Автоматизована система дослідження сау в програмному середовищі classic

Зміст

 
 
 
 
 
 

Вступ 

     Моделювання  є  основою  пізнання  людиною  навколишнього  світу. Взагалі,  спрощено,  моделювання  можна  розглядати  як  певний  експеримент, об’єктом якого у першому випадку є матеріальний аналог досліджуваного об’єкта, у другому випадку об’єктом випробувань є знакова (математична) модель, у третьому – відношення до моделі, яка обмірковується, з боку громади.

     Поняття моделі можна визначити у такий  спосіб:

модель  –  це  природний  або штучний  реальний  об‘єкт,  який має  певну відповідність  до  другого  реального  об‘єкта (оригінала),  поводження  якого потрібно вивчити, або до деяких сторін оригінала, які потребують вивчення.

     У процесі дослідження моделі (який називають моделюванням) вона постає у якості відносно самостійного квазі-об’єкта, який дозволяє шляхом його дослідження одержати деяке опосередковане знання про оригінал.У  випадку  експериментальних  досліджень  моделлю  є  реальний  об'єкт, який має ту саму фізичну природу, що й досліджуваний об’єкт. При теоретичних досліджуваннях модель має  знакову форму – математичних формул, співвідношень,  рівнянь,  а  задачею  моделювання  є  встановлення  нових  знань  про об’єкти,  що  описуються  цими  співвідношеннями.  Обговорення  встановлює слушність тих припущень і висновків, які були зроблені, шляхом моделювання відношення  до них досвідчених співрозмовників.

     Пізнання  за допомогою моделювання, як це випливає з зазначеного, складається з наступних етапів:

     -  побудова моделі або обрання її з існуючих;

     -  дослідження моделі з потрібного боку – власне моделювання;

     -  перенесення вивчених  властивостей моделі  на  властивості оригінала, тобто  виявлення  поводження  оригіналу  за  одержаними  відомостями про вивчені властивості моделі.

     Якщо  модель відбудовується на основі  реального об’єкта тієї самої фізичної природи, що й у оригінала, її називають фізичною моделлю. Перевагою створення фізичної моделі є те, що, завдяки тому, що модель і оригінал підпорядковуються тим самим закономірностям, для створення моделі можна не  знати конкретних математичних співвідношень  і рівнянь, що описують поводження орігіналу  і моделі. Відповідність властивостей моделі  і оригінала забезпечується автоматично.

     Недоліком є необхідність:

     -  створення (проектування і виробництва)  реального технічного об’єкта

(моделі), хоча зазвичай більш простого, аніж оригінал;

     -  проведення  експериментальних   досліджень (випробувань)  цього   тех-

нічного об‘єкта.

     Це  потребує  значних  витрат  коштів,  часу,  кваліфікованих  людських  ресурсів, використання коштовного обладнання. До фізичного моделювання  вдаються, у  головному,  тоді,  коли рівняння, що описують процес або явище, є невідомими або наближеними. Тому будується така модель, про яку можна заздалегідь сказати, що її рівняння такі самі, як й оригінала, причому не знаючи цих рівнянь. Це цілком можливо у випадку, коли модель є зменшеною (або збільшеною) копією оригінала або є тим самим орігіналом, але в інших умовах або з деякими зміненими масштабами.

     Інший підхід –  створювати матеріальну  модель  іншої фізичної природи,

закономірності  якої є аналогічними до закономірностей  фізики оригіналу. Відповідна модель називається аналоговою. При цьому зазвичай найбільш зручним є обрання моделі електричної природи, бо електроелементи є найбільш доступними,  невеликими  за  розміром,  дешевими.  За їх  допомогою досить  просто утворювати  вельми  складні  системи  з  різноманітними  властивостями. Досить просто і дешево забезпечити випробування електричних систем. Це складає головну перевагу аналогового моделювання. Неважко угледити і недоліки такого моделювання. У  цьому  випадку  потрібно  заздалегідь  знати математичні  співвідношення  і  рівняння  поводження  оригіналу, щоб  забезпечити  їх  відворення при побудові аналогової моделі з використанням елементів іншої фізичної природи.

     Спільним  є лише взаємозв’язок між реальними зв’язками між фізичними величинами оригінала,  з одного боку,  і математичними зв’язками між знаками, що відображують ці величини в математичній моделі – з іншого боку.

