При реальном моделировании используетсявозможность исследования различных характеристиклибо на реальном объекте целиком, либо на его части. Такиеисследования могут проводиться как на объектах, работающих
в нормальных режимах, так и при организации специальных режимовдля оценки интересующих исследователя характеристик (придругих значениях переменных и параметров, в другом масштабевремени и т. д.). Реальное моделирование является наиболее адекватным,но при этом его возможности с учетом особенностейреальных объектов ограничены. Например, проведение реальногомоделирования АСУ предприятием потребует, во-первых, созданиятакой АСУ, а во-вторых, проведения экспериментов с управляемымобъектом, т. е. предприятием, что в большинстве случаев невозможно.
Рассмотрим разновидности реального моделирования.
Натурным моделированием называют проведение исследованияна реальном объекте с последующей обработкой результатов экспериментана основе теории подобия. При функционированииобъекта в соответствии с поставленной целью удается выявитьзакономерности протекания реального процесса. Надо отметить,что такие разновидности натурного эксперимента, как производственныйэксперимент и комплексные испытания, обладают высокойстепенью достоверности.
С развитием техники и проникновением в глубьпроцессовпротекающих в реальных системах, возрастаеттехническая оснащенность современного научного эксперимента. Он характеризуется
широким использованием средств автоматизации проведения, применением
весьма разнообразных средств обработки информации,возможностью вмешательства человека в процесс проведения эксперимента,и в соответствии с этим появилось новое научное направление
— автоматизация научных экспериментов [12, 34, 40].Отличие эксперимента от реального протекания процесса заключаетсяв том, что в нем могут появиться отдельные критическиеситуации и определяться границы устойчивости процесса. В ходеэксперимента вводятся новые факторы и возмущающие воздействияв процессе функционирования объекта. Одна из разновидностейэксперимента — комплексные испытания, которые также можно отнестик натурному моделированию, когда вследствие повторения
испытаний изделий выявляются общие закономерности о надежностиэтих изделий, о характеристиках качества и т. д. В этом случаемоделирование осуществляется путем обработки и обобщения сведений,проходящих в группе однородных явлений. Наряду со специальноорганизованными испытаниями возможна реализация натурногомоделирования путем обобщения опыта, накопленного в ходепроизводственного процесса, т. е. можно говорить о производственномэксперименте. Здесь на базе теории подобия обрабатываютстатистический материал по производственному процессу и получаютего обобщенные характеристики.
Другим видом реального моделирования является физическое,
отличающееся от натурного тем, что исследование проводится наустановках, которые сохраняют природу явлений и обладают физическимподобием. В процессе физического моделирования задаютсянекоторые характеристики внешней среды и исследуется поведениелибо реального объекта, либо его модели при заданных или создаваемыхискусственно воздействиях внешней среды. Физическоемоделирование может протекать в реальном и нереальном (псевдореальном) масштабах времени, а также может рассматриваться без
учета времени. В последнем случае изучению подлежат так называемые
«замороженные» процессы, которые фиксируются в некоторыймомент времени. Наибольшие сложность и интерес с точкизрения верности получаемых результатов представляет физическоемоделирование в реальном масштабе времени.
С точки зрения математического описания объекта и в зависимости
от его характера модели можно разделить на модели аналоговые(непрерывные), цифровые (дискретные) и аналого-цифровые (комбинированные). Под аналоговой моделью понимается модель, которая описывается уравнениями, связывающими непрерывныевеличины. Под цифровой понимают модель, которая описываетсяуравнениями, связывающими дискретные величины, представленныев цифровом виде. Под аналого-цифровой понимается модель,которая может быть описана уравнениями, связывающими непрерывныеи дискретные величины.
Особое место в моделировании занимает кибернетическоемоделирование, в котором отсутствует непосредственное подобиефизических процессов, происходящих в моделях, реальнымпроцессам. В этом случае стремятся отобразить лишь некоторуюфункцию и рассматривают реальный объект как «черный ящик»,имеющий ряд входов и выходов, и моделируют некоторые связимежду выходами и входами. Чаще всего при использовании кибернетическихмоделей проводят анализ поведенческой стороны объекта при различных воздействиях внешней среды [11, 25, 27, 44].
Таким образом, в основе кибернетических моделей лежит отражение
некоторых информационных процессов управления, что позволяет оценить поведение реального объекта. Для построения имитационноймодели в этом случае необходимо выделить исследуемуюфункцию реального объекта, попытаться формализовать эту функциюв виде некоторых операторов связи между входом и выходоми воспроизвести на имитационной модели данную функцию, причемна базе совершенно иных математических соотношений и, естественно,иной физической реализации процесса.
Заключение - … (0,5 стр)