Властивості моделей. Симетрія у фізиці презентация

а) вона відображає ті властивості об'єкта, які істотні для даного дослідження;
б) завжди простіше об'єкта.
Модель повинна бути:
- адекватною;
- надійною;
- простою і зрозумілою користувачу;
- спрямованою на досягнення поставлених цілей дослідження;
- зручною у використанні (ергономічною);
- функціонально повною з точки зору можливостей вирішення головних завдань;
- адаптивною, що дозволяє легко переходити до інших модифікацій або оновлювати дані;
- допускаючою зміни (в процесі експлуатації вона може ускладнюватися).
Формою графічного представлення інформації про модельовану систему можуть бути [6]:
- операторно-структурні схеми, прийняті в ТАУ;
- функціональні та принципові схеми різних фізичних пристроїв;
- кінематичні схеми механізмів;
- сигнальні графи (SFG);
- графи зв'язків або зв'язані графи (BG);
- блок-схеми алгоритмів та інші графічні моделі.

—…парності
Однорідність простору —…імпульсу
Ізотропність простору —…моменту імпульсу

Інваріантність — … енергії-імпульса,
у чотиривимірному просторі-часі

щільність електричного струму (струму провідності) (в СІ — А/м²);
c — швидкість светла в вакуумі (299 792 458 м/с);
E — напруженість електричного поля (в СІ — В/м);
H — напруженість магнітного поля (в СІ — А/м);
D — електрична індукція (в СІ — Кл/м²);
B — магнітна індукція (в СІ — Тл = Вб/м²);
  — диференційний оператор набла, при цьому:
× — означає ротор вектора,
·  — означає дівергенцію вектора.

рівнянь безперервності та рівняння Пуассона

де J - щільність струму;
q - елементарний заряд;
μ - рухливість носіїв;
E - напруженість електричного поля;
D - коефіцієнт дифузії;
n і p - концентрація електронів і дірок відповідно;
τ - час життя носіїв заряду;
εr - відносна діелектрична проникність;
ε0 - електрична постійна;
N - концентрація домішок (D - донорна, A - акцепторна).

Вихідні (Y)  
Y=F(X,Q) – чорний ящик
Y=F(W,X,Q) – білий ящик
Y=F(W,X,Q, u) – білий ящик із невизначеністю

– конденсатора,
в – котушки індуктивності

та вторинної обмоток;
m – магнітна проникність матеріалу осердя;
s, l – площа перетину та довжина осердя трансформатора;
w1, w2– кількість витків первинної та вторинної обмоток;
n – коефіцієнт трансформації.

= IS {exp[V/(NR Vt)]-1} – нормальна складова прямого струму Ifwd;
Irec = ISR{exp[V/(NRVt)]-1} – струм рекомбінації.
Сt - дифузійна ємність переходу;
Ct = TT·G;
Cj – бар’єрна ємність переходу;
G = d(Kinj l)/dV – диференційна провідність переходу для поточних значень I та V.

імпульсна зворотна напруга синусоїдальної форми на частоті 50 Гц;
URSM – неповторювана імпульсна зворотна напруга при певній температурі Tj (наприклад, від -60 оС до +75 оС); тривалість URSM короткочасна (десятки мкс), імпульси зумовлені грозовим розрядом, або перехідними процесами в зовнішній мережі;
IRRM – амплітудне значення повторюваного імпульсного зворотного струму при температурі структури (Tj = 175 оС) і зворотній напрузі UR = URRM ;
IFAV – максимально допустимий середній прямий струм за період при певному значенні температури корпусу приладу;
IFRMS – діюче значення прямого струму діоду;
IFSM – ударний неповторюваний прямий струм, що нагріває напівпровідникову структуру до температури вище допустимої;
– захисний показник: значення інтегралу від квадрату ударного струму діода за час його протікання tp . Для захисту СНП при короткому замиканні у навантаженні перетворювача, захисний показник запобіжника має бути нижче захисного показника приладу, який він захищає;
Tj – температура напівпровідникової структури, визначається експериментально, або шляхом виконання розрахунків по тепловим параметрам приладу і охолоджувача, та втратам потужності в приладі.

 Електричні характеристики:
UFM – імпульсна пряма напруга, найбільше миттєве значення основної напруги на діоді, зумовлене імпульсним струмом;
UF0 – порогова пряма напруга, близька до контактної різниці потенціалів;
rF – динамічний опір у відкритому стані;
Q rr – заряд зворотного відновлення, витікає при перемиканні із заданого струму IF на задану зворотну напругу UR.

системи на макрорівні, тобто аналізувати та оптимізувати систему із ціллю прийняття рішення щодо топології (структурний підхід) та функціональних можливостей в цілому (системний підхід). На даний момент існує багато програм САЕ, які дозволяють моделювати ДС різної природи (біологічні, економічні, соціальні, технічні), причому деякі є вузькоспеціалізованими, а інші – більш універсальними:
Vensim, IThink, Dynamo, Stella, Powersim, MedModel, Arena, GPSS, Stratum, Scilab, Berkeley Madonna, NI MATRIXX, ACSLx, Modular Modeling System (MMS), Virtual Test Bed (VTB), JModelica.org, Yenka (Crocodile Technology), MATLAB\Simulink, Simscape, MapleSim, Dynast, Multisim, K2.SimKernel, Jigrein, EASY5, AMESim, Dymola, PSIM, SamSim, SimApp, SimulationX, Simplorer, VisSim, SystemModeler, 20-sim, ПК МВТУ
CAS (Computer Algebra System), які можуть розв’язувати диференціальні рівняння (чисельно чи у символічній формі):
Maple, MATLAB, Mathcad, Mathematica, Maxima, SymPy, O-Matrix, SciPy, Octave, NumPy, Python(x,y), MuPAD, Sage та інш.

в пакеті Simulink (MATLAB)

Акаузальний підхід: сема для моделювання електричного кола в пакеті SimPowerSystems (MATLAB)

«Iconic diagrams»)




Каузальний підхід: модель ланки в формі зв’язаного графа (бібліотека «Bond Graph»)

Моделювання в САЕ (різні підходи)

Дослідження коливальної ланки в CAE програмі 20-sim