adsblog.pl

Automatyka

Co to jest model obiektu?

Najogólniej mówiąc „model" stanowi pewne wyobrażenie obiektu „prawdziwego",jego właściwości i sposobu działania. Z zasady wyobrażenie takie nie jest pełne, lecz dotyczy tylko tych zjawisk, które są najbardziej interesujące z punktu widzenia użytkownika. Model powinien być w miarę możliwości sformalizowany, np. jako model matematyczny. Terminem tym będziemy określać opis matematyczny obiektu, np. układ równań, nierówności i zależności logicznych opisujących działanie obiektu. Model matematyczny jest więc tworem abstrakcyjnym i pozwala na analizę tylko „na papierze". Dążenie do wykorzystania modelu w sposób eksperymentalny prowadzi do pojęcia symulacji i modelu symulacyjnego. Przez symulację lub modelowanie rozumie się eksperyment polegający na badaniu modelu obiektu (modelu symulacyjnego) i wnioskowaniu na tej podstawie o zachowaniu się obiektu oryginalnego. Często model symulacyjny ma postać programu obliczeniowego dla komputera cyfrowego. Ten rodzaj symulacji cyfrowej można interpretować również jako program rozwiązywania równań modelu matematycznego i analizy tych rozwiązań za pomocą środków techniki obliczeniowej. W przypadku zastosowania techniki analogowej (patrz rozdz. 7) rozwiązywania równań modelu dokonuje się w maszynie analogowej. Sposób działania maszyny analogowej powoduje, że proces rozwiązywania można często traktować jako działanie modelu analogowego, który odwzorowuje zjawiska zachodzące w obiekcie oryginalnym za pomocą zjawisk zachodzących w modelu (analogu), zbudowanym jako odpowiedni układ elektryczny. W niektórych przypadkach modelowanie ma charakter fizyczny, tzn. bada się model o naturze fizycznej takiej samej jak obiekt oryginalny, ale zbudowany w innej skali: makietę samolotu w tunelu aerodynamicznym lub makietę zapory wodnej. Bardzo ważną rolę w procesie formułowania modelu obiektu odgrywa zagadnienie identyfikacji. Przez identyfikację obiektu rozumie się takie rozpoznanie struktury, charakterystyk i parametrów obiektu, aby było możliwe zbudowanie modelu. Symulacja może również pełnić rolę środka identyfikacji, jeśli po wstępnym rozpoznaniu obiektu formułuje się pewien model, a następnie model ten podlega badaniu, wyniki badań modelu porównuje się (weryfikuje) z wynikami badań obiektu rzeczywistego, poczym model ulega poprawieniu, ponownej weryfikacji itd. aż do osiągnięcia zadowalającej zgodności modelu z obiektem.

Cytat dnia!

“Jak jest zbudowana cyfrowa maszyna matematyczna i czym różni się od maszyny analogowej?

Maszyna cyfrowa jest urządzeniem obliczeniowym operującym liczbami (wynika to zresztą z samej nazwy). Umożliwia ona wykonywanie czterech podstawowych działań arytmetycznych. Struktura maszyny jest przystosowana do wykonywanych zadań — maszyna składa się z arytmometru wykonującego działania arytmetyczne, pamięci zawiera- jącej odpowiedni zasób danych liczbowych oraz program działania maszyny, układu sterowania, organizującego współpracę między poszczególnymi elementami maszyny, oraz urządzeń wejścia i wyjścia umożliwiających wprowadzenie danych i odczyt wyników. Poszczególne operacje maszyny cyfrowej są wykonywane kolejno na podstawie programu zapisanego w pamięci. Podstawową różnicą między obydwoma typami maszyn jest to, że maszyna analogowa wykonuje działania na funkcjach czasu (sygnałach), natomiast maszyna cyfrowa na liczbach. Druga różnica wynika ze sposobu działania maszyn oraz programowania. W maszynie analogowej wszystkie operacje są wykonywane jednocześnie. Jeżeli program zawiera np. kilka operacji dodawania, to każda z nich jest wykonywana za pomocą innego układu operacyjnego, a więc obliczenia są wykonywane równolegle. W maszynie cyfrowej jest tylko jeden arytmometr, jeżeli jest kilka operacji dodawania, są one wykonywane kolejno, jedna za drugą, a więc obliczenia w maszynie cyfrowej są wykonywane szeregowo. Fakt ten wyjaśnia, dlaczego maszyny analogowe są znacznie szybsze niż maszyny cyfrowe. ”