Рис. 1

Сооружение представляет собой конструкцию турбины и состоит из трех частей:

Турбина - А;

Нижняя плита - Б;

Верхняя плита - В.

3)Значение высотных отметок марок приведены в таблице №1а,б:

Таблица №1а

Таблица №1б

4.) Ошибка измерений Т=0,1мм.

5.) Допустимая относительная разность осадок 0,25мм.

2.1 Анализ природы объекта моделирования и процессов, требующих отображения в модели

Описание объекта всегда может быть неоднозначным. Необходимо давать наиболее простое из возможных описаний. Простота описания, выявление, схематизация главного - основная задача описания объекта.

В зависимости от сложности объекта при его описании, а также от назначения модели и целей моделирования используют несколько уровней абстракции.

Метауровень моделирования осуществляет абстрагирование от физических свойств объекта, результатом которого является информационная модель объекта, в которой устанавливается зависимость функциональных свойств и структуры объекта от качества и количества внешней и внутренней информации. Метауровню моделирования соответствует информационное описание объекта, представляющее объект как некоторый преобразователь информации при его информационном взаимодействии с внешней средой.

Микроуровень моделирования осуществляет разработку моделей элементов системы, выявление функций каждого элемента. Микроуровень характеризуется не величиной моделируемого объекта или отдельного элемента, а глубиной, подробностью, системностью знаний об объекте и их использовании при моделировании. Микроуровню моделирования соответствует описание физического состояния и функций для каждого элемента, составляющего объект, и его связей со смежными элементами.

Макроуровень моделирования выявляет наиболее общие связи интегрально рассматриваемого объекта, которые служат средством непротиворечивого объединения частных моделей, разрабатываемых на микроуровне. Основные задачи моделирования на макроуровне - это определение целей моделирования, описание факторов, действующих на объект и подлежащих обязательному учету, выбор критериев эффективности. Макроуровню моделирования соответствует функционально-структурное описание объекта. Функциональное описание характеризует назначение объекта, его связи с внешней средой, возможные состояния. Структурное описание определяет строение объекта. Детальность описания определяется назначением модели и целями моделирования. В результате структурного описания объекта выясняется совокупность элементов, составляющих объект, и связи между ними.

Выделение нескольких уровней позволяет параллельно вести построение моделей на разных уровнях. При последовательном переходе от одного уровня описания к другому углубляется знание объекта моделирования, совершенствуется качество моделирования и надежнее выявляются существенные и несущественные свойства объекта.

Вывод.

В конструктивном плане, по условию задания, исследуемый объект представляет собой три смежные постройки (А, Б, В), на которых расположено двенадцать геодезических марок.

В данном случае в основу ложится микроуровень моделирования, который дает возможность более подробно рассмотреть поведение каждого элемента в отдельности, а также их влияние друг на друга.

Помимо этого стоит отметить также наличие макроуровня, на котором вырисовывается структурное описание, определяющее строение исследуемого объекта, и физическое описание, характеризующее связи объекта с окружающей средой.

2.2 Выбор свойств объекта, необходимых для цели моделирования

Состояние объекта определим свойствами элементов системы геодезических точек. Любая система определена множеством элементов S_i (i=1,n) и множеством функций взаимосвязи между ними f_j (j=1,k).

Каждый элемент системы обладает, за счет функций взаимосвязи, общими свойства для всей системы, общими свойствами для соседних связанных с ним элементов, и индивидуальными свойствами. Элементы системы могут образовывать подсистемы элементов с функциональными связями характерными как для всей системы, так и для подсистемы индивидуально.

В связи с этим, состояние изучаемого объекта можно определить, как свойствами всей системы, геодезических точек, так и совокупностью свойств подсистем (в зависимости от конструктивных особенностей и от цели моделирования).

Состояние объекта определяется множеством его свойств (характеристик) в фиксированный момент времени. Состояние системы геодезических точек определяется множеством свойств элементов этой системы.

Условно, модель состояния системы можно изобразить:

Где H_i - множество свойств (координат геодезических пунктов), V - состояние объекта.

