Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Майорова С.Н., Семенова О.А.





С.н. мАЙОРОВА

О.А. Семенова

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Лабораторный практикум

Самара

Самарский государственный технический университет

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» ФИЛИАЛ В Г. СЫЗРАНИ

 

с.н. мАЙОРОВА

О.А. Семенова

 

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

 

Лабораторный практикум

 

Самара

Самарский государственный технический университет

Печатается по решению редакционно-издательского совета СамГТУ

УДК 004.94

ББК 32.973-018.2

М 14

Майорова С.Н., Семенова О.А.

М 14Компьютерное моделирование:лаб. практикум / С.Н. Майорова, О.А. Семенова. – Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2012. – 89 с.: ил.

 

 

Излагаются вопросы компьютерного моделирования на основе популярных программных пакетов VisSim и MATLAB. Практикум содержит теоретический материал, практические задания и предназначен для студентов технических вузов, изучающих дисциплины «Моделирование» и «Моделирование систем». Издание может быть полезно преподавателям, инженерам и научным работникам.

 

Р е ц е н з е н т ы: канд. техн. наук Ф.В. Дремов,

канд. техн. наук Ю.А. Мелешкин

 

УДК 004.94

ББК 32.973-018.2

М 14

 

 

© С.Н. Майорова, О.А. Семенова, 2013

© Самарский государственный

технический университет, 2013


ПРЕДИСЛОВИЕ

Предлагаемое издание написано в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта для высшего профессионального образования к минимуму содержания дисциплины «Моделирование» для технических специальностей и предназначено в качестве учебного пособия для самостоятельного изучения основ компьютерного моделирования.

Целью лабораторного практикума является приобретение студентами знаний и практических навыков по моделированию объектов и систем в наиболее популярных пакетах компьютерного моделирования VisSim и MatLab. При этом упор делается на практическую сторону процесса моделирования, приводится большое количество примеров и иллюстраций, изучается технология создания моделей и способы оптимальной настройки программных пакетов.



Значительная часть излагаемого материала была использована авторами при чтении дисциплин «Моделирование» и «Моделирование систем».

Лабораторный практикум в большей степени ориентирован на подготовку бакалавров по направлениям 230100 «Информатика и вычислительная техника» и 220300 «Автоматизированные технологии и производства». Он может также использоваться студентами дневной, очно-заочной и заочной форм обучения для самостоятельного изучения компьютерного моделирования. Особенно полезно издание студентам-заочникам для выполнения курсовых работ по моделированию.

Настоящий практикум отличается от имеющихся изданий методикой изложения, воснове которой лежат принципы последовательного перехода о т известной информации к новой, от простого к более сложному и отбором необходимого материала для изучения компьютерного моделирования. Начиная с первой работы, дается возможность приступить к практическому моделированию с использованием персонального компьютера.

Каждая лабораторная работа содержит краткую, но достаточную по объему и содержанию теоретическую часть с приведением множества иллюстрационных примеров. В практических частях предлагается выполнить определенное задание и в заключение – контрольные вопросы, которые позволяют оценить степень усвоения пройденного материала.

Для успешного выполнения практической части пособия необходимо знать основы работы на персональном компьютере с операционной системой Windows 9.x или с ее более поздними версиями, так как интерфейс системы моделирования MatLab и VisSim соответствует стилю типичных приложений Windows.


ВВЕДЕНИЕ

Моделирование является одной из важнейших областей науки и техники. Оно входит во многие учебные планы технических специальностей высшего профессионального образования. Отдельные направления содержат как базовые дисциплины «Моделирование» и «Моделирование систем». Изучение этих предметов прямо или косвенно связано с освоением компьютерного моделирования и практическим его применением для создания моделей.

В высшей школе для обучения моделированию объектов и процессов обычно используют такие программные пакеты как MatLab и VisSim, которые собственно и были разработаны специально для этих целей. Они хорошо приспособлены для решения практических задач и изучаются в технических вузах для ряда специальностей, ориентированных на применение информационных технологий в различных сферах производства для разработки моделей.

Компьютерное моделирование является одним из эффективных методов изучения сложных систем. Оно проще и удобнее в силу возможности проводить вычислительные эксперименты, в тех случаях, когда реальные эксперименты затруднены из-за финансовых или физических препятствий или могут дать непредсказуемый результат. Компьютерные модели формализованы и логичны, что позволяет выявить основные факторы, определяющие свойства изучаемого объекта или процесса, в частности, исследовать отклик моделируемой физической системы на изменения ее параметров и начальных условий.

Построение компьютерной модели базируется на абстрагировании от изучаемого объекта и конкретной природы явлений, и состоит из двух этапов: создание качественной, а затем количественной модели. Компьютерное моделирование заключается в проведении серии вычислительных экспериментов на компьютере. Их цель – это анализ, интерпретация и сопоставление результатов моделирования с реальным поведением изучаемого объекта и, при необходимости, последующее уточнение модели.

Для изучения основ компьютерного моделирования необходим максимально простой, понятный, но достаточно мощный инструмент. Для этого подходят системы VisSim и MatLab, которые ориентированы на различные платформы, в частности для работы с операционной системой Windows. Они позволят легко строить компьютерные модели, а также изменять их параметры, производить анимацию, исследовать разработанную модель и получать ее характеристики.

Лабораторный практикум рассчитан на активное изучение моделирования и программных пакетов MatLab и VisSim с использованием персонального компьютера (выполнение заданий, предлагаемых в практической части).

В пособии излагаются как основы работы в системах компьютерного моделирования, так и использование их для моделирования на основе адаптивной системы нейронечеткого вывода.

Возможности компьютерного моделирования рассматриваются поэтапно, придерживаясь принципа «от простого к сложному». Поэтому желательно последовательное изучение материала, начиная с первых работ, в которых представлены основы компьютерного моделирования, структура программных пакетов и этапы моделирования.

В конце каждой лабораторной работы приводятся упражнения и контрольные вопросы. Выполнение упражнений позволит студентам и начинающим пользователям самостоятельно приобрести достаточный опыт по компьютерному моделированию. Контрольные вопросы служат для проверки степени усвоения изученной темы.


Лабораторная работа №1

ПРИНЦИПЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ
В ПРОГРАММНОМ ПАКЕТЕ VISSIM

Цель работы:

ü изучить возможности программного пакета VisSim;

ü приобрести навыки формирования структурной схемы системы, выбора методов и параметров моделирования линейных систем.





Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015- 2021 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.