Построение математических моделей и систем автоматизированного проектирования подъемно-транспортных и строительно-дорожных машин. Евтюков С.А - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГАСУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

12 13
Глава 2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ
МОДЕЛЕЙ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
2.1. Математические модели и их иерархические уровни
Разработка и исследование строительных машин, как и любой
другой сложной техники, включает рассмотрение следующих во-
просов:
синтеза системы объектов, который состоит в выборе пара-
метров, структуры и условий их применения;
анализа системы, заключающегося в изучении свойств, в за-
висимости от значений основных параметров и структуры.
Одним из наиболее эффективных способов реализации ука-
занных положений является математическое моделирование тех-
нических объектов на ПК. Математическое моделирование есть
процесс получения полезной информации об объекте на основе
использования математической модели (ММ) и оперирование ее
математическими методами. ММ, как и любая другая модель (на-
пример, физическая), является идеализацией реального объек-
та на основе его формализации, т. е. выделения наиболее суще-
ственных черт и свойств, отражающих его параметры и структу-
ру. Особенностью ММ является то, что она представляет собой
совокупность элементов математического вида, называемых пе-
ременными, с указанием связей в отношениях между ними, выра-
жаемых математическими зависимостями, адекватно отображаю-
щими свойства объекта.
Разработка ММ является важным этапом математического мо-
делирования технических объектов.
В настоящей работе приводятся основные принципы построе-
ния теоретических ММ на микро- и макроуровнях описания про-
ектируемых объектов на основе аналитического способа представ-
ления свойств объектов, характеризующих простейшие и слож-
ные элементы конструкций
строительных машин и обрабатывае-
мых сред.
Строительные машины, как объект проектирования, имеют сход-
ную структуру и состоят из многих компонентов: деталей (винт,
стойка, вал и т. п.), сборочных единиц (редуктор, карбюратор, дви-
гатель внутреннего сгорания, стрела экскаватора, гидроцилиндр,
например механизма подъема стрелы и т. п.), агрегатов (двигатель
внутреннего сгорания, рабочее
оборудование (например, экскава-
тора – система из сборочных единиц, включающая ковш, рукоять,
стрелу и механизм их управления), гусеничная тележка трактора,
лебедка, например механизма подъема стрелы крана) и т. п. Такое
расчленение машин на составные элементы позволяет вести раз-
дельное проектирование (поблочно) с последующим объединени-
ем элементов в систему.
При таком подходе осуществляется возможность для каждого
элемента системы составить соответствующее описание, т. е. со-
ставить ММ, с помощью которой можно рассчитать и спроекти-
ровать основные конструктивные и эксплуатационные параметры
элемента. Описания технических объектов должны быть по слож-
ности согласованы с возможностями восприятия человеком и опе-
рирования описаниями в процессе их преобразований с помощью
имеющихся средств проектирования.
Разделение описаний по степени детализации отображаемых
свойств и характеристик объекта лежит в основе блочно-иерар-
хического подхода к проектированию и приводит к появлению
иерархических уровней (уровней абстрагирования) в представле-
ниях о проектируемом объекте.
На каждом иерархическом уровне используются свои поня-
тия системы и элементов. На верхнем уровне (уровень 1) подле-
жащий проектированию сложный объект рассматривается как си-
стема S из n взаимосвязанных и взаимодействующих элементов S
i
.
Каждый из элементов в описании уровня 1 также представляет со-
бой довольно сложный объект, который рассматривается как си-
стема S
i
на уровне 2. Элементами систем S
i
являются объекты S
ij
(j = 1, 2, ..., m
i
, где m
i
– количество элементов в описании системы S
i
).

Страницы