Вывод (о требуемых свойствах для достижения цели).

В нашем случае объектом является динамически изменяющаяся база данных, содержащая результаты измерения высот геодезических пунктов, закрепленных по периметру инженерного объекта. Именно эти данные являются свойствами объекта, необходимыми для достижения цели моделирования.

2.3 Разработка алгоритма создания информационной технологии обработки непрерывного потока данных

Рис. 2

2.4 Выбор методов и средств выполнения алгоритма

Главной задачей моделирования является получение новой информации о реальном объекте средством перенесения натурного эксперимента на модель объекта. Реальным объектом данного варианта задания является система геодезических контрольных точек. Нам необходимо, применяя системный метод анализа, основанный на переходе от общего к частному изучить поведение объекта с течением времени. Для достижения этой цели мы используем математическую модель объекта.

Изменение состояния объекта обусловлено изменением свойств объекта относительно времени. Математическая модель объекта относительно времени выглядит следующим образом:

S(t)=S(g1(t), g2(t), …, gn(t))

Для данной системы математическая модель выглядит так:

S(t)=S(h1(t), h2(t), …, hn(t))

Эта модель состояния объекта характеризует пространственно-временное движение системы геодезических контрольных точек. Чтобы отобразить динамику модели объекта перейдем к понятию n-мерного фазового пространства (поскольку данный объект имеет более трех свойств).

Фазовое пространство - это пространство, образованное осями координат, где каждая из осей сопоставлена соответствующе му свойству объекта.

В связи с этим n-мерность пространства непосредственно зависит от количества учитываемых свойств модели. Для графически пространственно-временного отображения состояния системы, необходимо выполнить переход из n-мерного фазового пространства в фазовую плоскость. Необходимо заменить реальные свойства объекта эквивалентными свойствами. В векторной форме представим состояние:

V(t)=V(h1(t), h2(t), …, hn(t))

Вектор будет определен в пространстве, если известны его длина

М=v(h01І+..+ h0nІ)

и направление

б=arccos((|V1|*|Vi|)/( М1*Мi))=h1(t1)*h1(i)+h2(t1)*h2(i)+…

..+hn(t1)*hn(i),

где i=0,1,2…14 и т.д., моменты времени.

Зная М и б, можно построить цифровую аналоговую модель.

Помимо этого, на основании допустимого значения отметок геодезических знаков (h+E,h-E) в рамках заданной системы необходимо рассчитать допустимые значения (М-Е, М+Е, б-Е, б+Е) и на их основе сделать выводы о состоянии системы. А также необходимо выполнить прогнозирование, целью которого является вывод о том, целесообразно ли проводить дальнейшее исследование объекта.

После описания объекта модели системы переходим к математическому описанию процессов в блоках. В данном случае система представлена тремя блоками: А, Б, В. Математическое моделирование блоков ничем не отличается от моделирования самой системы. Таким же образом (через длину вектора М и направление вектора б производим расчеты по каждому блоку в отдельности. Вычисляем допустимые значения и делаем выводы о состоянии системы каждого блока.

На основе этих выводов принимаем или не принимаем решение о дальнейшем структурировании (Если система блока устойчива, то не имеет смысла продолжать структурирование). Целью третьего уровня является структурирование «неустойчивого» блока, применяя теорию абсолютно твердого тела.

Абсолютно твердое тело - это система материальных точек, отвечающих следующим требованиям:

а) система должна быть несвободной, то есть при изменении состояния элементов влекущей а собой изменение параметров и свойств всей системы;

б) система должна быть неизменной, то есть не изменяющей своих свойств с течением времени или изменяющей их на допустимую величину.

Каждый «неустойчивый» блок в начале третьего уровня является (считается) абсолютно твердым телом, то есть системой материальных точек, связанных между собой функциональными взаимоотношениями. Количество этих связей рассчитывается по формуле:

k=3*n-6,

где n - количество элементов системы

На основе допустимой точности с помощью превышений между точками определяем изменяемые пары точек и на их основе делим каждый блок на подблоки. Затем аналогично первому и второму пунктам выполняем расчеты, считаем допустимые значения и делаем выводы о состоянии каждого подблока каждого блока.

