Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Руководство - Программный комплекс Моделирование в технических устройствах (МВТУ) - файл Введ_Инстр_Польз.doc


Руководство - Программный комплекс Моделирование в технических устройствах (МВТУ)
скачать (7348.3 kb.)

Доступные файлы (41):

lab1.chm
lab2.chm
lab3.chm
lab4.chm
lab5.chm
lab6.chm
lab7.chm
Введ_Инстр_Польз.doc81kb.25.08.2003 16:05скачать
Введ_Инстр_Польз_Ломоносов.doc59kb.18.10.2005 16:42скачать
Вирт_Прибор_Лампы.mrj
Вирт_Приборы.mrj
ЗАКЛ_Инстр_Польз.doc41kb.18.10.2005 18:54скачать
Контр_Управ_Докум_NEW_СМ_11.mrj
Контр_Управ_Докум_СМ_11.mrj
Разд_1_Инстр_Польз.doc633kb.15.08.2003 02:29скачать
Разд_2_Инстр_Польз.doc212kb.15.08.2003 02:32скачать
Разд_3_Инстр_Польз.doc442kb.15.08.2003 03:59скачать
Разд_4_Инстр_Польз.doc360kb.22.08.2003 10:42скачать
Разд_5_Инстр_Польз.doc150kb.15.08.2003 05:40скачать
Разд_6_Синтез.doc364kb.18.10.2005 17:52скачать
Разд_7_Контр_Управл.doc370kb.22.08.2003 10:21скачать
Разд_8_Анимация.doc650kb.22.08.2003 10:31скачать
Руководство программиста.doc355kb.22.01.2003 15:45скачать
Разд_1_01_Источники.doc114kb.12.01.2004 20:48скачать
Разд_1_02_Данные.doc176kb.12.01.2004 20:52скачать
Разд_1_03_Операции.doc78kb.28.10.2003 15:17скачать
Разд_1_04_Векторные.doc168kb.28.10.2003 16:11скачать
Разд_1_05_Субструктуры.doc237kb.28.10.2003 22:38скачать
Разд_1_06_Динамические.doc227kb.28.10.2003 23:19скачать
Разд_1_07_Нелинейные.doc283kb.08.01.2004 14:19скачать
Разд_1_08_Логические.doc197kb.29.10.2003 01:24скачать
Разд_1_09_Функции.doc140kb.29.10.2003 01:25скачать
Разд_1_10_Ключи.doc104kb.29.10.2003 01:26скачать
Разд_1_11_Дискретные.doc122kb.29.10.2003 01:27скачать
Разд_2_Внешние.doc284kb.12.01.2004 20:44скачать
Разд_3_Статистика.doc190kb.12.01.2004 20:46скачать
Разд_4_Кинетика.doc134kb.12.01.2004 20:47скачать
Разд_5_Свойства.doc75kb.12.01.2004 20:47скачать
Язык.doc373kb.17.07.2005 17:08скачать
MBTY.cnt
MBTY.hlp

содержание
Загрузка...

Введ_Инстр_Польз.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Министерство образования Российской Федерации

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана


___________________________________________________________________________


ИНСТРУКЦИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ ПРОГРАММНЫМ КОМПЛЕКСОМ «МОДЕЛИРОВАНИЕ В ТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ»

(ПК «МВТУ, версия 3.0)


Москва, 2003 г.

СПИСОК ИСПОЛНИТЕЛЕЙ
Руководитель темы,

доцент, к.т.н. О.С. Козлов (ВВЕДЕНИЕ,

разделы 1…8, ЗАКЛЮЧЕНИЕ)

Исполнители темы

Научный сотрудник Д.Е. Кондаков (раздел 1, 2, 3, 4, 7)

Ст.н.с., к.т.н. Л.М. Скворцов (разделы 1, 2, 5, 6)

Студент К.А. Тимофеев (раздел 8)

Научный сотрудник, к.т.н. В.В. Ходаковский (разделы 1…6)

Нормоконтролер С.В. Столотнюк

Р Е Ф Е Р А Т
Отчет 187 с., 190 рис., 15 табл.

^ ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС, ИНСТРУКЦИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ, СТРУКТУРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, АНАЛИЗ, СИНТЕЗ, ОПТИМИЗАЦИЯ, МУЛЬТИМЕДИЙНЫЙ ЭФФЕКТ, АНИМАЦИЯ

В отчете представлена Инструкция Пользователя программным комплексом «Моделирование в технических устройствах» (ПК «МВТУ», версия 3.0), который относится к разряду программно-инструментальным средствам интеллектуального САПР.

Программный комплекс «МВТУ» предназначен для численного исследования на математических моделях нестационарных процессов в технических системах, динамика которых в рамках точечно-сосредоточенного описания и входо-выходных отношений может быть приведена к системе дифференциально-алгебраических уравнений.

В Инструкции Пользователя приведено описание основных рабочих процедур во всех режимах работы ПК «МВТУ»: МОДЕЛИРОВАНИЕ, АНАЛИЗ, СИНТЕЗ, ОПТИМИЗАЦИЯ, КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ.

Описание процедур работы представлено в виде ряда ознакомительных примеров, которые Пользователь, осваивающий ПК «МВТУ», выполняет в режиме «step by step».

СОДЕРЖАНИЕ

С.

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………………………...6

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ «МВТУ» ……………….10

1.1. Назначение, режимы работы, особенности и достоинства ПК «МВТУ» …………..10

1.2. Требования к компьютеру ……………………………………………………………..12

1.3. Установка программного комплекса «МВТУ» на Ваш компьютер ………………..12

1.4. Запуск программного комплекса «МВТУ» …………………………………………..16

1.5. Структура и состав ПК «МВТУ» ……………………………………………………...17

1.6. Командное меню Главного Окна ……………………………………………………...21

1.7. Панель инструментов Главного Окна ………………………………………….……23

1.8. Дополнительная панель инструментов ………………………………………… ……25

1.9. «Линейка» типовых блоков ……………………………………………………………26

2. ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕДУРЫ РАБОТЫ В РЕЖИМЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ......................30

2.1. Основные этапы работы в среде ПК «МВТУ» ………………………………………30

2.2. Демонстрационный пример по динамике САР ядерного реактора ………………...31

2.3. Демонстрационно-ознакомительная задача ………………………………………….35

2.3.1. Исходные данные для ознакомительной задачи ………………………………35

2.3.2. Ввод структурной схемы и исходных данных ………………………………...35

2.3.3. Моделирование переходных процессов и вариантные расчеты ……………..44

3. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ И ПРОЦЕДУРЫ РАБОТЫ В РЕЖИМЕ АНАЛИЗ …………...48

3.1. Анализ амплитудно-фазовых частотных характеристик …………………..………..48

3.2. Определение полюсов, нулей и коэффициентов передаточных функций ………....59

3.3. Анализ нелинейных САР с использованием критерия В.М. Попова …………..…..63

3.3.1. О критерии абсолютной устойчивости В.М. Попова ………………………...63


3.3.2. Преобразование линейной САР в нелинейную ……………………………….65

3.3.3. Формулировка заданий к анализу устойчивости нелинейной САР ………….66

3.3.4. А можно ли использовать критерий В.М. Попова? …………………………...67

3.3.5. Процедуры, реализующие критерий В.М. Попова ………………...………….67

3.3.6. Новая коррекция САР и определение типа устойчивости ……………………72

3.3.7. Анализ устойчивости скорректированной нелинейной САР ………………...73

3.3.8. Расчет переходных процессов при подаче управляющего воздействия …….74


^ 4. НОВЫЕ МЕТОДЫ ФОРМИРОВАНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ

ДИНАМИКИ САР В ПК «МВТУ» ………………………………………………...………77

4.1. А зачем нужны новые методы? ……………………………………………………….77

4.2. Преобразование математического описания САР и постановка задач очередного дополнительного задания ……………………………………………….......................78

4.3. Создание «параллельной» САР в виде новой Субмодели …………………………...80

4.4. Задание параметров САР через механизм Глобальных параметров ……………….83

4.5. Формирование уравнений динамики с использованием «Нового» блока ………….85

4.6. Формирование уравнений динамики САР в переменных состояния ………………92

4.7. Реализация «беспроводной» передачи данных ………………………………………96

5. ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕДУРЫ РАБОТЫ В РЕЖИМЕ ОПТИМИЗАЦИЯ .………………101

