При моделировании на макроуровне в технической системе выделяются достаточно крупные элементы, которые в дальнейшем рассматриваются в виде неделимой единицы. Непрерывной независимой переменной остается (в сравнении с моделированием на микроуровне) только время. ММ технической системы на макроуровне будет система ОДУ.
Анализ динамических процессов функционирования объектов выполняется путем решения систем ОДУ. В общем случае эта система представляется в неявном виде
F(d U/ dt, U,W, t) = 0 (1)
с известными начальными условиями; здесь V = (U, W) – вектор фазовых переменных. Для решения системы могут применяться как неявные, так и явные методы численного интегрирования.
Большинство выходных параметров Y проектируемых объектов являются функционалами зависимостей V(t), например, определенными интегралами, экстремальными значениями, моментами пересечения заданных уровней фазовых переменных. Расчет выходных параметров-функционалов составляет содержание процедуры анализа переходных процессов.
F(d U/ dt, Fx, Fy) = 0
Статический анализ объектов
1 2 3 4
используют систему линейных уравнений
Статистический анализ
применяется в мета моделировании для машино-технлогических систем
например у1, у2, у3....... уі.........частости производительности лавы по хронометражу для этого используются понятия гистограмм, частости, дисперсии, мат ожидания и.т.д и методы теории вероятности (м Монте - Карло цепи Маркова в методах теории массового
САПР в основном применяются иттерационные методы расчета
Анализ статических состояний объектов также может быть выполнен путем интегрирования приведенного уравнения, но, поскольку в статике d U/ dt = 0, такой анализ может быть сведен к решению систем алгебраических уравнений
F(V) = 0. (2)
Поведение большинства технических систем можно охарактеризовать с помощью фазовых переменных. Фазовые переменные образуют вектор неизвестных в ММ технической системы.
Так, в электрической подсистеме фазовыми переменными являются токи и напряжения, в механической поступательной системе – силы и скорости.
Продолжим разработку крепи с лемнискатным механизмом в 3 Д
1. Для визуализации построения используем меню с кубиками вид сбоку, сверху, в изометрии
2 Дл 
я простоты можно также использовать элементы Link, хотя точнее подойдёт Plate
3 Начнём проектирование по точкам указав начальную и конечную точку основания см. меню на рис.
В результате откроется таблица на которой можно указывать координаты точек
для получения новых точек нажать Greate ввести координаты и нажать ОК
Например, возьмем заднюю точку середины основания (z=0) х = - 300 у = - 350, и переднюю точку, ширина 120 при шаге расстановке 150
| х | У | Z | ||
| -300 | -350 | |||
| -350 | ||||
| -300 | -350 | |||
| -300 | -350 | -60 |
точки 3,4 для крепления рычагов лемнискатного механизма
Выделяя элемент основания выбираем через ПКМ Link b modifu что позволяет изменить ширину и высоту основания высота 30 ширина 120 ОК
Теперь строим рычаги лемнискатного механизма нижняя совпадает с т.4,
| х | У | Z | ||
| -300 | -350 | Совпадает с т.4, можно не строить | ||
| -330 | -260 | |||
| -330 | -260 | -60 | ||
| -310 | -200 | -60 | ||
| -310 | -200 | |||
| -290 | -130 | |||
| -290 | -130 | -60 | ||
Рекомендуемая литература
1. Норенков И.П., Маничев В.Б. Основы теории и проектирования САПР. Учебник для втузов. –М.: Высшая шк., 1990. –335 с.
2. Системы автоматизированного проектирования: Учеб. пособие для втузов: В 9 кн. / Под ред. И.П.Норенкова. –М.: Высш.шк., 1986.
3. Максимей И.В. Имитационное моделирование на ЭВМ. –М.: Радио и связь, 1988. – 232 с.
4. Ли К. Основы САПР (CAD/CAM/CAE). – СПб.: Питер, 2004. – 560 с.
5. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. –М.: Наука, 1978. – 400 с.
6. Шеннон Р. Имитационное моделирование – искусство и наука /Пер. с англ. – М.: Мир, 1978. – 428 с.
7. Пивень Г.Г., Климов Ю.И. Имитационное моделирование гидромеханических систем (математические модели): учеб. пособие / КарГТУ. – Караганда, 2004. – 106 с.
8. Климов Ю.И., Айдарханов А.М. Моделирование гидромеханических систем технологических машин: Учеб. пособие. – Караганда: КарГТУ, 2002. – 86 с.
9. Басов К.А. ANSYS в примерах и задачах / Под общей редакцией Д.Г.Красковского. – М.: КомпьютерПресс, 2002. – 224 с.
Контрольные задания для СРС
1. Особенности моделирования на макро уровне.
Контрольные вопросы:
1. Принцип блочно-иерархического подхода к проектированию.
2. Перечислите аспекты проектирования в порядке их выполнения и дайте их характеристику.
3. Нисходящее, восходящее, внешнее и внутреннее проектирование.
4. Понятие ММ, параметры, фазовые переменные.
5. Основные проектные процедуры и их характеристика.
6. Типы условий работоспособности.
7. Возможные пути улучшения проекта при невыполнении условий работоспособности.
8. Сущность геометрической интерпретации одновариантного и многовариантного анализов.
9. Требования, предъявляемые к математическим моделям.
10. Типы математических моделей.
11. Иерархические уровни математических моделей.
12. Операции в процедуре получения математических моделей.
13. Требования, предъявляемые к методам и алгоритмам анализа.
14. По каким критериям выбирается метод анализа.
15. в чем состоит отличие математической и имитационной моделей.
16. Задачи параметрического синтеза, пространства внутренних и выходных параметров.
17. Технические требования и условия работоспособности.
18. Группы задач параметрического синтеза.
19. Классификация задач структурного синтеза.
20. Назначение эвристических приемов при решении задач структурного синтеза.
21. Уровни сложности задач синтеза.
22. Назначение и особенности И-дерева.
23. Назначение и особенности И-ИЛИ-дерева.
24. Кусты типа И и типа ИЛИ, альтернативная линейка.
25. Типы простейших элементов.
26. Компонентные уравнения для электрической системы.
27. Аналогии компонентных уравнений для механической, гидравлической (пневматической) и тепловой подсистем.
28. Первый и второй законы Кирхгофа как основа топологических уравнений электрической системы.
29. Аналогии топологических уравнений для механической, гидравлической (пневматической) и тепловой подсистем.
30. Фазовые переменные и компоненты подсистем различной физической природы.
31. Эквивалентные схемы технических систем.
32. Условные обозначения ветвей при построении эквивалентных схем различных подсистем.
33. Рекомендации при построении эквивалентных схем.
| 07.04 | 9. Имитационное моделирование сложных систем намета уровне; 10. Процедуры параметрической оптимизации (практика) |
Тема 3. Применение специализированных функций для имитации процессов, вероятностно-статистические методы, датчики и технология использования случайных чисел.
План Элементы пакета «Статистика»
-нормальное распределение и особенности его применения
-пуассоновское распределение и особенности его применения
Методы массового обслуживания, и условия их применения
Понятие очереди и реализация их примеров в горном деле
Нормальное распределение, также называемое распределением Гаусса, — распределение вероятностей, которое играет важнейшую роль во многих областях знаний, особенно в физике. Физическая величина подчиняется нормальному распределению, когда она подвержена влиянию огромного числа случайных помех.
Моделирование нормальных случайных величин 
Неточные методы моделирования основываются на центральной предельной теореме. Именно, если сложить много независимых одинаково распределённых величин с конечной дисперсией, то сумма будет распределена примерно нормально. Например, если сложить 12 независимых базовых случайных величин, получится грубое приближение стандартного нормального распределения.