Реферат: Моделювання однофазної системи

6. Скласти можливу аналітичну модель.

7. Провести розрахунок можливих операційних характеристик з аналітичної моделі.

1.Моделювання, основні його задачі.

Моделювання – як процес полягає у відтворенні властивостей тих чи інших об’єктів , предметів і явищ за допомогою абстрактних об’єктів та описів у вигляді зображень , планів , систем рівнянь , алгоритмів або програм .

Модель – це умовний образ об’єкта або системи , який служить для відображення співвідношень між людськими знаннями про об’єкт і безпосередньо цим об’єктом .

У процесі моделювання відбувається заміщення об’єкта – оригінала його моделлю і вивчення властивостей об’єкта шляхом дослідження властивостей моделі Об’єктом може бути природна або штучна система . Під впливом зовнішніх дій проявляються властивості об’єкта . Характеристики У0 – кількісна міра властивості об’єкта . Кожен параметр має певну структуру і принципи , які його відображають . Параметр має підмножину параметрів .

Дослідника цікавлять тільки певні характеристики об’єкта при конкретних зовнішніх діях .Заміщення одного об’єкта іншим правомірне , якщо ті характеристики оригіналу і моделі , які цікавлять дослідника , визначають однотипними множинами параметрів і пов’язані однотипними залежностями між параметрами .

Модель , за допомогою якої описують систему, може містити у собі тільки основні характеристики системи, інші, які не чинять суттєвого впливу на функціонування системи, відкидаються, щоб не ускладнювати процес моделювання. У більшості випадків вважається, що модель складається з трьох основних блоків: вхід, система, вихід. Для того щоб успішно моделювати роботу системи необхідно знати два з цих блоків .

Загалом, модель є абстрактним або формально описаним об’єктом або системою, відображає співвідношення між людськими знаннями про об’єкт і безпосередньо сам об’єкт. Модель , за допомогою якої описують систему, може містити у собі тільки основні характеристики системи, інші, які не чинять суттєвого впливу на функціонування системи, відкидаються, щоб не ускладнювати процес моделювання. У більшості випадків вважається, що модель складається з трьох основних блоків: вхід, система, вихід. Для того щоб успішно моделювати роботу системи необхідно знати два з цих блоків. Для проведення моделювання можуть використовуватися різні методи:

Аналітичні методи – передбачають існування у дослідника деякої аналітичної моделі, яка дасть змогу зменшити затрати на дослідження.

Чисельні методи – їх використання предбачається у тих випадках, коли є неможливим застосування аналітичних моделей. Передбачають застосуваня статистичних методів.

Якісні методи – з допомогою цих методів можна оцінювати асимтотичні значення величин, які визначаються в процесі моделювання і дозволяють оцінити поведінку системи в цілому.

Найбільш ефективним із них є аналітичний метод, тому йго можна розглянути більш детально.

Аналітичний метод моделювання полягає у визначенні формул, які з певною точністю описують роботу системи. Для визначення необхідніх нам даних про систему відбувається підстановка значень аргументу під кожен з випадків. Даний метод може застосуватись до відносно нескладних систем. Але більшість моделей,які описують реальні системи, є занадто складними і тому за допомогою цього методу можна тільки попередньо оцінити різноманітні варіанти, попередньо значно ідеалізувавши систему.

Існує декілька видів моделювання. Серед них за різними показниками можна виділити наступні:

В залежності від характеру досліджуваних процесів у системі усі види моделювання можуть бути розділені на детерміновані і стохастичні, статичні і динамічні, дискретні, безперервні і дискретно-безперервні.

Детерміноване моделювання відображає детерміновані процеси, тобто процеси, у яких передбачається відсутність усяких випадкових впливів;

Стохастичне моделювання відображає ймовірністні процеси і події.У цьому випадку аналізується ряд реалізацій випадкового процесу й оцінюються середні характеристики, тобто набір однорідних реалізацій;

Статичне моделювання служить для опису поводження об'єкта в який-небудь момент часу;

Динамічне моделювання відбиває поводження об'єкта в часі;

Дискретне моделювання служить для опису процесів, що передбачаються дискретними, відповідно безперервне моделювання дозволяє відбити безупинні процеси в системах, а дискретно - безперервне моделювання використовується для випадків, коли хочуть виділити наявність як дискретних, так і безупинних процесів.

У залежності від форми представлення об'єкта можна виділити уявне і реальн е моделювання:

Уявне моделювання часто є єдиним способом моделювання об'єктів, які або практично не можливо реалізувати в заданому інтервалі часу, або які існують поза умовами, можливими для їхнього фізичного створення.Наприклад, на базі уявного моделювання можуть бути проаналізовані багато ситуацій мікросвіту, що не піддаються фізичному експерименту.

При реальному моделюванні на базі представлень людини про реальні об'єкти створюються різні наочні моделі, що відображають явища і процеси, що протікають в об'єкті,використовується можливість дослідження різних характеристик або на реальному об'єкті цілком, або на його частині. Такі дослідження можуть проводитися як в об'єктах, що працюють у нормальних режимах, так і при організації спеціальних режимів для оцінки характеристик, які цікавлять дослідника

Моделі можна розділити на:

1 аналогові – ґрунтується на застосуванні аналогій різних рівнів.

2 зображувальні можуть бути у вигляді тексту, який описує систему,блок-схем, графів,таблиць.Зображувальні моделі модуть використовуватись цу фазі попереднього аналізу або дослідження.

3 математичні(аналітичні) – формалізовуються у вигляді математичних виразів опису системи:

1). Оператори переходів і виходів;

2). Цільова функція;