На этом этапе мы завершаем моделирование (исследование) объекта.

Для нашей модели системы.

V(t)=V(h1(t), h2(t), h3(t), h4(t), h5(t), h6(t), h7(t), h8(t), h9(t) , h10(t) , h11(t) , h12(t))

Моментов времени - n=14, а именно: 0.00; 0.16; 1.07; 1.14; 2.16; 3.20; 3.30; 4.19; 5.08; 6.19; 6.29; 8.08; 9.18 ; 10.14.

Вектора будут определены в пространстве таким образом:

М=v(h1(t1))І + (h2(t1))І +(h3(t1))І +(h4(t1))І +(h5(t1))І +(h6(t1))І +(h7(t1))І +(h8(t1))І +(h9(t1))І +(h10(t1))І +(h11(t1))І +(h12(t1))І)

М=v(h1(t2))І + (h2(t2))І +(h3(t2))І +(h4(t2))І +(h5(t2))І +(h6(t2))І +(h7(t2))І +(h8(t2))І +(h9(t2))І +(h10(t2))І +(h11(t2))І +(h12(t2))І)

…………………………………………………………….

М=v(h1(tn))І + (h2(tn))І +(h3(tn))І +(h4(tn))І +(h5(tn))І +(h6(tn))І +(h7(tn))І +(h8(tn))І +(h9(tn))І +(h10(tn))І +(h11(tn))І +(h12(tn))І)

а их направление

б=arccos((|V0|*|V1|)/(М0*Мi))= h1(t1)*h1(t2) +h2(t1)*h2(t2)+ h3(t1)*h3(t2) +h4(t1)*h4(t2) +h5(t1)*h5(t2) +h6(t1)*h6(t2) +h7(t1)*h7(t2) +h8(t1)*h8(t2) +h9(t1)*h9(t2) +h10(t1)*h10(t2) +h11(t1)*h11(t2) +h12(t1)*h12(t2)

б=arccos((|V0|*|V₂|)/( М0*М2))=h1(t1)*h1(t3) +h2(t1)*h2(t3)+h3(t1)*h3(t3) +h4(t1)*h4(t3) +h5(t1)*h5(t3) +h6(t1)*h6(t3) +h7(t1)*h7(t3) +h8(t1)*h8(t3) +h9(t1)*h9(t3) +h10(t1)*h10(t3) +h11(t1)*h11(t3) +h12(t1)*h12(t3)

……………………………………………………………

б=arccos((|V0|*|V_n|)/( М0*Мn))=h1(t1)*h1(tn) +h2(t1)*h2(tn)+h3(t1)*h3(tn) +h4(t1)*h4(tn) +h5(t1)*h5(tn) +h6(t1)*h6(tn) +h7(t1)*h7(tn) +h8(t1)*h8(tn) +h9(t1)*h9(tn) +h10(t1)*h10(tn) +h11(t1)*h11(tn) +h12(t1)*h12(tn)

Каждый «неустойчивый» блок в начале третьего уровня является (считается) абсолютно твердым телом, то есть системой материальных точек, связанных между собой функциональными взаимоотношениями. Количество этих связей рассчитывается по формуле:

k=3*n-6, в нашем случае k=3*4-6=6. Система дает ограничение на выбор кол-ва связей (не больше 6 пар точек).

Для реализации математической модели объекта относительно времени выбрано средство объектно-ориентированного программирования среда Visual Basic for Application.

2.5 Детальная блок-схема алгоритма и аналитическое сопровождение ее реализации

Рис. 3

2.6 Выполнение эксперимента на модели системы (практическая реализация разработанной модели ИС на примере данных своего варианта)

Планирование эксперимента с моделью системы

Цель нашего эксперимента - проверить правильность работы программы, удобство её для пользователя.

Запустив Access и перейдя вExcel по нажатию кнопки, и производим расчет Модуля и Альфа системы в целом. Далее по этим значениям строим график динамического процесса перехода из состояния в состояние.

