Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем (2001) (1186219), страница 49
Текст из файла (страница 49)
При конструктивной компоновке реша202ются вопросы размещения устройств в типовых конструктивныхэлементах. Электрическая компоновка предполагает выбор линийсвязи для конструктивно скомпонованных элементов и порядок ихсоединений. Исходным материалом для логической компоновкиявляются агрегаты и модули технического обеспечения.Опишем вариант построения АЦМК для решения задачи моделирования системы S на базе управляющей ЭВМ, которая имеетразвитый интерфейс «Общая шина» (ОШ), т.
е. на них могут бытьвозложены функции управления. Возможности расширения памяти и быстродействия позволяют достаточно эффективно использовать управляющие ЭВМ для реализации расчетных процедурв процессе моделирования различных систем. Мощная операционная система этих ЭВМ позволяет на базе стандартных средствреализовать процедуры генерации модели М„ на этапе ее подготовки [12].Рассмотрим особенности компоновки устройств организацииинформационных и управляющих связей между ЭВМ и АВМ. Вариант использования ЭВМ в качестве цифровой части АЦМК состоитв применении для этих целей измерительно-вычислительных комплексов (ИВК). Развитие персональных и микроЭВМ, модульныхпрограммно-аппаратных средств, построенных на их базе для целейавтоматизации научных исследований, создало благоприятные технико-экономические условия для компоновки модульных информационно-измерительных систем и ЭВМ в единые ИВК.В общем случае ИВК — это автоматизированное средство измерения и обработки информации, предназначенное для исследования,контроля и испытаний сложных объектов и представляющее собойсовокупность программно-управляемых технических средств, имеющих блочно-модульную структуру, определенную организациюи связи, обеспечивающие получение, преобразование, накопление,обработку и выдачу измерительной, командной и другой информации в соответствующей форме, в том числе для воздействия наобъект исследования.
При построении АЦМК на базе ИВК реальная аппаратура и АВМ выступают в качестве управляемого исследуемого объекта.Пример 5.2. Рассмотрим возможности построения технического обеспечения АЦМК на базе ИВК (рис. S.12). В данной структуре через интерфейс ОШобъединены следующие устройства: П — процессор, ОЗУ — оперативное запоминающее устройство, Д — дисплей, ПР — принтер, Н — накопители.
Совокупностьданных устройств представляет собой вычислительный комплекс. Связь с АВМосуществляется через два грейта: устройство управления — КК1 — контролер крейта № 1, АЦП — аналого-цифровой преобразователь, К — коммутатор, ЦАШи ЦАШ — цифро-аналоговые преобразователи, РВИС — регистр ввода инициативных сигналов. В данном варианте стыковки с АВМ аппаратура крейта № 2 — КК2,входящего в состав ИВК, не используется, за исключением ЦАШ, перенесенногов крейт № 1.
Управление процессом моделирования на АЦМК осуществляетсяс пульта управления ПУ.203ЭВМПрОЗУошКК2КК1АЦП -АВМК-Развитая операционная системасовременных ЭВМ позволяет реализовать на их основе процедуры генерации цифровой части моделиМм, организовать диалоговые режимы на этапе подготовки машинногоэксперимента и обработки его результатов. В то же время свойстваИВК как управляющего комплексадают возможность управлять процессом моделирования системы 5,осуществлять сбор, накопление и обработку результатов моделирова-I 1цАП1 L > ИВКПри рассмотрении приведенных примеров структурЦАП2 комплексов (рис.
5.11 и S.12)ПУне ставилась цель показатьРВИСпроцесс проектирования технического обеспечения АЦМК.Данные структуры приводиРис. 5.12. Структура технического обеспелиськак возможные варианчения АЦМК на базе ИВКты реализации АЦМК длямоделирования систем.Программное обеспечение (ПО) АЦМК (рис. 5.13) строится помодульному принципу и включает в себя комплексы программ:планирования машинных экспериментов, построения модели системы, проведения машинных экспериментов, обработки результатовмоделирования. Наиболее перспективной формой реализации ПОАЦМК является построение его в виде набора пакетов прикладныхпрограмм (ППП), снабженных развитыми средствами генерации,модификации и расширения.Функциональное разбиение ПО может быть произведено с привязкой его к составным частям АЦМК.
