Солодовников (950639), страница 83
Текст из файла (страница 83)
дачи. В имитационной мо ели-п должны быть описаны лишь п ави ж ранила действий объектов (эл Е, в одель строится таким образом, чтоГ>ы в хо>: испытании элементы начинали ф >ы в хо,!с тельно, выполняя предписанн функционировать само. ыс им операции при взаимоде остов вии друг с другом.
Задача проектировщика зации сво итс ленной модификации модели, а также ' !ных 'в данных ли, а также к оценке получснн Итак, имитационное моделиронанне можно ассмат и мый эксперимент, проводимый с помощью модели ~смм с по ощ ю модах (~р~~~«руаной сис дедуктивного к индуктнвного подх д . Д вниз», предполагает определ - р о по ходов. едуктивный, ил и подход »сверлу зическнм законам > стр С еление модели-прототипа о кт ЛУ у: у вепием параметро >)> лктуре ЛУ с послед ющим то ", нли подход «снизу — вверх», опе и ов', тальными данными типа вход-вы б реиних свойствах системы. од-выход ез использова нив информации о впутг» Лнализ проектировании н функционировании еальны по система может быть равд ь разделена на некого ое число ннв физики элементов, каж ыс р разных с тоски >рс-",й 'л набе~~ем параметров и функ ио >а ждыв нз которых ха акте из т 1а.
циопальнымн зависимостями. часто жант условный арик ер, ° . р д ь становится прототипол>, >ак,"* е это прадеду ы ма ел теристики реально" СЛУ, Д е щейсн информации иаибол й , Дискретная ст т а о ее полно отображает ха ак",ф , Д рук ур в мщу~ еттествещ>ь>;> об-'т 'Р вчаимОдейству>о>цих эл б ема представляет собак много ней.
Злеметтт этой снст емептов, о ъединенных в по с одсистемы различных уров!,".!!! ветствующий физический эквивалент. Нв Нв уровне возникновении дискре пой:, информацией (сигналами) меж ляется и вид взаимодействия, или м ехаиизм обмена„, зависит процесс функционирова> и между элементами, так как от Мате онирования свстемы. зтчго суц>ествепио',ф даюпсие пространстве>тно-еремею>ьтл>и свойствамц Отсюда естествевнз сле- ' системы с непрерывным временем и диск е динатой (НВДК); р е и дискретной пространственной 'юор системы с дискретным временем и иск р и дискретной пространственной коордн системы с непрерывным нременем и пеп е ордннатой (НВНК). Р и епрерын>юй пространствспноп ко- "-- Системы с НВДК характеризуются сос е ваемыми бы о ыкновеннымн дифференциальными ав р у я сосредаточеннымн параметрами, описи ымн урааненинми; системы (в частности варан ) , заранее известные); системы с 1-!ВНК Р ) ° К учитывают не"Рерытщ Зу:: ваютсв уравнениям е н ые сво ства составных элементов системы и описи мениым).
н в частных п онзво н р дных (по всем независимым пере" 16.9. Система автоматизированного моделирования и оптимизации САР и САУ ' Нстема автоматизированого моделирования н парамстри'»язй оптимизации (СИЛМ)' предназначена для автоматиза»";.инженерных расчетов, анализа и синтеза линейных и не'' 'йных систем автоматического регулирования н управления с '" доточенными параметрами. СИЛМ даст пользователю ' ожпостсн проводить имитационное моделирование СЛР и , осуществлять параметрическую оптимизацн>о; вычислять -' -опть на экране дисплея частотные характеристики, фазо>портрсты и т.
д ;Яа рпс, 18.8 изображена структура СИЛМ по управляющим " м. Система имеет семь иерархических уровней, На верх»» . м» Рис 168 Структура СИАМ , находится модуль 8(ЛМ, в функции которого входит нниованис системы и организация начальной фазы диалога; ';раоватсль проверяет правильность структуры и передает явление одному нз модулей второго уровня (К!.)л!л>Н„ СТ, РЛКЛМ, КИР(, ОНТ). В задачу этих модулей входит ,,внтическнй контроль введенной директивы, после чего 'авлснне псредается модулям третьего рабочего уровня.
