Математическим обеспечением

155. Морозов Е. М. О соответствии между эпергетпчегкпм критерием разрушения п математическим моделированием явлений деформаций в конце

Экспериментальная оценка скорости изменения выходных параметров, как это было сказано выше, — наиболее достоверный в настоящее время путь для расчета надежности сложных систем. Однако это исследование должно сопровождаться теоретическим анализом основных зависимостей аналогично рассмотренной выше методике. В этом случае можно получить данные не только об изучаемом конкретном экземпляре изделия, но и сделать выводы о работоспособности рассматриваемых систем. Учитывая малую скорость протекания процессов изнашивания, испытание целесообразно дополнять математическим моделированием процесса, которое позволит оценить работоспособность изделия при различных условиях и режимах эксплуатации, а также проверить его работоспособность при применении материалов различной износостойкости.

где К = 1н/1ц', 6 = (о'д/(ом; озя — собственная частота колебаний двигателя; сом — низшая собственная частота механической системы; м — коэффициент демпфирования на частоте сом. Соотношение , (3) являетсятипичнойВММ, дающей качественную оценку системы. Аналитическое рассмотрение вопроса о влиянии зазора в механической передаче на устойчивость и качество переходных процессов в следящем приводе показывает, что при наличии зазора внутри замкнутого контура в системе неизбежны автоколебания. Предотвратить их можно, например, созданием постоянного усилия, направленного навстречу движению и препятствующего раскрытию зазора. Таким свойством обладает сила сухого трения. Математическим моделированием по описанной методике найдено граничное условие, обеспечивающее (с запасом) отсутствие автоколебаний в системе с зазором: М

науки и техники для Шаумяна ассоциировалось с борьбой мнений и тенденций, возникновением и развитием новых идей. Больше всего на свете ненавидел он объективизм в науке, когда какой-нибудь ученый, «добру и злу внимая равнодушно», занимался лишь описанием явлений, их математическим моделированием.

При статистическом характере возбуждения спектр колебаний из дискретного становится непрерывным. Поэтому существенное значение приобретает статистическая обработка результатов экспериментальных исследований и моделирования, выделение частотных зон, где спектральная плотность максимальна, и описание статистических свойств основных спектральных составляющих. Такой сравнительный анализ вибрационных процессов, полученных экспериментально и математическим моделированием, позволяет поставить задачу диагностики как специальный случай задачи идентификации [16]. Основное отличие от рассмотренной в [16] схемы в нашем случае состоит в том, что математическая модель объекта в первом приближении известна и идентифицируется возбуждение на входе объекта, недоступное непосредственному измерению. Критерием идентификации может служить совпадение статистических характеристик выходов реального объекта и его математической модели (1). Такое совпадение (или достаточно хорошее приближение) служит основанием для вывода об адекватности статистических характеристик возбуждения на входах объекта и его математической модели. Естественно, что информативность различных характеристик виброакустического процесса для идентификации возбуждения является различной. Поэтому существенное значение приобретает изучение возможно большего числа таких характеристик с целью выбора наиболее информативных. Здесь остановимся только на некоторых таких характеристиках (их опреде-

В этой главе рассматриваются общие теоретические вопросы, связанные с математическим моделированием и расчетом точности технологических процессов со многими входными и выходными переменными. Приведенные ниже методы базируются на анализе 'структурных схем, методах матричной алгебры, теории вероятностей и математической статистики. Обобщение разработанной методики на случаи, когда рассматриваются многооперационные технологические процессы со многими входными и-выходными пере-4 менными, не вызывает принципиальных затруднений. Пользуясь этой методикой, можно перейти от статических моделей к динамическим. Однако этот вопрос требует специального рассмотрения.

Инженерный аспект проблемы создания подобных ЯЭУ включает ряд задач, связанных с математическим моделированием и исследованиями электротехнических характеристик преобразователей (анализом, оптимизацией, прогнозированием и т. п.). Для решения такого рода задач традиционно применяются методы теории электрических цепей с использованием дискретных математических моделей. В стационарном случае основу дискретных моделей составляют алгебраические уравнения, записываемые по правилам Кирхгофа для узлов и контуров заранее выбранной схемы коммутации электрогенерирующих элементов (ЭГЭ) [881.

Физические и математические модели предназначены для определения численных значений параметров, характеризующих поведение объекта в натуре, путем измерения соответствующих величин в модели. В соответствии •с отмеченным различают два вида количественного моделирования— физическое и математическое. Под физическим моделированием понимают процесс замещения явления (оригинала) другим, подобным ему явлением (моделью), когда модель и оригинал относятся к классу явлений одной природы. Под математическим моделированием, или аналогией, понимают процесс сравнения подобных явлений, когда модель и оригинал имеют различную природу.

оптимизации технологии, зависимость между факторами которой часто неизвестна или неоднозначна, моделирование имеет ряд существенных особенностей по сравнению с математическим моделированием детерминированных систем.

155. Морозов Е. М. О соответствии между энергетическим критерием разрушения п математическим моделированием явлений деформаций в конце

3. Получить динамические характеристики многоступенчатой выпарной установки на основе экспериментальных методов трудно, поэтому необходимо использовать эти методы совместно с теоретическими расчетами и математическим моделированием.

