Название блока

54 55

56 57

Максимальное значение

Время переходного процесса

Источник гармонического воздействия

Анализ гармопик

i/=max ui(/), Ci</<C2

у -а sinmi, {о = С2

Ui = a„+y. at sin (iat + ф;);

Oj, C2= 1; y= 20lga/, Cg = 2;

i = Ci -номер гармоники

Входные данные для комплекса программ формируются в виде списка заданий. По каждому заданию выполняются определенные действия по вводу математической модели, ее изменению, расчету и оптимизации. Каждое задание представляет собой набор чисел, первое из которых является номером задания. Все числа в-пределах одной строки разделяются между собой пробелами или любыми другими символами, не используемыми для записи чисел. Допускаются строки комментариев, которые должны начинаться с буквы С первой позиции.

Порядок следования заданий в списке задается проектировщиком и определяет порядок действий при исследовании модели в пакетном режиме работы. В диалоговом режиме этот порядок может быть изменен проектировщиком в процессе работы. При работе в диалоговом режиме проектировщик получает широкие

Таблица 12.2

возможности оперативного взаимодействия с ЭВМ: может внести изменени1? в уже сформированную структурную схему и сразу же получить результаты расчета в виде графиков на экране дисплея, одновременно может просматривать до шести графиков, изменять масштаб ибражения и просматривать фрагменты выбранного графика в брлее крупном масштабе, а также определять координаты точки, указанной световым пером. Любая картинка на экране дисплея может быть выведена на графопостроитель или АЦПУ.

Опишем ос1(овные режимы работы и виды расчетов, которые могут быть выглнены данным комплексом программ.

Ввод и редактирование структурной схемы. Задание на ввод структурной схемы имеет вид

1 (описание структурной схемы) О

Здесь 1 - номер задания, а О - признак конца описания структурной схемы. Описание структурной схемы состоит из описаний отдельных блоков (табл. 12.2). С помощью этого задания можно вносить изменения в уже сформированной структурной схеме: вводить новые блоки, удалять и заменять блоки. Например, если в одном из предыдущих заданий была сформирована структурная схема, изображенная на рис. 12.1, то задание

5 О

10 10 101 -30 О

18 18 15 110

20 1 18 1 0.5 2 О

приведет к удалению блока 5, замене блоков 10 и 20 а введению нового блока с номером 18. В результате произведенных изменений сформируется структурная схема на рис. 12.2, где принято u(t) = lit).

При работе в диалоговом режиме все изменения можно вносить непосредственно в описание структурной схемы, отображенное в виде таблицы на экране дисплея.

Частотный анализ. Задание на расчет частотных характеристик включает следующие параметры: номера входного и выходного

1+0.5Р

1+0,05р+Ц00г5р

сигнала, диапазон изменения частоты, вид вывода. Вид вывода определяет, какие характеристики (амплитудно-частотные, фазо-частотные, логарифмические) должны быть рассчитаны и в каком виде (таблицы или графики) выведены. Кроме частотных характеристик могут быть получены их функции чувствительности к заданному параметру. В этом случае задание на расчет дополнительно включает номера блока и параметра в том блоке, к изменению которого рассчитываются функции чувствительности.

Расчет частотных характеристик может быть выполнен и для линейных, и для нелинейных систем. В первом случае расчет производится по предварительно найденной передаточной функции от заданного входа к заданному выходу. Во втором случае система моделируется при гармоническом входном воздействии и рассчитываются амплитуда и фаза гармоник выходного сигнала в установившемся режиме.

Расчет корней. Определяются действительные и мнимые части всех корней характеристического полинома, могут быть получены функции чувствительности корней к изменению заданного параметра.

Моделирование. Выполняется путем численного решения уравнений с помощью алгоритмов, приведенных в гл. 9. В задании на моделирование указываются время моделирования, шаг вывода результатов, максимальное и минимальное значения шага интегрирования, допустимая относительная ошибка моделирования, вид и список вывода. Вид вывода определяет, в каком виде (таблицы, графики, фазовые траектории) должны быть выведены результаты моделирования. В списке вывода перечисляются номера блоков, выходные сигналы которых следует вывести. Для линейных систем могут быть также получены функции чувствительности переходных характеристик к заданному параметру.

Статистический анализ. Определяются статистические характеристики выходных переменных при случайных стационарных входных воздействиях. Рассчитываются математические ожидания, дисперсии, собственные и взаимные спектральные плотности, собственные и взаимные корреляционные функции. Анализ линейных систем производится по передаточным функциям, а нелинейных систем - по реализациям выходных переменных, полученным в результате моделирования. Для линейных систем могут быть получены коэффициенты чувствительности установившейся дисперсии к заданному параметру.

Много вариантный анализ. Выполняется путем неоднократного моделирования исследуемой системы при различных значениях одного из параметров. В результате получаем зависимости критериев качества системы (перерегулирования, времени переходного процесса и т. д.) от заданного параметра в виде графиков. Критерии качества формируются как выходные сигналы блоков в конечный момент времени моделирования.

Параметрическая оптимизация. Задача оптимизации формулируется как задача минимизации критериев качества до требу-