АЦВМ - эффективное средство моделирования - Моделирование систем управления

Аналоговый моделирование математический

Особенно значение аналоговых средств моделирования возрастает при аналого-цифровых методах исследования САУ. За последние 25-30 лет средства аналоговой техники прошли огромный путь, охватывающий следующие основные этапы их развития: аналоговые машины, работающие в режиме одноразового решения; аналоговые машины с периодизацией решения; итеративные аналоговые машины; аналоговые машины, дополненные средствами запоминания и хранения информации, сложными системами программного управления и устройствами для образования и измерения статистических характеристик; наконец, аналого-цифровые вычислительные системы (АЦВС). В АЦВМ и АЦВС два вида моделирования (аналоговое и цифровое) взаимно дополняют друг друга. Первые попытки объединить АВМ и ЦВМ с целью решения таких задач, которые сложно было реализовать на отдельно взятых машинах, были сделаны в конце 50-х годов. В последние годы достигнуты значительные успехи в области построения АЦВС. Ученые СССР, США и других стран разработали новое поколение АЦВС, которые являются весьма эффективным средством моделирования. Это, например: ГВС-100 (СССР, СФРЮ), АЦВС "Русалка"; АЦВК-3, АЦВК-ЗЕС, АЦВК-31, АЦВК-32, АЦВК-33 (СССР), система HRS -860 (ФРГ), семейство систем PACER и EAJ -2000 (США) и др.

Достоинствами АВМ являются простота подготовки задачи к решению, быстрота решения задачи, простота изменения параметров и начальных условий, высокая наглядность решения. Длительность решения задачи на АВМ зависит от выбранного масштаба времени и не зависит от сложности задачи, так как все математические операции выполняются одновременно. В зависимости от выбранного масштаба времени скорость процесса, протекающего в модели, может быть равна, больше или меньше скорости процесса, протекающего в оригинале. Масштаб времени выбирается с таким расчетом, чтобы длительность решения задачи не превышала определенной для каждой АВМ величины. Для большинства АВМ эта величина лежит в пределах 150 2000 сек.

Недостатком АВМ является невысокая точность решения задачи. Точность решения задачи на АВМ определяется точностью выполнения математических операций решающими элементами, входящими в ее состав. Погрешность результатов может составлять несколько процентов от максимальных значений величин. Даже для наиболее точных АВМ погрешность результатов - не менее 0,1%.

В настоящее время определились два направления совершенствования аналоговой вычислительной техники. Первое - улучшение структуры и архитектуры АВМ; использование более совершенных элементов и блоков; второе - создание АВМ на базе специальных микропроцессоров (больших интегральных схем) для обработки аналоговых сигналов. В связи с этим ожидается увеличение точности решения задач почти на порядок по сравнению с АВМ третьего поколения.

Похожие статьи




АЦВМ - эффективное средство моделирования - Моделирование систем управления

Предыдущая | Следующая