7 семестр обучения

Раздел 2. Методика компьютерного моделирования

Тема 5. Применение вычислительных машин для моделирования динамических процессов.

1. Процедура построения имитационной модели (принцип электромеханических аналогий).

2. Программирование в проблемно-ориентированных языках и средах. Входной язык пакета Design Center, синтаксис и семантика. Графический интерфейс.

3. Состав пакета Design Center и этапы решения. Язык управления заданием.

4. Алгоритмы цифровых моделей динамических процессов в ЭМП (граф расчётной схемы, машинный алгоритм в Pascal).

5. Методика построения аналоговых моделей для расчётов в Design Center ( алгоритм, основные элементы, примеры).

Тема 6 Динамическое состояние и переходные процессы.

1. Динамическое состояние системы. Переходные и динамические режимы. Характер возмущающего воздействия.

2. Переходный и динамический режимы ЭМП. Внешние возмущающие воздействие при различных режимах. Примеры для основных типов ЭМП.

3. Характер протекания переходных процессов в линейных моделях ЭМП (периодические и апериодические процессы). Переходные и передаточные функции. Положения корней характеристического уравнения для различных процессов.

4. Фазовые портреты (понятие, фазовые портреты различных типов переходных процессов ЭМП). Связь с переходными функциями.

5. Параметры переходных процессов в линейных моделях ЭМП (постоянные времени, коэффициент демпфирования, частота собственных колебаний). Геометрическая интерпретация. Примеры.

Тема 7. Модель обобщённого ЭМП

1. Модель обобщённого ЭМП. Идея создания, схема замещения, соотношение частот. Питающие напряжения ОЭМП при реализации основных типов электрических машин.

2. Уравнения обобщённого ЭМП. Матричная форма записи в фазных координатах x,y.

Тема 8. Преобразования координат.

1. Различные системы координат, применяемые при построении мат моделей ЭМП. Геометрическая интерпретация, их размерность и характеристика, частоты вращения ротора и статора в различных координатах.

2. Преобразования координат. Цель преобразования. Возможность и способы.

3. Матрицы перехода от вращающихся координат к неподвижным и обратно. Геометрическая интерпретация.

4. Целесообразность применения различных координат при моделировании различных типов ЭМП.

5. Преобразование Парка-Горева для 3-х фазной ЭМП.

Тема 9 Общие принципы построения моделей систем регулирования.

1. Принцип построения систем регулирования. Задача регулирования. Регулируемый объект и регулятор. Свойства систем регулирования. ВД как пример системы регулирования.

2. Законы регулирования и типы регуляторов. Переходные функции в регуляторах различного типа. Одноконтурные и многоконтурные системы регулирования.

3. Управление. Свойства систем управления. Отличия от регулирования. Пример ЩД как системы управления.

4. Способы регулирования постоянного и переменного напряжения как управляющей величины ЭМП. Реализация различных способов регулирования в моделях ЭМП (ШИМ, ЧИМ, амплитудный, частотный, фазовый).

5. Законы управления при моделировании переходных и динамических режимов. Их реализация в имитационных моделях проблемно-ориентированных языков (на апримерах ШД, ВД, ДПТ, ТГ и др.).

6. Элементы схем управления в имитационных моделях ЭМП (компаратор, триггер Шмитта, генератор “пилы”). Назначение. Краткая характеристика. Примеры использования в имитационных моделях ЭМП.

7. Имитационная модель компаратора на базе операционного усилителя в Design Center. Назначение. Схемная реализация. Выходная характеристика.

8. Имитационная модель триггера Шмитта на базе операционного усилителя в Design Center. Назначение. Схемная реализация. Параметры схемы. Выходная характеристика.

9. Генератор «пилы» на базе триггера Шмитта. Схемная реализация. Принцип действия. Применение в ИМ. Примеры использования в схемах управления ЭМП.

Раздел 3. Модели ЭМС для исследования динамических процессов

Тема 10. Линейные модели ЭМП и систем.

1. Коэффициенты передачи и передаточная функция ЭМП. Область определения. Класс мат моделей ЭМП, для которых они применяются. АЧХ и ФЧХ для формы представления передаточных функций.

2. Передаточные функции ДПТ и АД (идеализация, алгоритм построения).

3. Передаточные функция однофазного трансформатора (идеализация, алгоритм построения).

4. Передаточные функции СГ (идеализация, особенности представления нагрузки).

5. Способы построения передаточных функций систем. Использования сигналов графов Коутса для построения ПФ. Правила преобразования.

Тема 11 Нелинейные модели ЭМС.

