На основе выбранной численной модели была разработана программа по моделирования системы.
Алгоритм работы программы следующий:
- находится коэффициент интенсивности белого шума No, для этого функция табулируется, в диапазоне (1;120) с шагом 0,1
Первая часть задачи, где m(t) белый шум:
- применяется генератор случайных чисел с нормальным распределением;
- выбирается произвольный шаг;
- получаются зависимости y(t) от t и y’(t);
- выполняется контроль среднеквадратического отклонения
по формуле
,
-если среднеквадратического отклонения менее, либо равно 0.05 то полученные зависимости считаются решением, иначе шаг табулирования уменьшается в два раза.
Решение второй части задачи, где х(t) заданная функция, выполняется по выше описанному алгоритму лишь с той разницей, что контроль среднеквадратического отклонения ведется не только по x1, но и по x3. (из формулы (6)). Полученный результат выводится в текстовый файл.
После завершения работы программы были получены необходимые точечные оценки дифференциального стохастического уравнения.
Результаты представлены ниже на рисунках 1-6.
Программа приведена в приложении А.
Результаты работы программ представлены в виде графиков зависимостей.
Случайный процесс является белым шумом:
Рисунок 1- Зависимость y от t
Рисунок 2 - Зависимость y’ от t
Случайное воздействие на систему- заданная функция:
Рисунок 3 – Зависимость y от t
Рисунок 4 – Зависимость z от t
Заключение
Была выполнена работа по моделированию состояния системы непрерывно-стохастической модели на ЭВМ, состояние которой описывается стохастическим дифференциальным уравнением ,
со следующими параметрами:
где
и
- параметры спектральной плотности,
,
,
и
-коэффициенты уравнения,
и начальными условиями:
и временем моделирования 120 сек, относительная погрешность среднеквадратического отклонения,
если:
а) случайное воздействие имеет спектральную плотность ;
б) если случайный процесс является белым шумом.
В данной работе:
Ø выбрали метод моделирования стохастической дифференциальной системы;
Ø построили численную модель состояния системы;
Ø выполнили моделирование по построенной численной модели;
Ø оценили выброс случайной величины за уровень ;
Ø Выполнили проверку датчика сл.чис.с помощью критерия Хи квадрат.
(Приложение Б)
Моделирование выполнялось с целью вычисления количества ординат случайного процесса y(t), которые выходят за уровень и подсчет количества выхода значений за этот уровень – ни одно значение не вышло за уровень
.
Список использованной литературы:
1. Томашевский В. М., Жданова В. Г., Жолдаков О.О.. Вирішення практичних завдань методами комп’ютерного моделювання: Навч. посібник.- К.:”Корнійчук”,2001.-268с.
2. Статистические методы для ЭВМ/ Под ред. К.Энслейна: Пер. с англ. / Под ред. М.Б.Малютова.- М.:Наука. Гл.ред. физ. Мат., лит. 1986.-464с.