Компьютерное Моделирование системы в пакете Model Vision Studium

Компьютерное моделирование используют для исследования системы до того, как она спроектирована, с целью определения чувствительности ее характеристик к изменениям структуры и параметров объекта моделирования и внешней среды. На этом этапе проектирования системы компьютерное моделирование используют для анализа и синтеза различных вариантов и выбора максимально эффективного при принятых ограничениях. Также компьютерное моделирование можно применять после проектирования и внедрения системы, то есть при ее эксплуатации для дополнения натуральных испытаний и получения прогноза эволюции системы во времени.

Программный комплекс Model Vision Studium (MVS) как и ближайшая к нему по функциональным возможностям подсистема Simulink пакета Matlab, предназначен для моделирования сложных динамических систем. Но, в отличие от Simulink, MVS является представителем подхода к решению проблемы моделирования сложных динамических систем, основанного на использовании схемы гибридного автомата. Этот подход основан на использовании нового типа объекта - активного динамического объекта и специальной формы наглядного представления гибридного поведения - карты поведения.

Использование карты поведения при описании переключений состояний, а также непосредственное описание непрерывных поведений системы системами алгебро-дифференциальных уравнений предоставляет большие возможности в описании гибридного поведения со сложной логикой переключений.

Условие задачи №2

Создать в пакете MVS модель следующей системы:

Дана система из груза массой M = 1кг, связанного с безмассовой жесткой упруго закрепленной балкой.

Пусть 2l - длина балки, с₀ - коэффициент жесткости пружины. Один конец балки закреплен на шарнире, расположенном на неподвижной опоре (рис.7):

Рисунок 7

Пусть l = 1м, с₀ = 1кг/с².

В начальный момент времени происходит однократный вертикальный удар по грузу с величиной мгновенного ударного импульса S = 2Н*с. Скорость груза получает мгновенное приращение, из чего следуют начальные условия:

(1)

(2)

где

j - это угол отклонения системы от положения равновесия.

Движение системы описывается следующим уравнением:

(3)

Через 25 секунд после начала колебаний масса груза M мгновенно уменьшается на 50%. Далее движение системы продолжается, но уже с грузом новой массы.

Если угол j становиться больше предельного значения , то происходит разрушение системы.

Построить модель системы "балка - груз", а также модель системы, состоящей из двух систем "балка - груз", несвязанных друг с другом. Вторая балка с грузом идентична первой, за исключением того, что удар по грузу в ней происходит через 10 секунд после того, как произошел удар по грузу в первой системе "балка - груз".

Дата добавления: 2015-11-14