные к реальному времени (используются для изучения свойств реальных объектов и систем).

2. Модели реального времени являющиеся составной частью реальной системы (используются либо для управления ею, либо для отладки).

По степени точности решателя:

Графические модели – 10...5 %; Аналоговые модели – 1...0,01 %; Компьютерные модели, рассчитываемые процессором с плавающей точкой (не проявляется эффект квантования параметров) – 0,00...01 % (в мантиссе до 20 десятичных разрядов); Компьютерные модели, рассчитываемые процессором с фиксированной точкой (проявляется эффект квантования параметров) – 10...0,01 %.

По типу графов:

Модели на основе направленных графов (модели программVisSim,Simulink,MBTY).

Модели на основе ненаправленных графов (модели программы Electronics Workbench)

По виду направленного графа:

Модели с последовательным графом (ПФ разложена на множители).

Модели с параллельным графом (ПФ разложена на элементарные дроби).

Модели на основе одного из двух универсальных графов, которые соответствуют стандартной форме записи передаточной функции.

Модели с графами, специфика которых учитывает эффект квантования параметров.

Модели с матричными графами (ABCD-граф или граф для решения уравнений в форме Коши).

По степени сложности модели могут характеризоваться:

Порядком ее системы уравнений.

Степенью вложенности блоков, т.е. количеством иерархических уровней.

Количеством иерархически подчиненных субмоделей.

По реализуемости. Модель может быть:

Реализуемой.

Нереализуемой

ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ. ПРИМЕРЫ ФИЗИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ

Моделирование ‑ это создание модели проектируемой или исследуемой системы или объекта с целью изучения ее свойств или поведения в тех или иных условиях.

В науке любой эксперимент, производимый для выявления тех или иных закономерностей изучаемого явления или для проверки правильности и границ применимости найденных теоретическим путём результатов, по существу представляет собою моделирование. В физ. мод. используется при проектировании и сооружении различных объектов для определения на соответствующих моделях тех или иных свойств как объекта в целом, так и отдельных его частей. К физ. мод. прибегают не только по экономическим соображениям, но и потому, что натурные испытания очень трудно или вообще невозможно осуществить, когда слишком велики (малы) размеры натурного объекта или значения других его характеристик (давления, температуры, скорости протекания процесса и т. п.).

В основе физ.мод. лежат теория подобия и анализ размерностей. Необходимыми условиями физ. мод. являются геометрическое подобие (подобие формы) и физическое подобие модели и натуры: в сходственные моменты времени и в сходственных точках пространства значения переменных величин, характеризующих явления для натуры, должны быть пропорциональны значениям тех же величин для модели. Наличие такой пропорциональности позволяет производить пересчёт экспериментальных результатов, получаемых для модели, на натуру путём умножения каждой из определяемых величин на постоянный для всех величин данной размерности множитель - коэффициент подобия.

P × d = const – соотношение подобия

Например, в механике основными величинами считают обычно длину l, время t и массу m . Тогда, поскольку скорость v = l/t , коэффициент подобия скоростей k _v = v _н /v _м (индекс «н» у величин для натуры, «м» - для модели), можно выразить через коэффициенты подобия длин k _l = l _н /l _м и времён k _t = t _н /t _м в виде k _v = k _l /k _t .

Пример физической модели-абсолютно черное тело.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: