Характеристика современных технических систем
Растущая сложность техники требует системного подхода как к описанию, так и к исследованию таких объектов. Примерами таких систем является комплексные САПР, АСНИ, АСУТП, АСУ различных уровней (предприятия, объединения, отрасли и др.). Создание подобных систем невозможно без использования различных видов моделирования. Такие системы отличаются:
1. Сложностью структуры, многокомпонентностью, а следовательно, большим количеством параметров и переменных.
2. Неполнотой исходной информации.
3. Разнообразием и вероятностным характером воздействий.
4. Наличием сложных нелинейных зависимостей и др.
Ограниченность возможностей экспериментального исследования больших систем делает актуальной разработку методики их моделирования. Зачастую человек не в состоянии охватить всевозможные переплетения событий и явлений процесса функционирования таких систем, и создание общей модели практически неразрешимо.
Одним из способов преодоления барьера сложности является расчленение такой системы на сравнительно простые части и изучение частей с учетом их взаимодействия. При таком подходе концепция сложной системы состоит в следующем:
1) рассматриваемая система может быть расчленена на конечное число частей – подсистем. Верхние подсистемы могут рассматриваться как системы для подсистем более низкого уровня. Такое иерархическое представление на самом низком уровне приводит к элементам системы, которые в условиях задачи не подлежат дальнейшему расчленению;
2) система представляет собой целостный комплекс взаимосвязанных и взаимодействующих компонентов. В этом случае рассмотренные ранее подсистемы переходят как бы в разряд внешней среды, то есть для рассматриваемой подсистемы имеем входные сигналы, определяемы рассмотренной ранее подсистемой;
3) система образует единство со средой функционирования, то есть она подвержена воздействиям со стороны среды и оказывает сама на неё влияние.
Расчленение системы на части позволяет создать более простые взаимодействующие модели.
Вопросы взаимодействия моделей разных уровней и функционирования общей иерархической модели рассматриваются в дисциплине «Системный анализ».
В общем случае реализация моделирования связана с решением ряда научно-технических проблем: идентификация реальных объектов, выбор вида модели, построение моделей и их машинная реализация, взаимодействие исследователя с моделью в ходе машинного эксперимента и др.
Построение содержательной модели реального объекта базируется часто на эвристике. Это значит, что роль исследователя, его опыт и возможности существенно влияют на результат моделирования. Некоторые люди моделирование считают искусством.
- Краткий обзор современных языков и систем моделирования
- Проектирование и его место в жизненном цикле технических объектов и систем
- Реализация непроцедурных систем программирования
- Математические модели непрерывных динамических систем
- Виды моделирования
- Функциональные блоки систем имитационного моделирования и их программная реализация
- Сравнение аналитической и имитационной модели
- Введение в анализ сложных систем
- Описание систем с помощью передаточных функций
- Программный комплекс для исследования линейных динамических систем
- Задачи, решаемые применением языка VHDL для анализа и синтеза дискретных систем
- Имитационное моделирование комбинированных (непрерывно-дискретных) систем
- Дискретное представление динамических систем
- Инструментальное средство автоматизации моделирования непрерывных динамических систем
- Актуальность анализа сложных систем
- Типовые математические модели
- Формализация технических требований, предъявляемых к параметрам и характеристикам проектируемого устройства