Проектирование СБИС является многоуровневым, каждый уровень характеризуется своим математическим обеспечением, используемым для моделирования и анализа схем. Выделяют уровни системный, регистровый (RTL - Register Transfer Level), называемый также уровнем регистровых передач, логический, схемотехнический, приборно-технологический (компонентный). Общее название для регистрового и логического уровней - уровень функционально-логический. Преобладает нисходящий стиль функционально-логического проектирования, при котором последовательно выполняются процедуры уровней системного, RTL и логического. В этих процедурах широко используются ранее принятые унифицированные решения, закрепленные в библиотеках функциональных компонентов, например сумматоров, мультиплексоров, регистров и т.п. Эти библиотеки разрабатываются с помощью процедур схемотехнического и компонентного проектирования вне маршрутов проектирования конкретных СБИС.

Применение вычислительной техники. Для увеличения эффективности производства и улучшения связи фирма приобрела в 1980 г. вычислительное оборудование с математическим обеспечением на сумму свыше 7 млн. долл. Большая часть этого оборудования была использована при выпуске автомобиля Metzo. В настоящее время каждой функцией производства управляет ЭВМ, начиная от поставки панелей кузова с предприятия фирмы Fisher (г. Суиндон) и кончая отправкой готового автомобиля заказчику.

Испытательная система отличается от обычной тем, что для итеративного регулирования применяют достаточно мощную мини-ЭВМ, дополненную матричным процессором и специальным математическим обеспечением.

Использование аппаратуры с указанными выше функциональными свойствами и математическим обеспечением требует значительных затрат, что усложняет внедрение комплексов технических средств в практику проектирования. Для таких комплексов имеются различные схемы использования ЭВМ. Предложены системы с разделением времени, работающие на нескольких пользователей с помощью дистанционных пультов и центральной ЭВМ большой мощности. В качестве процессора рекомендуется использовать малую ЭВМ, предназначенную для реализации интерактивного процесса на основе графического взаимодействия с одним пользователем.

Отечественная промышленность выпускает оборудование, которое можно использовать для осуществления любых режимов работы с высоким уровнем комплектования. Например, для ЭВМ ЕС при организации графического взаимодействия можно использовать выносные пульты для ввода-вывода графической и алфавитно-цифровой информации (ЕС 7064), графические регистрирующие устройства ЕС 7051, ЕС 7052 (графопостроители) и другие устройства. Выпускают также аппаратурные комплексы типа автоматизированного рабочего места (АРМ), включающие мини-ЭВМ с собственным системным математическим обеспечением, внешними запоминающими устройствами и устройствами ввода-вывода информации. Алфавитно-цифровая и графическая

Рассмотрим теперь особенности организации работ по диагностированию в условиях автоматизированного гибкоперенала-живаемого производства (рис. 12.3) с серийным и мелкосерийным выпуском продукции на примере станкостроительного завода, выпускающего ГПС. В этих условиях требования к надежности и живучести оборудования особенно возрастают, поэтому становится еще более необходимым входной контроль оборудования. Широкое применение станков и ПР с числовым программным управлением на базе микропроцессоров и с датчиками обратной связи обусловливает возможность их использования в системе диагностирования. Часть диагностической информации может' храниться в центральной ЭВМ цеха. Развитие системы математического обеспечения ГАП и наличие квалифицированного инженерного персонала для его дальнейшей разработки позволяет создать более совершенные алгоритмы диагностирования и соответствующие программы. Кроме того, оснащение большей части оборудования (собственного изготовления или покупного) встроенными диагностическими системами и основным математическим обеспечением потребует лишь его доработки для конкретных условий применения оборудования.

Переход от решения на ЭВМ частных задач с заданным вручную алгоритмом к решению комплексных задач с автоматизированным генерированием математического обеспечения стал возможным с появлением ЭВМ третьего и последующих поколений. Эти ЭВМ имеют более совершенные по сравнению ЭВМ второго поколения технические характеристики по быстродействию, памяти, допускают работу в реальном времени, мультипрограммирование и т. д., а также оснащены более богатым математическим обеспечением (МО).

Значительно сложнее обстоит дело с автоматическим воспроизведением графической информации. Здесь фактически приходится решать две самостоятельные очень сложные проблемы: создание устройств отображения, т. е. технических средств для автоматического воспроизведения изображений, и разработку математического обеспечения этих средств. Под математическим обеспечением устройств отображения будем понимать совокупность методов, алгоритмов и программ, обеспечивающих автоматическое преобразование описания геометрического объекта, выполненного на внутреннем языке автоматизированной системы, в машиностроительный чертеж.

Для решения большого комплекса измерительных задач в комплект КИМ входят следующие приспособления: поворотные столы для угловых измерений, многоточечные измерительные щупы, ориентируемые головки, ЭВМ настольного типа, цифропечатающие устройства, дисплеи, самопишущие и программирующие устройства с математическим обеспечением для решения комплексных задач измерения, микроскопы, про-е^кторы, приспособления для закрепления деталей,

Технической базой для реализации адаптивных систем программного управления РТК является электронно-вычислительное оборудование вместе с соответствующим математическим обеспечением. Состав и конфигурация этого оборудования для конкретного РТК определяется в основном структурой и сложностью системы программного управления. Обычно система управления РТК имеет иерархическую структуру, включающую следующие уровни иерархии: 1) исполнительный (тактический); 2) координирующий (стратегический).

Математическое обеспечение АСУ Т П. Под математическим обеспечением АСУ ТП понимается совокупность математических методов, моделей и алгоритмов, используемых при разработке и функционировании таких систем [6, 8, 23]. С расширением применения вычислительной техники в АСУ ТП математическое обеспечение (вместе с построенным на его основе программным обеспечением) приобретает все большее значение и становится соизмеримым с комплексом использумых технических средств, а