Автоматизированное моделирование. Особенности современных систем автоматизированного моделирования. Архитектура программ автоматизированного моделирования. Графический интерфейс.
Необходимость автоматизации процессов моделирования технических объектов возникла практически одновременно с появлением -вычислительных машин. Однако исторически разные этапы моделирования автоматизировались в разное время.
Первый этап – появление различного типа языков программирования.
Второй этап – появление библиотек численных методов.
Третий этап – оформление результатов расчетов.
Четвертый этап – автоматизация построения мат. моделей исследуемой системы на формальном входном языке моделирования.
Можно отметить следующие факторы, способствующие внедрению систем автоматизированного моделирования:
- трудоемкость получения математической модели сложных технических объектов, связанная с опасностью совершить ошибку в многочисленных преобразованиях модельных выражений;
- необходимость многовариантного моделирования, при котором необходимо иметь для одного объекта несколько моделей, отличающихся по сложности;
- желание иметь дружественный интерфейс с программой и возможность оперативно вносить изменения в модель, что проще всего на основе использования графических языков задания исходной информации.
Особенности современных систем автоматизированного моделирования
Современные профессиональные САМ имеют следующие отличительные черты:
● поддержка иерархического проектирования как сверху вниз, так и снизу вверх, за счет реализации многоуровневого моделирования и метода локальной детализации модели;
|
|
|
● компонентное моделирование на основе использования библиотек, содержащих большое число графических и функциональных описаний компонентов, причем эти библиотеки открыты для добавления в них новых описаний, которые может сделать сам пользователь;
●графический пользовательский интерфейс, сочетающий графические средства формирования визуального образа исследуемого технического устройства с автоматической генерацией модели всей схемы по ее структурному описанию;
●наличие интерактивной рабочей среды проектирования(управляющей оболочки, монитора), т. е. специальной программы, из которой можно запускать все или большинство других программ пакета, не обращаясь к услугам штатной операционной системы;
●наличие постпроцессоров моделирования, что позволяет не толь-ко просматривать в удобной для пользователя форме результаты моделирования, но и обрабатывать их;
●наличие встроенных средств численного моделирования рабочего процесса в режиме реального времени или в режиме масштабирования модельного времени;
●реализация механизмов продвижения модельного времени, основанных как на принципе Dt , так и на принципе Dz ;
|
|
|
●интегрируемость с другими пакетами аналогичного назначения, которая обеспечивается соответствующими программами– конверторами, позволяющими импортировать и экспортировать данные из одной системы в другую;
●наличие средств, обеспечивающих формирование виртуальных аналогов измерительно-управляющей аппаратуры.
Если САМ предназначена для решения исследовательских задач, то к перечисленным качествам добавляются возможности активного -вы числительного эксперимента [21], например:
●визуализация результатов во время эксперимента;
●возможность интерактивного вмешательства в ход моделирования;
●возможность использования 2D и 3D анимации.
Графический интерфейс является в настоящее время стандартным компонентом современной САМ. Он создает дружественный интерфейс между пользователем и программой, дает возможность оперировать с графическими образами вместо аналитических выражений. Это значительно облегчает работу в САМ и снижает вероятность ошибок при вводе информации о системе.
Графический пользовательский интерфейс позволяет вводить информацию об исследуемой системе путем «рисования» на экране монитора проектируемой схемы в виде, понятном широкому кругу специалистов. Формой графического представления информации о моделируемой системе могут являться следующие схемы:
|
|
|
-операторно-структурные схемы, принятые в ТАУ; -функциональные и принципиальные схемы различных физических устройств; -кинематические схемы механизмов; -сигнальные графы; -графы связей; -блок-схемы алгоритмов и другие графические модели.
Задачи графического интерфейса, кроме того, могут быть следующие :
●контроль соблюдения некоторых правил в процессе создания графического изображения на экране монитора;
●преобразование информации о схеме в команды для моделирующей программы (моделятора);
●контроль за процессом моделирования, визуализация результатов моделирования и др.
Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 1414; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!