Моделирование в инженерных исследованиях
Моделирование - это метод исследования объектов с помощью создания и исследования вспомогательных объектов, находящихся в некотором соответствии с познаваемым объектом и называемых моделями.
Наглядные модели - служат для того чтобы создать четкий зрительный образ предмета. Глобус, модели самолетов, кораблей, поездов - это трехмерные модели объектов окружающих нас.
Схематическая интерпретация системы не имеет физического способа с реальной системой, однако он отражает её структуру и поведение в реальных условиях. В кач-ве примера можно привести схему московского метрополитена, электрическую принципиальную схему ТВ. Инженер в своей работе широко использует схематические представления систем, чтобы связать их элементы друг с другом и исследовать их действия.
Графическая интерпретация системы позволяет представить поведение системы в различных условиях при различных входных сигналах и возмущениях.
Примером можно привести график изменения ошибки системы управления в зависимости от действующих на неё входных сигналов и возмущений.
Математическая интерпретация системы(Математическая Модель) - это математические уравнения, позволяющие определить поведение системы при различных входных сигналах, возмущениях и параметров систем.
Компьютер позволяет моделировать системы практически любой сложности, исследовать их поведение при самых разнообразных формах входных сигналов и возмущений.
|
|
|
Модели облегчают понимание работы исследуемых систем. Наглядные и схематические, и графические модели особенно полезны тогда, когда требуется составить общее компактное и упрощенное представление о системе и процессах протекающих в ней.
Так например для удобства представления переменный ток на графиках изображают в виде синусойды а не в виде потоков электронов текущих туда и обратно по проводнику. Модели широко используются как средства передачи информации о системах, примером могут служить многочисленные рисунки, чертежи и схемы, математические модели систем являющиеся неотъемлемой частью конструкторской и эксплуатационной документацией систем.
При осмыслении проблемы и собственно и проектирования систем используются все виды моделей- наглядные, схематические, графические, математические и другие. Все эти модели делаются при совершенно очевидных допущениях, ограничениях и поэтому являются в определенной степени несовершенными. Корректировка параметров модели по результатам натурных испытаний и достижения требуемой адекватности модели в реальной системе позволяет принести центр тяжести исследования системы на математическое моделирование и тем самым существенно сократить время и средства необходимые для ее отработки и испытаний.
|
|
|
Задачи натурного эксперимента.
Натурный эксперимент - это эксперимент проводимый в реальных условиях на реальных объектах.
Задачи натурного эксперимента.
-Изучение внешних воздействий на объект испытаний- это могут быть измерения температуры и давление воздуха, измерения линейных ускорений, ударов и вибраций, действующих на изделие в полете.
-Идентификация исследуемого объекта- такими параметрами в частности могут быть аэродинамические характеристики ЛА, коэффициенты усиления и постоянные времени, моменты трения кинематических узлах систем.
-Оценка соответствия характеристик объекта заданных требований- применительно к системам управления речь идет о точности быстродействии и надежности системы.
Программа экспериментальных исследований.
Имеет следующие разделы-
цель и задачи эксперимента- здесь как правило формируются такие задачи как определение правильности функционирования системы в реальных условиях, оценка точности системы, оценка влияния внешних возмущений на точность и надежность работы системы.
|
|
|
Обоснование объемов эксперимента- в этом разделе оцениваются требуемая точность измерений параметров, достоверность измерений и определяется минимальное число измерений.
Порядок реализации опытов- при проведении натурных испытаний (системы управления ЛА) они сначала проходят этап наземных испытаний в нормальных (лабораторных) условиях, затем этап наземных испытаний на вибростендах и климатических камерах, а после этого этап летных испытаний.
Последовательность и точность измерений-в этом разделе излагается последовательность действий при проведении эксперимента, а также дается точность измерений, необходимая для проведения каждого опыта.
Обоснование средств измерений - в основе обоснования средств измерений лежат номенклатура измеряемых параметров, условия проведения эксперимента и требуемая точность измерений. Так например при проведении наземных испытаний СУ и их приборов часто применяют стандартные измерительные средства. При проведении летных испытаний ракето-носителей и космических аппаратов обычно применяют специальные телеметрические системы, регистрирующие в реальном времени параметры бортовой аппаратуры, которые затем передаются на Землю или накапливаются в специальных блоках памяти для последующей расшифровки информации на Земле.
|
|
|
Для определения пространственного положения ЛА в полете применяют специальные наземные радио комплексы для внешних ?локационных? измерений. В настоящее время для этих измерений применяют устанавливаемую на борту ЛА навигационную аппаратуру потребителя спутниковых навигационных систем.
Описание проведения эксперимента - устанавливает последовательность действий, при проведении эксперимента, обеспечивая тем самым возможность его анализа и воспроизведения.
Обоснование способов обработки информации и анализа результатов эксперимента - в онове обоснования лежат эффективные математические методы обработки информации, в том числе статистические методы. В обосновании делается суждение о необходимости получения статистических характеристик измеренных величин, оценки их достоверности, целесообразности к написанию таблиц, построение графиков исследуемых зависимостей.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 290; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!