1. Математическая модель однофазного трансформатора (допущения, мат. описание, характеристика системы ОДУ, метод решения).

1. Имитационная модель двухполупериодного выпрямителя, работающего на активную нагрузку. Схема замещения. Этапы моделирования.

2. Математическая модель трансформаторно-выпрямительного устройства. Класс уравнений и начальные условия. Входное напряжение. Задание режимов для исследования пульсаций.

1. Математическая модель АД. (принципиальная схема, схема замещения, система координат, порядок построения модели).

2. Мат модель АД. (состав уравнений, характеристика мат. описания). Особенности реализации в MathCad и Design Center. Исследуемые режимы. Формулировка задачи управления.

1. Мат. модель ДПТ (схема замещения, применяемая система координат). Характеристика мат. описания. Задание режимов. Формулировка задачи регулирования.

2. Мат. модель ГПТ. (Схема замещения, применяемая система координат). Характеристика мат. описания. Исследуемые режимы. Формулировка задачи регулирования.

1. Мат. модель однофазного явнополюсного СГ (применяемая система координат, схема замещения, уравнения мат. модели). Характеристика. Исследуемые режимы. Предельные характеристики.

2. Мат. модель двухфазного СГ в -координатах .Схема замещения. Характеристика мат. описания. Исследуемые режимы.

3. Мат. модель двухфазного СГ в dq-координатах. Способ построения. Характер токов. Исследуемые режимы.

4. Мат. модель СД в dq-координатах. Синхронный режим. Схема замещения.

Исследуемые режимы. Характеристика мат. описания.

Перечень экз вопросов МБПиС. 6 семестр..doc

Утверждаю:

___________________201 г.

Зав. каф. 310

Вопросы экзаменационных билетов по курсу

«Моделирование биологических процессов и систем»

6 семестр обучения

Раздел 1. Общие вопросы моделирования.

Тема 1. Принципы и методы построения моделей.

1. Определение системы, элемента системы, примеры систем.

2. Управляющее решение и неуправляющие параметры. Их роль в системе. Взаимодействие системы с внешней средой. Примеры из области моделей.

3. Исследование операций (понятие операции, стратегии, исхода операции). Показатель эффективности проведения операции. Процесс принятия решения.

4 Понятие модели. Требования к модели. Типы моделей. Различия математической и имитационной моделей. Примеры.

1. Классификация математических моделей. Место математических моделей ЭМП в общей классификации. Примеры.

Тема 2. Формализация и алгоритмизация описания процессов и систем.

1. Основные принципы теории моделирования. Концептуальная модель и её место в процессе моделирования. Примеры моделей ЭМП.

2. Этапы моделирования. Специфика реализации математической и имитационной моделей в различных программных средствах.

3. Модель системы и модель процесса (определение и примеры). Линейные системы (определение и критерии). Характерные признаки.

Тема 3. Объекты моделирования и их типы.

1. Структура ЭМП (подсистемы и связи между ними). Примеры двигателя и генератора.

2. Иерархия математических моделей ЭМП. Допущения, принимаемые для моделей различного уровня.

3. Физические законы, действующие в электрических подсистемах ЭМП (описывающие топологию, материальную среду, логику функционирования).

4. Физические законы, действующие в магнитной подсистеме ЭМП (описывающие топологию, материальную среду, логику функционирования).

5. Физические законы, действующие в механической подсистеме ЭМП (описывающие топологию, материальную среду, логику функционирования).

6. Биологическая система. Физические законы гемодинамики.

7. Стохастическая модель диагностической системы.

Тема 4 Математический аппарат моделирования

1. Круг задач, решаемых при расчёте моделей подсистем ЭМП и управление.

2. Тип мат. описания и класс уравнений, описывающих различные подсистемы ЭМП.

3. Классификация методов решения, применяемых при моделировании ЭМП.

4. Методы решения линейных моделей ЭМП с сосредоточенными параметрами (рассмотреть для каждой из подсистем и СУ).

5. Методы решения нелинейных моделей ЭМП с сосредоточенными параметрами (рассмотреть для каждой из подсистем и СУ).

6. Тип мат. описания электрической подсистемы ЭМП и методы решения. Особенности реализации в Pascal, MathCad, Design Center.

7. Тип мат. описания магнитной подсистемы ЭМП и методы решения. Особенности реализации в Pascal, MathCad, Design Center.

8. Тип мат описания механической подсистемы ЭМП и методы решения. Особенности реализации в Pascal, MathCad, Design Center.

Версия: AAAAAAU2pbs Код: 000013899