Таблица 2

Рис. 4 Расчеты График фазовой траектории.

Допустимые значения функции движения системы представлены следующим образом:

Таблица 3 Первым методом.

Таблица 4 Вторым методом.

Рис. 5 График точности 1-го уровня.

Исследование дальнейшего состояния объекта

Построенная модель системы должна не только обрабатывать имеющиеся данные о состоянии объекта, но прогнозировать его возможное состояние на следующий момент времени. Это состояние будет изображено в виде точки уже построенном графике фазовых координат системы.

Рис. 6 График фазовой траектории с прогнозным значением.

На втором уровне декомпозиции систему точек разбивают на подблоки, в нашем случае на Блок А, Блок Б, Блок В по четыре точки в каждом и исследуем их аналогично первому уровню декомпозиции. (подробное описание исследований на данном уровне см. в пункте 10 отчета).

На 3 уровне декомпозиции выбираются точки каждого из подблоков, не более чем k=3n-6 (где n кол-во точек в блоке (А,Б,В), в нашем случае - 6). Для выбранных точек считаются превышения. На основании допуска delta h <=E делается вывод о системе - является она абсолютно твердым телом или нет.

Таблица. 5 Превышения и допуски Блока А.

Таблица. 6 Превышения и допуски Блока А (продолжение).

Аналогичные таблицы для блоков А, Б,В.

Если на данном этапе количество точек превышение между которыми вне допуска слишком велико (определяет пользователь), то пользователь может принять решение об исследовании системы поточечно.

Результат - графики H от T для каждой из точек, требуемых пользователем подблоков.

Рис. 7 График точек Блока А

Рис. 8 График точек блока Б

Рис. 9 График точек блока В

Допустим Блок В вне допуска. (т.к. для моей системы при E=0.005 все блоки являются АТТ., для информации об исследовании работоспособности программы в различных вариантах Блоков-когда некоторые являются АТТ, другие нет смотреть пункт 10 отчета )

Тогда разобьем блок В на подблоки, первый (В1), который состоит из точек 1, 4-ой Блока В и второй (В2), который состоит из точек 2, 3 Блока В.

Таблица 7 Подблок В1

Таблица 8 Подблок В2

Рис. 10 График фазовой траектории с прогнозным значением подблоков В1, В2

Рис. 11 График сравнения точности подблоков.

При необходимости аналогично исследуются остальные подблоки блоков системы.

2.7 Анализ результатов моделирования методом «белого и черного» ящиков

При моделировании способом «черного» ящика известны только входные данные (вариант задания - отметки высот марок геодезических точек) и выходные данные (конечные результаты вычислении системы). Проведем эксперимент методом «черного ящика» на примере исследования системы

На входе имеем данные отметок геодезических марок

Таблица 9

Таблица 10

Выходными данными при моделировании способом «черного ящика» является вывод о состоянии системы.

В таком случае координаты точек остаются одинаковыми (как в первый момент времени) во все моменты времени.

Например в нашем случае:

Таблица 11

Тогда График фазовой траектории в данной ситуации будет выглядеть так:

Рис. 12

т.о. если не считать первый момент времени, где alfa0=0, то фазовая траектория в данной ситуации - точка.

Имитация постоянного движения.

В данной ситуации к координатам точек в первый момент времени для получения последующих координат к каждой предыдущей координате прибавляется определенное число пусть в нашем случае это будет 0.001.

График фазовой траектории в данном случае будет выглядеть таким образом.

т.о. фазовой траекторией в данном случае является прямая параллельная ОМ.

При моделировании способом «белого» ящика кроме входных и выходных данных известны также промежуточные результаты. Проведем эксперимент методом «белого ящика».

Рис. 13

Вариант вычисления 1.

В данном случае исходная точность e=0,005 (при данной точности все три блока оказываются абсолютно твердыми телами).

Промежуточные результаты системы:

Таблица 12 Расчеты по системе

Подобные документы

• Создание информационной системы "АТП"

  Выбор инструментальной среды для разработки базы данных. Подсистема сбора, обработки и загрузки данных. Укрупненный алгоритм разрабатываемой информационной системы. Формирование области запросов базы, интерфейс ввода и редактирования входных данных.
  
