ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Кроме термина «имитационное моделирование» в литературе употребляется словосочетание «машинное моделирова-
ние». В него вкладывают весьма широкий смысл – от синонима имитации до указания на то, что в исследовании для каких-
либо целей используется ЭВМ. Но, на наш взгляд, наиболее логичным является использование этого понятия в тех случаях,
когда манипуляции с моделью целиком или почти целиком выполняются вычислительной техникой и не требуют участия
человека.
1.3.7. Моделирование сложных систем
Выше, в пп. 1.3.1 – 1.3.6, мы рассматривали общие вопросы, связанные с моделированием систем. При этом речь шла о
моделях, описывающих сразу всю систему целиком. Но годится ли этот путь для сложных систем? Единую модель для всей
сложной системы принято называть макромоделью. Обычно такая модель достаточно проста и груба, она годна лишь для
приблизительных оценок и самых общих выводов о системе. Попытки уточнить макромодель почти всегда ведут к такому
росту ее сложности (размерности), что эффективное рассмотрение модели превышает возможности даже самых современ-
ных ЭВМ.
Чтобы выйти из этого положения, надо при моделировании системы вводить декомпозицию и деление на модули, при
необходимости строить иерархию моделей, рассматривать потоки информации между отдельными моделями и т.д. Полу-
ченная совокупность моделей повторит структуру и иерархию самой системы.
Таким образом, фактически мы уже во многом касались проблем моделирования сложных систем. Ниже, в этом пункте,
остановимся лишь на тех аспектах исследования взаимосвязанного набора моделей, которые не затрагивались выше.
Итак, основной спецификой моделирования сложной системы является учет связей между отдельными моделями (гово-
ря также: согласование моделей). Как же это достигается? В самом общем плане можно указать, что строится схема взаимо-
связанных моделей типа графовой структуры, в которой выходы одних моделей (модулей) являются входами других. При
этом каждый отдельный модуль представляет собой модель в смысле определений (1.8) или (1.10). Для них фиксируется со-
вокупность требований на входы. Работу с совокупностью моделей можно представить как «прохождение» задачи через эту
совокупность, результатом которого является определение выходов сложной системы в целом.
Можно указать на две важные части описанной процедуры: первая – построение или выбор моделей для декомпозиро-
ванных частей системы; вторая – согласование моделей. Эти части достаточно различны по содержанию. В первой, как из-
вестно, ищется формальное, чаще всего математическое описание. Во второй организуется совместное использование моде-
лей. Первая требует, в основном, специальных знаний и навыков формализации. Вторая – прежде всего, системного подхода.
В данном пункте мы интересуемся этой второй, специфичной для сложных систем частью.
Перейдем к примерам. Совокупности моделей будем изображать в виде графовой структуры с указанием стрелками пе-
реходов от одной модели к другой и передачи соответствующей информации. На рис. 1.7 представлена совокупность моде-
лей для исследования влияния удара на работу механизмов, расположенных на поддерживающей их (опорной) конструкции.
Моделью самого ударного воздействия является задание на коротком промежутке времени больших по величине внешних
сил или ускорений характерных точек конструкции. Моделью конструкции считается стержневая, пластинчатая или другая
система с фиксированной структурой. Используется декомпозиционный постулат (упрощение) о том, что движение опорной
конструкции можно рассматривать отдельно от движения механизмов. Это, в частности, верно при массе конструкции, су-
щественно превосходящей массу механизмов. Рассчитанные в итоге кинематические характеристики (ускорения, относи-
тельные перемещения) важнейших узлов механизмов сравниваются с моделью условий их разрушения.
Рис. 1.7. Модель воздействия ударного воздействия
На рис. 1.8 изображена совокупность моделей для исследования функционирования подводного робота-манипулятора.
Поясним, что собственно манипулятором называется выдвигаемый из корпуса робота механизм типа искусственной руки.
Особенностью этой схемы является наличие верхнего иерархического уровня, на котором происходят моделирование режи-
ма использования робота и определение его производительности. Верхний уровень связан с собственно моделью робота пе-
редачей информации о необходимых погружениях и действиях манипулятора (стрелка с верхнего уровня на нижний), а так-
же необходимыми для определения производительности сведениями о реальной динамике системы (стрелка с нижнего
уровня на верхний).
Модель
ударного
воздействия
Модель
движения
опорной
конструкции
Модель
движения
механизмов
Модель
опорной
конструкции
Модель
условий
разрушений
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- …
- следующая ›
- последняя »
