ВУЗ:
Составители:
Введение
Дальнейшее развитие науки, техники и производства требует решения всё
более и более сложных проблем управления различными динамическими
процессами в области механики, электротехники, радиоэлектроники, в
экологических и социальных системах. Увеличение производительности,
быстроты движений, размеров и мощности машин, увеличение точности и
усложнение характера производственного процесса или научного эксперимента
затрудняют или даже делают невозможным
для человека достаточно быстрое и
точное управление движением машин или ходом производственного процесса.
Для автоматизации управления машинами и производственными процессами
необходимо, прежде всего, глубокое теоретическое и экспериментальное
изучение самих процессов управления, а затем создание на основе полученных
знаний широкого набора надежных и эффективных приборов, устройств и систем
автоматики.
В настоящее
время для решения многих из указанных проблем с успехом
применяются персональные компьютеры, оснащенные специальным
программным обеспечением. Их использование делает более эффективным
реализацию аналитических расчетов и многих численных методов, а также
позволяет производить визуальное графическое моделирование, имитируя работу
исследуемой системы или воспроизводя изменяющуюся во времени структуру
сложного прибора или устройства. Такие методы
исследования получили
название соответственно имитационного и ситуационного моделирования.
Среди ряда современных специальных программных систем компьютерной
математики особо выделяется матричная математическая система MATLAB
корпорации MathWorks Inc. Эта система является идеальным средством для
реализации всех видов моделирования: аналитического, численного,
имитационного и ситуационного. Система имеет мощные средства диалога,
графики и комплексной визуализации, а также многочисленные программные
пакеты для расширения функций системы: символического дифференцирования и
интегрирования, идентификации систем, построения и исследования
искусственных нейронных систем, обработки сигналов и изображений, решения
обыкновенных дифференциальных уравнений и т.д. Одним из таких пакетов
системы MATLAB является пакет визуального имитационного и ситуационного
моделирования Simulink, позволяющий исследовать многие линейные и
нелинейные блочные динамические системы и устройства
произвольного
назначения. Модель создается из стандартных функциональных графических
блоков, набор которых в пакете очень велик и постоянно расширяется.
Параметры блоков задаются с помощью удобных диалоговых панелей.
Результаты работы регистрируются либо в виде графиков, либо в цифровой
форме для последующего применения. По желанию пользователя формируется
отчет в формате HTML, который содержит структурную
схему модели, перечень
Введение Дальнейшее развитие науки, техники и производства требует решения всё более и более сложных проблем управления различными динамическими процессами в области механики, электротехники, радиоэлектроники, в экологических и социальных системах. Увеличение производительности, быстроты движений, размеров и мощности машин, увеличение точности и усложнение характера производственного процесса или научного эксперимента затрудняют или даже делают невозможным для человека достаточно быстрое и точное управление движением машин или ходом производственного процесса. Для автоматизации управления машинами и производственными процессами необходимо, прежде всего, глубокое теоретическое и экспериментальное изучение самих процессов управления, а затем создание на основе полученных знаний широкого набора надежных и эффективных приборов, устройств и систем автоматики. В настоящее время для решения многих из указанных проблем с успехом применяются персональные компьютеры, оснащенные специальным программным обеспечением. Их использование делает более эффективным реализацию аналитических расчетов и многих численных методов, а также позволяет производить визуальное графическое моделирование, имитируя работу исследуемой системы или воспроизводя изменяющуюся во времени структуру сложного прибора или устройства. Такие методы исследования получили название соответственно имитационного и ситуационного моделирования. Среди ряда современных специальных программных систем компьютерной математики особо выделяется матричная математическая система MATLAB корпорации MathWorks Inc. Эта система является идеальным средством для реализации всех видов моделирования: аналитического, численного, имитационного и ситуационного. Система имеет мощные средства диалога, графики и комплексной визуализации, а также многочисленные программные пакеты для расширения функций системы: символического дифференцирования и интегрирования, идентификации систем, построения и исследования искусственных нейронных систем, обработки сигналов и изображений, решения обыкновенных дифференциальных уравнений и т.д. Одним из таких пакетов системы MATLAB является пакет визуального имитационного и ситуационного моделирования Simulink, позволяющий исследовать многие линейные и нелинейные блочные динамические системы и устройства произвольного назначения. Модель создается из стандартных функциональных графических блоков, набор которых в пакете очень велик и постоянно расширяется. Параметры блоков задаются с помощью удобных диалоговых панелей. Результаты работы регистрируются либо в виде графиков, либо в цифровой форме для последующего применения. По желанию пользователя формируется отчет в формате HTML, который содержит структурную схему модели, перечень