Читать онлайн «Математические основы кибернетических систем»

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА АСУ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КИБЕРНЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторному практикуму по курсу "Математические основы кибернетических систем" для студентов направления 552800 - Информатика и вычислительная техника Авторы: Г. Г. Куликов, Т. В. Брейкин, Р. Р. Еникеев УДК 681. 3 Математические основы кибернетических систем: Методические указания к лабораторному практикуму по курсу "Математические основы кибернетических систем" для студентов направления 552800 - Информатика и вычислительная техника / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т; Сост. : Г. Г. Куликов, Т. В. Брейкин, Р. Р. Еникеев. -Уфа, 1999. -16 с. Содержатся методики выполнения лабораторных работ для студентов, обучающихся по направлению 552800 - Информатика и вычислительная техника  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 1 Цель работы Целью работы является изучение принципов разработки непрерывных динамических моделей, изучение методов моделирования динамических процессов с использованием пакетов визуального моделирования. 2 Основные теоретические сведения 2. 1 Основные принципы работы с пакетами визуального моделирования Системы визуального моделирования, такие как SIMULINK и Рисунок 1. 1 - Основное окно пакета VisSim VisSim, предназначены для автоматизации инженерных и научных расчетов в области моделирования и анализа широкого класса динамических систем. Эти пакеты имеют систему иерархического меню, встроенный help, привязанный к рассматриваемому объекту. Рисунок 1. 2 - Основные наборы элементарных блоков пакета SIMULINK Пакет VisSim имеет инструментальную линейку, содержащую базис из элементарных блоков (рисунок 1. 1). SIMULINK построен на оконном принципе (рисунок 1. 2) Базис элементарных блоков в различных пакетах визуального моделирования, как правило, содержит блоки арифметических и трансцендентных функций, интеграторы, линейные динамические звенья в виде передаточных функций в s- и z-области и в пространстве состояний, блоки входных сигналов и блоки отображения. 2. 2 Общая схема моделирования динамических систем в пакетах визуального моделирования Моделирование динамических систем в пакетах визуального моделирования осуществляется по следующей схеме: а) построение модели из элементарных блоков и ее сохранение на диске; б) задание метода и параметров моделирования; в) моделирование; г) анализ результатов моделирования. 2. 3 Основные способы представления динамических моделей 2. 3. 1 Представление моделей в виде передаточных функций и структурных схем Электронная модель системы строится на основе математических моделей элементов системы, задаваемых в базисе передаточных функций (ПФ). Передаточная функция системы есть отношение Лапласова изображения выходной координаты к входной и обозначается W(s)=Xвых(s)/Xвх(s).