,::,В группе модулей ЬТКСТ осуществляется манипулирование 'уктурой моделируемой системы: !-::.$ТК1)л) и БТКО(> — осуществляют считывание с термина; н вывод на терминал операторов задания структуры соотвенно; ' Разработана В. В. Фароновым (сма Фаронов В. В. Система автоматинного моделирования СИАМ. Ма Изд-во МГТУ, !989).
ВОЯ!Р) — вводит операторы задания структуры с диск; ЬЛЬОΠ— формирует символьный дисковый файл с за „, сями опспаторов структуры моделируемой системы; ЬСЕЕК вЂ” стирает хранящуюся в оперативной памяти формацию о структуре и о связанных с ней параметрах В группе модулей РЛКЛМ осуществляются действия, а|,а логичные действиям группы ЬТКСТ, но только по отношсни|| а параметрам, копкрстизирующим структуру моделируемой си. стемы.
В группе модулей КГ)чСН подготавливается режим счет (моделирования) системы: КС(яК вЂ запомина в диалоговом режиме взаимодействия с пользователем информацию о пы бранном методе численного интегрирования, интервале изме. пения независимой переменной и шаге ес приращения; КС|ч|0 — запоминает условные номера тех точек в струк. ' туре моделируемой системы, состояние которых в процессе;!; моделирования представляет интерес дяя пользователя; КСР4КΠ— объединяет функции модулей КС(|К и КСг|О.
";„' В группе модулей КО)я реализуется собственно имнтацпоп-,,ь ное моделирование исследуемой системы: КВОХ вЂ” осуществляет начальный запуск счета; КГ10ЪЧ вЂ” продолжает предыдущий счет после его естест-''.~~ венного окончания нли после его прерывания по инициативе!) пользователя; КСОЬТ вЂ” уточняет в диалоге с пользователем характер вы* '-',, вода оперативной информации в процессе счета и, при необхо-;„:-', димости, формирует условие завершения переходного процесса ' в некоторой контрольной точке: ЬОКТ вЂ” осуществляет подготовителы|ыс действия, преобра- .',,; зующие исходную информацию о структуре исследуемой си- *', стемы в совокупность дифференциальных уравнений первого ' ", порядка, представленных в канонической форме; Ъ|ОКК и ПТ — реализуют процедуру численного нптсгри-.",':|) ровання уравнений с пошаговым контролем выполнения сфоР-'::":,' мированных условий окончания или прерывания процесса.
В группе модулей ОПТ осуществляется вывод накоплен. ной информации на внешние устройства: ООВО и ОРЬТ вЂ” выводят результаты в виде таблиц и графиков соответственно на экран терминала; ОТКО и ОТКТ вЂ” подготавливают вспомогательный файл для последующего вывода результатов счета в форме таблиц илн графиков на системную печать; ОС)яТ вЂ” обеспечивает доступ к фактическим координатам в любой точке структуры системы сразу после инициирование го прерывания счета; ОЕХТ вЂ” выводит данные на двухкоордннатный построитель в виде графика.
Характерной особенностью СИАМ являстсн реализован ный в ней графическими средствамн ПЭВМ объектно-орненти 474 '"нный диалог: на экране ПЭВМ структура модели воспросднтся так же, как и на листе бумаги, при ее разработке, а г,"необходимые указания пользователь задаст СИАМ с по уью функциональной клавиатуры. Такая форма диалога »нляст пользователя от необходимости научения входного '"'а, концентрируя сто внимание па вопросах решаемой за- '"' (2Ц.
:НАМ ориентирована на блочно-структурное представление "|матнчсских модулей СЛР (САУ), формируемых н пере" 'васмых в процессе проектирования илн исследования си""'.. Модсль в СИЛМ вЂ” это структурная схема системы, с Етавляюшая собой упорядоченную совокушюсть типовых ' ных и нелинейных блоков, типовых сигналов, а также ".й между ними. Элемснтамн модели могут быть как липей';:|так и нелинеиные пшовые динамические звенья (А, В, С ',.д.).
Связать блок-звено А с блоком  — означает подать од алгоритма, реализованного в блоке В, результат рабо;ялгорнтмах, реализованного в блоке Л. Выходной сип|ал йго блока может быть псредап на вход других блоков, что ''оляст воспроизводить средствами СИАМ математические и большой сложности. )истема СИЛМ имеет четыре основных режима работы.
'дый из пих задается соответствующей клавишей ЭВМ и чается видом графического экрана. При этом использова::;::-зон экрана нс меняется: верхняя строка-меню указывает ачсние функционалы|ой клавиатуры в текущем режиме ,Юты; средняя зона — это рабочее окно, в котором отобрася структурная схема модели; нижняя зона служит для ратнвного построения (вывода) графикон, организации " ога с пользователем, а также для вывода некоторой спра''ой информации.
Дадим краткую характеристику каждого „,~метырех основных режимов работы системы СИАМ. ;~'ежим ввода (задаиия) модели. Процесс ввода (задания) "; и САР состоит в формировании пользователем-проекти',щиком на экране дисплея блоков системы н соотвстствую-связсй, т. е. соединяющих нх линий. Этот режим можно ,"ать основным, так как только из него можно перейти в ,, й другой режим работы СИЛМ. Назначение используемой 'внатуры ЭВМ: .',.'Р) — вызов справочной службы СИАМ; ';~2 — переход к подрежиму ввода блока структурной схе,;:САР и исходящей нз данного блока связи (лннии); !гЗ вЂ” поднятие (опускание) пера (прн опущешюм пере сло,''гПеро» в меню выделено негативно); ':.;:~Р4 — переход к режиму редактирования блоков; .-':,'в Условимся нввыввт|м результат работы ялгорнтмв ля|бого блока — выи сигналом (вви, просто, сигналом блока); сигнал, используемый па ' е алгпрвтмв, †входн.
475 476 477 Г — запись структурной схемы САР на диск ЭВМ или про,~ чтение ее с диска; Г6 — появление или исчезновение окна.подсказки в ни«к«!с. зоне экрана: жией "- Г7 — переход к режиму имитационного моделирова!аи проектируемой САР; ГВ-- переход к режиму параметрической оптимизации; Г — переход к режиму вычисления и построения час!о, ной характеристики системы; ЕВС вЂ” выход из СИАМ. В режиме ввода модели используются также другие кллпи. щи (для перемещения графического курсора, для смещения структурной схемы и т.
д.). Рассмотрим этапы режима ввода (задания) модели. 1-й этап — ввод типовых блоков-звеньев. При нажатии на клав«пп«нй СИЛМ переходит а попре«кил1 выбора блоков из системной библиотеки гы о. '.", вых блоков. При этом перо опускается, а курсор перестает мигать (его «к(юмещение уже недоступно пользователю). В нижней части экрана незави(пые ',, ат состояния дворе«ного переключателя Е6 появляется окно-подсказка с пгп «о ,-: граммами (угчовнымн обозначениями) некоторых типовых блоков. Олпе з ." ла нз...,,:,', пиктограмм на экране выделена негативом — соответствующий блок бу,ем ':„ называть активяым. Пользователь клавишей управления курсором персее. щает негативное изображение к соседним блокам, делая их активными Прн кажатии на клавишу Ввод СИАМ переходит к процедуре за«га~ пя '".
параметров активного блока. Экран полностью очищается, н на ием пояз ляется текст, описывающий алгоритм выбранного активного блока и пояс.,"! няющий смысл используемых в нем параметров. Активный параметр (по аналогии с активным блоком) выделяют световым окном. Клавишами перевода курсора вверх (вниз) выделяют нужный параметр, после чего цифроаык.в;-"'..' клавишами вводят его возов значение. После установки параметров необходимо нажать клавишу Ввод.
По-„:,,~ этому сигналу СИЛМ возвращает экран в графический режим и помо«пает а рабочем окне пиктограмму выбранного блока с исходящей нз него л«ршейч': на то место, которое занимал курсор. Струк~урные блоки можно располагать только на горизонтальных ли-,',: ниях. В аависимости от направления линии, входящей в блок, последний,,э будет ориентирован слева направо, и наоборот. Если перед обращением к ".к режиму ввода блоков перо было подвято, то СИЛМ автоматически опускает ".::,' перо нлр на линию (тогда блок приобретает ориентацию этой ливии), илп иа ',,; свободное место (и тогда блок будет ориентирован слева направо) После выхода из процедуры ввода параметров СИАМ остается в попре" жиме ввода блоков, предоставляя пользователю возможность продолло~ть:;-', формнрованке структурной схемы' (рис.