     Суто  знакова (теоретична) модель оперує лише знаками, що відповідають фізичним величинам оригіналу. Граничною задачею теоретичного моделювання є відшукання узагальненого розв’язку рівнянь, які подають математичну модель, не надаючи  конкретні числові  значення  знакам  в рівняннях, що  відповідають незмінним величинам. Якщо вдається відшукати такий узагальнений теоретичний розв’язок, то стає можливим дослідити поводження оригіналу за довільних значень параметрів і, отже, обрати такі значення цих параметрів (якщо їх можна на практиці змінювати у широких межах), які забезпечували би найоптимальніше поводження оригіналу (технічного об’єкта). Тому, якщо вдається відшукати такий розв’язок, теоретичне моделювання є найбільш доцільним.

     1.Призначення, основні характеристики і налаштування програмного середовища Сlassic.

1. .Форми представлення моделей

      В програмному середовищі Classic блок-схеми (структурні схеми) з довільною організацією формуються із заданням геометричного образу або в табличному вигляді, для яких задаються передаточні функції.

      За  допомогою даного середовища можливе  вирішення наступних завдань

Введення, редагування моделей динамічних систем.

Аналіз властивостей і характеристик систем управління :

• розрахунок характеристичного полінома, передавальних функцій, характеристик і показників якості;
• аналіз взаємозв'язку кореневих, тимчасових і частотних характеристик;
• дослідження впливу варіацій операторів блоків на властивості систем.

Аналіз  структурних особливостей, інваріантних до операторів блоків :

• виявлення автономних підсистем складної системи;
• аналіз інваріантності передач до підсистем і окремих блоків складної системи;
• пошук контурів, шляхів і аналіз їх взаємин;
• відображення результатів структурного аналізу безпосередньо на блок-схемі;

 

     1.2. Область застосування і основні особливості програми 

     Програмне середовище CLASSiC застосовується в наступних  областях:

Навчальний процес - при вивченні основ теорії управління, комп'ютерних методів розрахунку складних систем, сучасних методів аналізу структурно-складних систем з використанням теорії графів.

Проектна  практика в організаціях - при створенні  сучасних систем управління об'єктами різного призначення.

        Основні особливості програми:

• оформлена додатком WINDOWS з дотриманням стандартів середовища;
• багатодокументний інтерфейс з одночасним відображенням моделей в різних формах уявлення;
• можливість розрахунку в інтерактивному режимі складних моделей високої розмірності;
• дружній інтерфейс з швидкою адаптацією до потреб користувача і мінімальний час на освоєння програми;
• розвинений HELP з системою гіперпосилань.

 

     1.3. Запуск і налаштування програмного середовища Classic 

     Активізація WINDOWS- “додатку“ CLASSiC-3.01 викликає появу на екрані дисплея логотипу програми, що відображається протягом 5 с. і може бути достроково видалений з екрану клацанням миші по його зображенню. Після цього з'являється меню програми: Файл, Вікно, Довідка.

      Робота  з програмою починається з активізації  меню Файл - рис.1.1. 

Рисунок 1.1- Меню Файл програми 
 

Перший  рядок меню використовується при  введенні нової моделі.

      Наступними чотирма рядками є стандартні WINDOWS-процедури роботи з файлами. Файлам моделей програми CLASSiC-3.01 автоматично  привласнюється розширення *. mdl .

      Рядок «Друк» викликає стандартні панелі установки принтера, при заданні команди друку на принтер виводиться поле активного вікна програми.

      Рядок Настройки викликає діалогову процедуру для задання  користувачем кольорових гамм, параметрів відображення інформації, і так далі.

      Нижні рядки меню фіксують імена останніх моделей що використовувалися прграмою.

      Процедура налаштування включає вибір колірної гамми і ряду параметрів для роботи з програмою і для виведення зображень активних вікон на принтер або в буфер обміну.

      Панель  Настройки програми зображена на рис.1.2. 

 

Рисунок 1.2 - Панель Настройки програми

      Програма CLASSiC-3.01 пропонує користувачеві дві  заздалегідь настроєні власні колірні  гамми: «Стандартна гамма» і «Стандартний друк/копіювання».

      «Стандартна гамма» призначена в основному для робочого режиму.

      «Стандартний друк/копіювання» має білий фон вікон, що використовується для економічного кольорового друку.

      Стандартні  гамми не допускають корекції кольорів, і не можуть бути видалені.

      З урахуванням переваг користувача  і особливостей комп'ютерів, кольори і параметри для робочого режиму і друку/копіювання можуть коректуватися.