5.1. Формулировка заданий на параметрическую оптимизацию САР ………………...101

5.2. Последовательность действий в режиме ОПТИМИЗАЦИЯ ………………………102

5.3. Задание варьируемого параметра как глобального …………………………………103

5.4. Формирование локальных критериев оптимизации ………………………………..103

5.5. Заполнение диалоговых окон в режиме ОПТИМИЗАЦИЯ ………………………..105

5.6. Проведение оптимизационного расчета …………………………………………….109

6. РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОВ СИНТЕЗА ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ .………………112

6.1. Частотный метод ……………………………………………………………………...112

6.2. Корневой метод …………………………………...…………………………………..127

7. ПРОЦЕДУРЫ РАБОТЫ В РЕЖИМЕ КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ............................134

7.1. Общие сведения о библиотеке Контроль и управление.…………………………...134

7.2. Исходные данные для создания виртуального пульта управления ……………….136

7.3. Процедуры формирования виртуального пульта управления ……………………..137

7.4. Пример моделирования переходного процесса …………………………………….147

8. ПРОЦЕДУРЫ РАБОТЫ В АНИМАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ …………………………..151

8.1. Общее описание анимационной системы ………………………………………….151

8.2. Примеры создания визуальных образов с анимационными эффектами …………166

8.2.1. Создание визуального образа кривошипно-шатунного механизма …..……166

8.2.2. Пример создания виртуального стрелочного прибора ………………………176

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………………….185

ВВЕДЕНИЕ
Современность научно-технического уровня в промышленности, науке и образовании в настоящее время во многом определяется степенью внедрения информационных технологий, обеспечивающих решение многих задач производства, научных исследований и учебного процесса. Поэтому разработка новых программно-технических средств должна учитывать последние достижения современных мировых компьютерных и информационных технологий.

Математическое моделирование рабочих процессов с использованием методов структурного моделирования - наиболее эффективное средство отработки технических решений при создании сложного исследовательского или технологического оборудования. Применение методов и средств математического моделирования позволяет оценивать правильность проектных решений, проводить многовариантный анализ и выбирать наиболее эффективные решения. Моделирование позволяет до натурных испытаний оценить поведение проектируемой установки, выявить причины возможного возникновения нештатных ситуаций и предложить новые технические решения по предотвращению аварийных ситуаций, которые могут приводить к тяжелым экономическим или экологическим последствиям. Наибольший эффект численное моделирование позволяет получить при отработке реальной аппаратуры систем контроля и автоматического управления сложными объектами в ядерной и тепловой энергетике, в ядерном топливном цикле, в авиационной и аэрокосмической технике, в химической промышленности и других отраслях, где выход на натурные испытания опытного образца недопустим без достаточного обоснования надежности аппаратуры систем автоматических управления.

К настоящему времени в РФ и за рубежом разработано немало разнообразных инструментальных средств для математического моделирования динамических режимов в технических системах. Сравнительный анализ существующих программных комплексов (ПК) – непростая задача, поскольку они созданы в разное время и для разных целей. Программные комплексы сильно отличаются по назначению, объему, качеству и цене. Они могут вполне удовлетворять одних Пользователей и не подходить другим.

Поэтому сформулируем ряд требований, которым должны удовлетворять современные программно-инструментальные средства для автоматизации динамических расчетов:

  1. Образное представление. Процесс автоматизированной разработки сводится к «рисованию» математической модели исследуемого объекта в виде графического изображения (например, структурной схемы), причем «рисовать» можно не только технологические схемы, но и панели управления с соответствующими приборами. При этом Пользователь работает в терминах предметной области и может не владеть глубокими знаниями в математическом моделировании и программировании.

  2. Модульность. Создаваемая математическая модель динамики исследуемого объекта набирается из отдельных модулей или блоков, разработка и отладка которых носит независимый характер. Модульность определяет открытость и адаптируемость программно-инструментальных средств для автоматизации динамических расчетов.

  3. Гибкость, подразумевающая возможность легкого задания и изменения математической модели объекта исследования, ее численных параметров, сценариев развития переходных процессов в объекте и т.д.

