Основы компьютерного проектирования и моделирования радиоэлектронных средств. Ишков А.С. - 17 стр.

UptoLike

Составители: 

17
Основные способы реализации аналитического моделирования при про-
ектировании РЭС:
1.
Программирование: получение ММ в виде системы уравнений Æ вы-
бор или разработка численного метода (дискретизация)
Æ разработка алгорит-
ма
Æ составление программы (Pascal, Delphi).
2.
С помощью математических программ: получение ММ в виде систе-
мы уравнений
Æрешение с помощью универсальных математических программ
и сред
Æ инженерная интерпретация полученных результатов (MathCAD, Mat-
Lab, Mathematics).
3.
В среде схемотехнического моделирования: разработка принципиаль-
ной или функциональной схемы
Æ описание схемы и заданий на моделирова-
ние на входном языке системы моделирования (графическое или текстовое).
Получение и решение ММ реализует сама среда! (Electroniсs WorkBench, Or-
CAD).
Имитационное моделирование используется для анализа сложных сис-
тем на уровне структурных и функциональных схем аналоговых устройств и
для моделирования цифровых устройств (Simulink, MatLab, LabView, System-
View, MicroLogic, языки VHDL, GPSS). Процесс функционирования исследуе
-
мого объекта воспроизводится на ЭВМ в отсутствие аналитических зависимо-
стей между входными, выходными параметрами и параметрами состояния сис-
темы, при этом сохраняется логическая структура системы и последователь-
ность протекания процессов во времени. По результатам имитационного моде-
лирования на ЭВМ можно прогнозировать поведение исследуемой системы.
Последовательность действий:
1) построение модели проектируемого устройства
;
2) реализация модели на ЭВМ;
3) расчет характеристик объекта проектирования на основе результатов
моделирования.
2.3 Классификация математических моделей РЭС
1 По характеру зависимостей:
1.1 Линейные, нелинейные. Линейные модели основаны на использова-
нии только линейных зависимостей между токами и напряжениями в случае
аналитического представления только линейных пассивных элементов и иде-
альных генераторов тока и напряжения в случае представления в виде схем за-
мещения. Нелинейные модели обязательно включают в себя элемент с
нели-
нейной вольт-амперной характеристикой.
Для проверки моделей на линейность используют принцип суперпози-
ции, например:
y
2
=(y
1
+y
2
)
2
y
1
2
+y
2
2
нелинейная ММ;
- линейная ММ.
Линейные модели описываются линейными уравнениями (алгебраиче-
скими, дифференциальными или разностными).
x
U
x
U
x
UU
x
U
+
=
+
=
2121
)(
       Основные способы реализации аналитического моделирования при про-
ектировании РЭС:
       1. Программирование: получение ММ в виде системы уравнений Æ вы-
бор или разработка численного метода (дискретизация) Æ разработка алгорит-
ма Æ составление программы (Pascal, Delphi).
       2. С помощью математических программ: получение ММ в виде систе-
мы уравнений Æрешение с помощью универсальных математических программ
и сред Æ инженерная интерпретация полученных результатов (MathCAD, Mat-
Lab, Mathematics).
       3. В среде схемотехнического моделирования: разработка принципиаль-
ной или функциональной схемы Æ описание схемы и заданий на моделирова-
ние на входном языке системы моделирования (графическое или текстовое).
Получение и решение ММ реализует сама среда! (Electroniсs WorkBench, Or-
CAD).
       Имитационное моделирование используется для анализа сложных сис-
тем на уровне структурных и функциональных схем аналоговых устройств и
для моделирования цифровых устройств (Simulink, MatLab, LabView, System-
View, MicroLogic, языки VHDL, GPSS). Процесс функционирования исследуе-
мого объекта воспроизводится на ЭВМ в отсутствие аналитических зависимо-
стей между входными, выходными параметрами и параметрами состояния сис-
темы, при этом сохраняется логическая структура системы и последователь-
ность протекания процессов во времени. По результатам имитационного моде-
лирования на ЭВМ можно прогнозировать поведение исследуемой системы.
       Последовательность действий:
       1) построение модели проектируемого устройства;
       2) реализация модели на ЭВМ;
       3) расчет характеристик объекта проектирования на основе результатов
моделирования.


       2.3 Классификация математических моделей РЭС
       1 По характеру зависимостей:
       1.1 Линейные, нелинейные. Линейные модели основаны на использова-
нии только линейных зависимостей между токами и напряжениями в случае
аналитического представления только линейных пассивных элементов и иде-
альных генераторов тока и напряжения в случае представления в виде схем за-
мещения. Нелинейные модели обязательно включают в себя элемент с нели-
нейной вольт-амперной характеристикой.
       Для проверки моделей на линейность используют принцип суперпози-
ции, например:
      y2=(y1+y2)2≠ y12+y22 – нелинейная ММ;

     ∂U   ∂ (U 1 + U 2 )   ∂U 1   ∂U 2   - линейная ММ.
        =                =      +
     ∂x         ∂x          ∂x     ∂x
       Линейные модели описываются линейными уравнениями (алгебраиче-
скими, дифференциальными или разностными).
                                                                         17