'

Моделирование и исследование мехатронных систем

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Моделирование и исследование мехатронных систем Курс лекций


Слайд 1

Цикл № 1 Введение


Слайд 2

Лекция № 2 Решение задачи моделирования в теории систем


Слайд 3

Области применения методов моделирования проектирование принципиально новых объектов оценка качества и эффективности работы созданных объектов разработка и создание эффективных систем управления разработка, создание и эксплуатация систем управления движущимися объектами определение оптимальных законов управления организация процедур диагностики текущего состояния решение задач адаптивного регулирования


Слайд 4

Методологические понятия Определение понятия метод моделирования Модель как заместитель прототипа Системный подход Определение понятия система системообразующие признаки Влияние наличия взаимодействующих элементов и связанных подсистем Особенности представления изучаемого объекта с помощью модели Достоверность знания, полученного с помощью моделирования кибернетический подход Задачи разработки теории и методов моделирования соответствие математических средств и решаемых задач


Слайд 5

Основные теоретико-системные положения формализованного описания объектов исследования. Два вида математического описания Первый вид: внешнее описание Система рассматривается как «черный ящик», и ее структура предполагается неизвестной. Задача моделирования здесь состоит в построении вход - выходного отображения S, задающего явную аналитическую зависимость между двумя пространствами функций, элементами которых являются входные и выходные сигналы.


Слайд 6

Второй вид: внутреннее описание структура системы предполагается известной, т. е. предполагается известным внутренний механизм преобразования входных процессов в выходные


Слайд 7

Может ли построенная внутренняя модель объяснить любое внешнее описание? Задача реализации Постановка задачи моделирования


Слайд 8

Каким из способом математического описания (внешним или внутренним) лучше воспользоваться при исследовании той или иной системы?


Слайд 9

Возможно ли существование какой-то единственной модели исследуемого объекта?


Слайд 10

Процедура построения математических моделей


Слайд 11

Описание схемы Начальный этап построения математической модели исследуемой системы : выбор аппарата формализации идентификация системы с целью получения внешней модели Z0 (итерационный процесс) проверка адекватности описания В случае удачно построенного внешнего описания переход к внутреннему описанию системы, т. е. решается задача реализации. Решение задачи реализации означает правильность выбора внутренней структуры модели, адекватно описывающей исследуемую систему.


Слайд 12

Пример Задача построения динамической модели системы в предположении ее линейности и стационарности. Тогда задача идентификации сводится к определению элементов матрицы весовых функций системы H(?). Математическая модель такой системы с точки зрения ее внешнего описания представляет собой реализацию свертки вида: (1.1) где х(t) — r-мерный вектор-столбец входных сигналов; y(t) — l-мерный вектор-столбец выходных сигналов; H(т) — матрица весо­вых функций размерности (r?l). Представление (1.1) называют также описанием типа «вход-выход» системы Z0. Внутреннее описание задается с помощью дифференциального уравнения Выход системы задан выражением y(t) = Cx(t). Если внутреннее описание S, заданное (1.2), (1.3), согласу­ется с внешним (1.1), то задача реализации (в данном случае линейной динамической системы) сводится к нахождению матриц A, B, C при известной матрице весовых функций Н(т), При этом размерность. внутреннего пространства состояний n должна быть минимальной. Последнее говорит о том, что получаемая модель является наиболее компактной, т. е. имеет каноническую структуру,


Слайд 13

Проведение идентификации параметров системы Предполагается, что структура системы известна (априори или в результате решения задачи реализации), а неизвестны только значения параметров. Задача идентификации в этом случае сводится к поиску значений параметров, обеспечивающих минимизацию некоторой функции ошибки. Пример Задача идентификации системы, внутреннее математическое описание которой задается в виде: u(t) —входной сигнал, поступающий на систему, a y(t) —ее выход, сводится к поиску оценки параметра а из некоторой области возможных значений.


Слайд 14

Блок-схема системы автоматизированного проектирования


Слайд 15

1-ый уровень проектирования — формирование структуры ПО. 2-й уровень проектирования предполагает проведение оптимизации структуры проектируемого объекта. 3-й уровень проектирования- проведение параметрической оптимизации для полученной оптимальной структуры (поиск значений параметров элементарных звеньев ПО и его подсистем)


Слайд 16

Задача 1-го уровня проектирования — формирование структуры ПО.


×

HTML:





Ссылка: