Компьютерное моделирование процессов в системах управления Методы

Компьютерное моделирование процессов в системах управления

Методы научного познания Метафизический Всеобщие Диалектический Общенаучные Методы научного познания Частнонаучные Эмпирические Общие Теоритические Анализ Абстрогирование Синтез Идеализация Наблюдение Эксперимент Измерение Аналогия Моделирование Формализация Индукция Дедукция

Определение модели Под моделью понимают такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе познания (изучения) замещает объект-оригинал, сохраняя некоторые важные для данного исследования типичные его черты. Процесс построения использования модели называется моделированием.

Цели моделирования • Модель нужна для того, чтобы: • 1. Понять как устроен конкретный объект: какова его структура, внутренние связи, основные свойства, законы развития, саморазвития и взаимодействия с окружающей средой. • 2. Научиться управлять процессом или объектом, определять наилучшие способы управления при заданных целях и критериях. • 3. Прогнозировать прямые и косвенные последствия реализации заданных способов и форм воздействия на объект.

Виды моделирования РЕАЛЬНОСТЬ Идеальное моделирование Интуитивное Научное Знаковое Материальное моделирование Натурное Аналоговое

Дерево целей (граф)

Взаимодействие моделей РЕАЛЬНОСТЬ Когнитивная модель Содержательная модель Предсказательная Объяснительная Описательная Концептуальная модель Логиксемантическая Структурнофункциональная Причинноследственная Формальная модель Математическая Информационная

Этапы построения математической модели Обследование объекта моделирования И формулировка технического задания на разработку модели (содержательная постановка задачи) Концептуальная и математическая постановка задачи Качественный анализ и проверка корректности модели Выбор и обоснование выбора методов решения задачи Аналитические Поиск решения Прочие методы Разработка алгоритма решения и исследование его свойств, реализация Алгоритма в виде программы для ЭВМ Проверка адекватности модели Практическое использование построенной модели

Этап обследования объекта моделирования: Ø Тщательное обследование собственно объекта моделирования с целью выявления основных факторов, механизмов влияющих на его поведение, определения соответствующих параметров, позволяющих описывать моделируемый объект; Ø Сбор и проверка имеющихся экспериментальных данных об объектах-аналогах, проведение при необходимости дополнительных экспериментов; Ø Аналитический обзор литературных источников, анализ и сравнение между собой построенных ранее моделей данного объекта (или подобных рассматриваемому объекту); Ø Анализ и обобщение всего накопленного материала, разработка общего плана создания математической модели.

Классификация объектов моделирования Объект моделирования Простой Имитационная Система Структурная

Классификация в зависимости от целей моделирования Цели моделирования Дескриптивные Оптимизационные Управленческие

Классификация математических моделей в зависимости от параметров модели Стохастические Случайные Интервальные Детерминированные Нечеткие Неопределенные Параметры и переменные моделирования По отношению к размерности пространства По отношению ко времени Динамические Стационарные Статические Двухмерные Одномерные Трехмерные Нестационарные По составу параметров Дискретные Непрерывные Количественные Смешанные Качественные