Моделирование и исследование мехатронных систем презентация

и эффективности работы созданных объектов
разработка и создание эффективных систем управления
разработка, создание и эксплуатация систем управления движущимися объектами
определение оптимальных законов управления
организация процедур диагностики текущего состояния
решение задач адаптивного регулирования

понятия система
системообразующие признаки
Влияние наличия взаимодействующих элементов и связанных подсистем
Особенности представления изучаемого объекта с помощью модели
Достоверность знания, полученного с помощью моделирования
кибернетический подход
Задачи разработки теории и методов моделирования
соответствие математических средств и решаемых задач

вид: внешнее описание

Система рассматривается как «черный ящик», и ее структура предполагается неизвестной. Задача моделирования здесь состоит в построении вход - выходного отображения S, задающего явную аналитическую зависимость между двумя пространствами функций, элементами которых являются входные и выходные сигналы.

внутренний механизм преобразования входных процессов в выходные

Постановка задачи моделирования

исследовании той или иной системы?

формализации
идентификация системы с целью получения внешней модели Z0 (итерационный процесс)
проверка адекватности описания
В случае удачно построенного внешнего описания переход к внутреннему описанию системы, т. е. решается задача реализации.

Решение задачи реализации означает правильность выбора внутренней структуры модели, адекватно описывающей исследуемую систему.

Тогда задача идентификации сводится к определению элементов матрицы весовых функций системы H(τ).
Математическая модель такой системы с точки зрения ее внешнего описания представляет собой реализацию свертки вида:

(1.1)
где х(t) — r-мерный вектор-столбец входных сигналов; y(t) — l-мерный вектор-столбец выходных сигналов; H(т) — матрица весо­вых функций размерности (r×l).
Представление (1.1) называют также описанием типа «вход-выход» системы Z0.

Внутреннее описание задается с помощью дифференциального уравнения

Выход системы задан выражением y(t) = Cx(t).

Если внутреннее описание S, заданное (1.2), (1.3), согласу­ется с внешним (1.1), то задача реализации (в данном случае линейной динамической системы) сводится к нахождению матриц A, B, C при известной матрице весовых функций Н(т), При этом размерность. внутреннего пространства состояний n должна быть минимальной. Последнее говорит о том, что получаемая модель является наиболее компактной, т. е. имеет каноническую структуру,

в результате решения задачи реализации), а неизвестны только значения параметров. Задача идентификации в этом случае сводится к поиску значений параметров, обеспечивающих минимизацию некоторой функции ошибки.

Пример
Задача идентификации системы, внутреннее математическое описание которой задается в виде:

u(t) —входной сигнал, поступающий на систему, a y(t) —ее выход, сводится к поиску оценки параметра а из некоторой области возможных значений.

оптимизации структуры проектируемого объекта.
3-й уровень проектирования- проведение параметрической оптимизации для полученной оптимальной структуры (поиск значений параметров элементарных звеньев ПО и его подсистем)