В этом случае в ПОвключаются ППП пользователей, ПО аппаратуры КАМАК, ПППуправления АВМ, проблемно-ориентированное ПО ЭВМ.Пример 5.3. Рассмотрим состав ПО АЦМК. В зависимости от вида моделиконкретной системы S ППП пользователя включает в себя следующие программы:STATE — программа, содержащая соотношения между переменными и параметрами и задающая описание непрерывной части модели системы;SCOND — программа слежения за значениями дискретных переменных и определения наступления событий в модели системы;SSAVE — программа сбора информации о состояниях моделируемой системы;EVNTS — программа реализации событий, содержащая алгоритмы обработкисобытий в модели системы;USINT — программа определения начальных значений переменных модели (может также переопределять значения переменных в процессе моделирования);USOUT — программа вывода результатов моделирования, не предусмотренныхсистемой моделирования;PLNEX — ППП, позволяющий планировать эксперимент, собирать и обрабатывать статистическую информацию о результатах моделирования системы.
Решая204ПО моделирования систем на АЦМК"ГОбработкарезультатовмоделированияГЕПроведениемашинныхэкспериментовПроблемно-ориентированноеПО ЭВМ:£:гПостроениемоделисистемыППП управления АВМ3_ПланированиемашинныхэкспериментовSEППП пользователейРис. S.13. Распределение задач моделирования по средствам АЦМКзадачу моделирования конкретной системы S, пользователь может отказаться отиспользования тех или иных программ.MONIT — программа-монитор, которая представляет собой совокупность программ, решающих общие задачи управления аппаратурой и обработки прерыванийв программах, написанных на языке ЯОН.
В состав программы-монитора входятуправляющая программа, предназначенная для организации работы с прерываниямиот аппаратуры и блочного обмена данными в рамках операционной системы, и пакетпрограмм, обеспечивающих выполнение основных функций из программ, написанных на ЯОН.Программное обеспечение АВМ представляется в виде ППП ANLCO, позволяющего проводить автоматическую настройку блоков АВМ, имитирующих непрерывную часть в модели системы и управление этой настройкой и обменом информациейс другими составляющими АЦМК.Наиболее сложная часть ПО — комплекс программных средств ЭВМ.
Не останавливаясь на рассмотрении операционной системы МОDOS, в рамках которойреализуется модель системы S, рассмотрим состав проблемно-ориентированного ПОЭВМ, позволяющего управлять процессом моделирования и обеспечивающего приэтом взаимодействие пользователя с моделью. В его состав входят:STSUP — супервизор комплекса, осуществляющий управление процессами моделирования системы по командам пользователя;STMIN — интерактивный монитор комплекса, позволяющий в процессе моделирования системы в режиме дружественного интерфейса выполнять отображениеобъектов модели, изменение содержимого модели системы в процессе моделирования и т.
п.;STDAT — модуль, ВЫПОЛНЯЮЩИЕ инициализацию объектов системы моделирования;STMON — программный монитор комплекса, обеспечивающий реализацию системных функций в программном режиме по запросам программ модели;STEXR — управляющий модуль комплекса, осуществляющий контроль за процессом моделирования.Использование модульной структуры и организации ПО моделирования позволяет в режиме генерации создавать ППМ конкретной системы S, ориентированный на режим гибридного моделирования205и конкретную конфигурацию комплекса технических средствАЦМК.Контрольные вопросы5.1. Чем отличаются языка имитационного моделирования от языков общегоназначения?5.2.
Как можно представать архитектуру языка имитационного моделирования?5.3. Какие основные требования предъявляются к языкам имитационного моделирования?5.4 Какие имеются группы языков моделирования дискретных систем?5.5. Какие основные идеи положены в основу построения дерева решении но выборуязыка для моделирования системы?5.6.
Что называется пакетом прикладных программ моделирования систем?5.7. Что является функциональным н системным наполнением оакега првжладиыхпрограмм моделирования?5.8. Каковы функции языка заданий пакета прикладных программ моделирования?5.9. Какие существуют моделирующие комплексы?ГЛАВА бПЛАНИРОВАНИЕ МАШИННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВС МОДЕЛЯМИ СИСТЕМИмитационное моделирование является по своей сути машинным экспериментом с моделью исследуемой или проектируемой системы. План имитационного эксперимента на ЭВМ представляет собой метод получения с помощьюэксперимента необходимой пользователю информации. Эффективность использования экспериментальных ресурсов существенным образом зависит от выбораплана эксперимента.
Основная цель экспериментальных исследований с помощью имитационных моделей состоит в наиболее глубоком изучении поведениямоделируемой системы. Для этого необходимо планировать и проектировать нетолько саму модель, но и процесс ее использования, т. е. проведение с нейэкспериментов на ЭВМ. Весь комплекс вопросов планирования экспериментовс имитационными моделями для их успешного решения рационально разбитьна стратегическое и тактическое планирование.6.1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