  4. Возможность создания собственного модуля с оригинальной математической моделью, что делает имеющиеся базы данных открытыми для расширения в интересах данного Пользователя.

  5. Иерархичность, то есть возможность использования вложенных структур (макроблоков), что позволяет упростить изображаемые на экране сложные многосвязные технологические схемы и системы управления.

  6. Открытость программных средств автоматизации динамических расчетов для динамического обмена данными с внешними расчетными или интерфейсными программами, с внешними устройствами.

  7. Точность и скорость моделирования. Выполнение этих требований должно обеспечиваться наличием эффективных численных методов и алгоритмов.

  8. Средства управления исследованием. Предоставление Пользователю возможности «вмешиваться» (на математической модели) в ход рабочих процессов в объекте исследования приближает данный численный эксперимент к управлению реальной установкой в реальном масштабе времени и позволяет оценивать последствия тех или иных воздействий на объект исследования.

  9. Средства отображения информации. Программные средства должны обеспечивать возможность в режиме «on-line» подключения к различным параметрам исследуемого объекта (системы) и отображать их в виде графиков, показаний приборов и т.п.

  10. Диагностика ошибок. Полнота и точность диагностических сообщений при аварийном прекращении расчета, сбое системы при обмене данными с внешними программами и устройствами, при выходе из области, предназначенной для решения той или иной задачи, имеет большое значение для оценки качества программного продукта.

Современные программные комплексы, предназначенные для исследования рабочих процессов в динамических системах методами математического моделирования, обязательно должны иметь следующие компоненты:

  • интерактивные и графические средства формирования визуального образа исследуемого технического устройства и его математической модели;

  • базы данных математических моделей (электронные библиотеки), описывающих рабочие процессы в элементах исследуемых технических систем;

  • встроенные средства численного моделирования рабочего процесса в режиме реального времени или в режиме масштабирования модельного времени;

  • развитые средства графического отображения текущих результатов расчета и последующего анализа полученных результатов;

  • средства архивации расчетных данных, многократного воспроизведения процесса моделирования и т.п.;

  • средства, обеспечивающие формирование виртуальных аналогов измерительно- управляющей аппаратуры.

Список компонент можно и дополнить. Тем не менее, можно констатировать, что в настоящее время не только в РФ, но и за рубежом нет программных комплексов, содержащих все вышеуказанные компоненты.

Из перечисленных выше компонент роль баз данных математических моделей, описывающих рабочие процессы в элементах технических систем является определяющей. Невозможно выполнить численное моделирование и анализ рабочего процесса в технической системе, если база данных математических моделей используемого программного комплекса не имеет «готовых» модулей для «сборки» структурной схемы исследуемой системы…

В настоящее время из отечественных программных продуктов, на базе которых можно создать современный программно-инструментальный комплекс (имеющий все перечисленные выше компоненты) для исследования рабочих процессов в технических системах, наиболее развитым является программный комплекс «Моделирование в технических устройствах» (ПК «МВТУ», версия 3.0), созданный на кафедре «Ядерные реакторы и установки» МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Эффективность использования ПК «МВТУ» показана как в учебном процессе МГТУ им. Н.Э. Баумана и ряда других технических университетов (при выполнении лабораторных работ, в курсовом и дипломном проектировании), так и в ряде реальных проектных разработок Минатома РФ (разработка математической модели АСУ ТП энергоблока АЭС «БУШЕР»; расчетное обоснование ядерной безопасности ЯЭУ малой мощности для плавучей АЭС; разработка математической модели динамики опытно-демонстрационной реакторной установки БРЕСТ-300 переходных режимах и в проектных аварийных ситуациях).

Несмотря на отмеченные достоинства и широкое использование как в учебном процессе МГТУ им. Н.Э. Баумана, так и в ряде серьезных проектных разработок предприятий Минатома России, ПК «МВТУ» непрерывно совершенствуется…

В настоящем отчете приведено содержание Инструкции Пользователя ПК «МВТУ». Инструкция Пользователя предназначена для включения в состав документов, требуемых для аттестации программного комплекса «МВТУ» в ГАН России.


Скачать файл (7348.3 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru