Моделирование
<<  Моделирование и анализ бизнес-процессов Нотация моделирования бизнес-процессов BPMN  >>
Моделирование технических средств автоматизации и управления
Моделирование технических средств автоматизации и управления
Общая характеристика
Общая характеристика
Наибольшим спектром возможностей в области моделирования обладают
Наибольшим спектром возможностей в области моделирования обладают
Система схемотехнического моделирования Electronics Workbench (EWB),
Система схемотехнического моделирования Electronics Workbench (EWB),
Следующей прикладной программой, которой достаточно широко пользуются
Следующей прикладной программой, которой достаточно широко пользуются
В ведущих исследовательских институтах и на электромашиностроительных
В ведущих исследовательских институтах и на электромашиностроительных
Для решения задач, связанных конструированием и разработкой технологий
Для решения задач, связанных конструированием и разработкой технологий
T-FLEX CAD 3D также включает в себя полный набор инструментов для
T-FLEX CAD 3D также включает в себя полный набор инструментов для
Моделирование
Моделирование
Моделирование как процесс содержит в себя три элемента: субъект
Моделирование как процесс содержит в себя три элемента: субъект
Модель и оригинал
Модель и оригинал
Подобие – это взаимно-однозначное соответствие между исследуемым
Подобие – это взаимно-однозначное соответствие между исследуемым
Основы построения моделей
Основы построения моделей
Виды моделей
Виды моделей
Геометрическое моделирование – вид моделирования, который состоит в
Геометрическое моделирование – вид моделирования, который состоит в
Физическая модель – это модель, выполненная из конкретных материалов
Физическая модель – это модель, выполненная из конкретных материалов
Математическая модель – это описание оригинала с помощью
Математическая модель – это описание оригинала с помощью
Математическое моделирование – метод исследования процессов путем
Математическое моделирование – метод исследования процессов путем
При использовании методов моделирования в электромеханике, энергетике
При использовании методов моделирования в электромеханике, энергетике
Схема математической модели
Схема математической модели
Математическое описание
Математическое описание
Численный анализ
Численный анализ
Одним из возможных путей решения указанной проблемы является
Одним из возможных путей решения указанной проблемы является
Моделируемая же система представляется в виде совокупности моделей,
Моделируемая же система представляется в виде совокупности моделей,
Таким образом математическая модель современной системы состоит из
Таким образом математическая модель современной системы состоит из
Структурное моделирование
Структурное моделирование
При структурном моделировании моделируемая система, например, система
При структурном моделировании моделируемая система, например, система
Структура интегрированного электромеханического комплекса
Структура интегрированного электромеханического комплекса
Моделирование технических средств автоматизации и управления
Моделирование технических средств автоматизации и управления

Презентация на тему: «Моделирование технических средств автоматизации и управления». Автор: Лев. Файл: «Моделирование технических средств автоматизации и управления.ppt». Размер zip-архива: 129 КБ.

Моделирование технических средств автоматизации и управления

содержание презентации «Моделирование технических средств автоматизации и управления.ppt»
СлайдТекст
1 Моделирование технических средств автоматизации и управления

Моделирование технических средств автоматизации и управления

2 Общая характеристика

Общая характеристика

Современные технические средства автоматизации и управления (ТСАУ) многочисленны и разнообразны. В их состав входят электрические, электромеханические, пневматические, гидравлические и вентильные преобразователи энергии, устройства управления, передачи и обработки информации и регистрирующие приборы. Исследование процессов функционирования ТСАУ и их элементов, разработка алгоритмов управления базируются на методах и технологиях математического моделирования и вычислительного эксперимента.

3 Наибольшим спектром возможностей в области моделирования обладают

Наибольшим спектром возможностей в области моделирования обладают

система MatLab с объектно- и проблемно-ориентированным пакетом расширения Simulink. Второй по возможностям решения задач для компьютерного моделирования является система MathCAD. Затем следует отметить, рассмотренные в данной дисциплине, такие прикладные программные продукты как:

4 Система схемотехнического моделирования Electronics Workbench (EWB),

Система схемотехнического моделирования Electronics Workbench (EWB),

предназначенная для моделирования и анализа аналоговых, цифровых электронных схем и создания на каждом компьютере виртуальных электронных лабораторий. На базе EWB разработана система программного обеспечения микроконтроллеров Multisim 9, которая имеет уникальную базу виртуальных двух- и трехмерных активных и пассивных электронных компонентов, включающих свыше 17000 наименований, набор из 20 виртуальных контрольно – измерительных приборов и 24 средства для анализа проектируемых электронных схем.

5 Следующей прикладной программой, которой достаточно широко пользуются

Следующей прикладной программой, которой достаточно широко пользуются

для решения практических задач в любой области деятельности, является Excel. В большинстве случаев пользователи Excel изучают лишь те функции и средства, которые необходимы для решения каких-то конкретных задач. Поэтому мало кто может с уверенностью утверждать, что знает абсолютно все возможности электронной таблицы и ее надстроек и выполняет свои расчеты самым простым и быстрым способом

6 В ведущих исследовательских институтах и на электромашиностроительных

В ведущих исследовательских институтах и на электромашиностроительных

заводах используют мощный современный комплекс программ для инженерного моделирования электромагнитных, тепловых и механических задач методом конечных элементов. Весьма полезным оказывается ELCUT в задачах дефектоскопии и неразрушающего контроля, а так же в задачах электромагнитного экранирования жилых и производственных помещений и электромагнитной совместимости

7 Для решения задач, связанных конструированием и разработкой технологий

Для решения задач, связанных конструированием и разработкой технологий

изготовления отдельных элементов и устройств производственных механизмов и установок на первый план выходят такие прикладные программные продукты, как T-FLEX CAD 3D и P-CAD Система T-FLEX CAD 3D является системой параметрического твердотельного и поверхностного моделирования. Она содержит самые современные средства для создания моделей различной сложности. Использование общепринятых форматов для экспорта и импорта позволяет обмениваться геометрическими данными со многими приложениями САПР.

8 T-FLEX CAD 3D также включает в себя полный набор инструментов для

T-FLEX CAD 3D также включает в себя полный набор инструментов для

двухмерного проектирования и получения чертёжной документации с поддержкой отечественных и международных стандартов P-CAD представляет собой интегрированный пакет программ, предназначенный для проектирования многослойных печатных плат радиоэлектронной аппаратуры при разработке систем управления электромеханическими и энергетическими системами.

9 Моделирование

Моделирование

Моделирование – метод научного исследования реальных объектов путем построения и исследования модели, т.е. воспроизведение характеристик реального объекта на другой объект (модель), специально созданный для их изучения. Основные этапы процесса моделирования: постановка проблемы, построение (выбор) модели, ее исследование и наложение полученных результатов на оригинал.

10 Моделирование как процесс содержит в себя три элемента: субъект

Моделирование как процесс содержит в себя три элемента: субъект

(исследователь), объект исследования, модель, определяющую (отражающую) отношения познающего субъекта и познаваемого объекта.

11 Модель и оригинал

Модель и оригинал

Модель – искусственная система, которая позволяет исследовать отдельные свойства реального объекта. Оригинал – объект, определённые свойства которого подлежат изучению методом моделирования. Между моделью и оригиналом должно существовать известное подобие.

12 Подобие – это взаимно-однозначное соответствие между исследуемым

Подобие – это взаимно-однозначное соответствие между исследуемым

объектом (моделью) и оригиналом, при котором правила перехода от параметров модели к параметрам оригинала известны, а математическое описание допускает их преобразование к тождественному виду.

13 Основы построения моделей

Основы построения моделей

Основой для построения моделей энергетических и электромеханических систем служат физические законы, определяющие принципы функционирования этих систем и их элементов. При этом в зависимости от поставленной задачи необходимо выделить те законы, которые существенным образом влияют на важнейшие характеристики исследуемого объекта, и отказаться от учета второстепенных факторов, не усложняя модель без необходимости.

14 Виды моделей

Виды моделей

В качестве моделей энергетических и электромеханических систем различают модели физические, математические и геометрические. Геометрические модели дают внешнее представление оригинала и большей частью служат для демонстрационных целей. Они показывают принцип действия, взаимное расположение объектов в процессе сборки, компоновку.

15 Геометрическое моделирование – вид моделирования, который состоит в

Геометрическое моделирование – вид моделирования, который состоит в

получении представления об объекте с помощью макетов, чертежей. Физические модели предназначены для определения численных значений величин, характеризующих поведение реального объекта путем измерения соответствующих величин в модели.

16 Физическая модель – это модель, выполненная из конкретных материалов

Физическая модель – это модель, выполненная из конкретных материалов

по определенной технологии и с соблюдением геометрических соотношений (либо пропорций). Она максимально отражает физические процессы в исследуемом объекте. Физическое моделирование – вид моделирования, при котором соответствующие величины оригинала и модели должны иметь одинаковую физическую природу. Физическое моделирование сохраняет особенности проведения эксперимента на оригинале, но существенно облегчает получение требуемых результатов.

17 Математическая модель – это описание оригинала с помощью

Математическая модель – это описание оригинала с помощью

математической символики. Это система математических объектов (чисел, переменных, матриц, множеств и т. п.) и отношений между ними, которые характеризуют некоторые свойства оригинала. Математическое моделирование – моделирование по аналогии, при котором оригинал и модель описываются одинаковыми уравнениями, но соответствующие величины оригинала и модели имеют различную физическую природу.

18 Математическое моделирование – метод исследования процессов путем

Математическое моделирование – метод исследования процессов путем

построения системы математических соотношений (математических моделей), описывающих их. При математическом моделировании используют специальные законы конкретных наук, результаты наблюдений и экспериментов. Результаты математического моделирования дают возможность предвидеть развитие процесса, рассчитать его характеристики, управлять этим процессом, проектировать системы с желательными характеристиками и т.д.

19 При использовании методов моделирования в электромеханике, энергетике

При использовании методов моделирования в электромеханике, энергетике

и электротехнике, как показывает практика, наиболее эффективным и универсальным инструментом исследователя и инженера при решении задач анализа, синтеза и управления электромеханическими и энергетическими системами и установками является метод математического моделирования.

20 Схема математической модели

Схема математической модели

21 Математическое описание

Математическое описание

Математическое описание динамических объектов энергетических и электромеханических систем является одним из основных этапов моделирования. Математическое описание состоит из двух подсистем уравнений – компонентной и топологической. Топологические уравнения – это системы алгебраических и дифференциальных уравнений. Это уравнения электрического и механического равновесия, составляемые на основе законов Кирхгофа и Ньютона. Уравнения отдельных элементов схемы называются компонентными.

22 Численный анализ

Численный анализ

Решение алгебраических и дифференциальных уравнений реализуется с использованим численных методов. Эффективность моделирования при этом оценивают по двум показателям — точности и быстроте нахождения решения. Обычно между ними существует противоречие: для повышения точности уменьшают шаг интегрирования, но при этом увеличивается время счёта. Многие исследования в области численных методов посвящены разрешению этого противоречия, но достигнутые результаты пока не позволяют считать проблему решённой.

23 Одним из возможных путей решения указанной проблемы является

Одним из возможных путей решения указанной проблемы является

построение системы моделирования с переменной структурой. При этом корректное моделирование решается на стыке таких направлений как компьютерное моделирование и информационные системы. Где информационные системы представляют собой прикладное программное обеспечение

24 Моделируемая же система представляется в виде совокупности моделей,

Моделируемая же система представляется в виде совокупности моделей,

каждая из которых имеет свою систему уравнений. Таким образом, модели и методы их решения составляют две стороны процесса моделирования. Для улучшения характеристик процесса моделирования в настоящее время в процессе расчётов частично изменяют методы (или их параметры), в частности, могут менять тип метода, шаг интегрирования и даже модель в зависимости от того, какой режим рассчитывается в данный момент.

25 Таким образом математическая модель современной системы состоит из

Таким образом математическая модель современной системы состоит из

частных моделей отдельных модулей. Каждый модуль может иметь несколько вариантов модели: нелинейную и линеаризованную, с большим или малым числом переменных состояния, постоянство (непостоянством, функциональной зависимостью) параметров, вероятностным или детерминированным характером параметров и связей.

26 Структурное моделирование

Структурное моделирование

Рассматриваемый подход требует составление на этапе подготовки модели ее структурной схемы и реализации принципов визуального программирования. Последнее требование как правило можно обеспечить выбрав соответствующий прикладной программный пакет

27 При структурном моделировании моделируемая система, например, система

При структурном моделировании моделируемая система, например, система

автоматического управления задается в виде структурной схемы, в которую могут быть включены и отдельные ее реальные элементы (регуляторы, исполнительные органы и т.п.). В структурной схеме задаются параметры основных звеньев и указываются ориентировочные пределы изменения варьируемых параметров, например, коэффициентов усиления и постоянных времени звеньев. Моделирование каждого звена системы-оригинала осуществляется в отдельности, а затем из моделей звеньев составляется общая модель, точно воспроизводящая структурную схему оригинала.

28 Структура интегрированного электромеханического комплекса

Структура интегрированного электромеханического комплекса

29 Моделирование технических средств автоматизации и управления
«Моделирование технических средств автоматизации и управления»
http://900igr.net/prezentacija/informatika/modelirovanie-tekhnicheskikh-sredstv-avtomatizatsii-i-upravlenija-158957.html
cсылка на страницу
Урок

Информатика

130 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по информатике > Моделирование > Моделирование технических средств автоматизации и управления