  курсовая работа [2,2 M], добавлен 25.12.2012
  

• Разработка информационной системы обработки статистических данных

  Расмотрение системы распределенной обработки данных подсистемы "Ведомственная статистика" АИС ФССП России. Основные формы отчётности, производимые подсистемой. Форматы передачи данных. Окно выгрузки шаблона отчетной формы. Тестирование системы приложения.
  
  отчет по практике [879,5 K], добавлен 21.11.2014
  

• Микропроцессорная система обработки журнальных данных

  Структура автомата для сбора данных. Программы, реализующие заданный пользователем алгоритм автоматизации процедуры обработки журнальных данных. Описание микропроцессорной системы, ее упрощенная модель, система команд, блок-схема алгоритма обработки.
  
  контрольная работа [65,8 K], добавлен 14.11.2010
  

• Система учета и обработки заявок отдела ОТО в ОДО "Мостра-групп"

  Автоматизированные системы учета и обработки заявок от пользователей. Функциональное проектирование и моделирование системы учета. Проектирование базы данных, алгоритм работы системы и ее программная реализация. Технико-экономическое обоснование проекта.
  
  дипломная работа [1,6 M], добавлен 05.04.2014
  

• Разработка системы сбора и обработки данных

  Разработка структурной схемы системы. Выбор и обоснование не указанных в задании элементов. Анализ временных параметров системы. Разработка файла конфигурации для системы сбора-обработки данных на языке AHDL. Моделирование цифровой части системы.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 26.10.2014
  

• Проектирование и разработка системы обработки данных, получаемых ФГУП "Почта России" от ОАО "Ростелеком"

  Описание формата и структуры входных и выходных файлов. Выбор языка программирования и Perl модуля для генерации документов в формате pdf. Валидация почтового адреса. Процесс создания алгоритма обработки данных. Структура штрихкодового идентификатора.
  
  дипломная работа [1,6 M], добавлен 04.11.2015
  

• Проектирование информационной системы для менеджера турфирмы

  Исследование программных продуктов на туристическом рынке. Разработка информационной системы для менеджера туристической фирмы, отвечающей современному стандарту. Проектирование и структурирование базы данных. Моделирование бизнес-процессов в турфирме.
  
  дипломная работа [4,0 M], добавлен 23.09.2013
  

• Информационно-аналитическая система обработки данных вакцинации населения

  Анализ задачи создания ИАС для оптимизации работы сотрудников учреждения при обслуживании пациентов. Разработка базы данных и аппаратной подсистемы для обработки сведений о вакцинации населения. Результат реализации информационно-аналитической системы.
  
  дипломная работа [3,8 M], добавлен 27.06.2012
  

• Система компьютерной обработки данных

  Система компьютерной обработки данных для сбора, систематизации, статистической обработки, анализа результатов учебного процесса за четверть, полугодие, год. Модуль обработки данных о качестве обучения, итогов успеваемости и данных о движении учащихся.
  
  реферат [22,5 K], добавлен 05.02.2011
  

• Система сбора, хранения и обработки данных

  Разработка структуры базы данных. Этапы разработки информационной системы. Моделирование сигналов в MatLab. Обмен данными в SQL-сервером. Генерация схемы базы данных для целевой СУБД. Редактирование параметров таблицы. Установка параметров генерации.
  
  курсовая работа [5,3 M], добавлен 01.02.2013
  

• Совершенствование информационной системы "Техническая подготовка производства" под проект LADA Granta для ОАО "АвтоВАЗ"

  Модернизации информационной системы "Техническая подготовка производства". Анализ процессов обработки данных при процессе заказа и размещения технологического оборудования, разработка модели автоматизированной обработки данных при помощи методологии RAD.
  
  дипломная работа [2,5 M], добавлен 23.06.2012
  

• Разработка базы данных информационной системы "Магазин напольных покрытий"

  Описание особенностей функционирования магазина. Проектирование системы: инфологическое моделирование и построение диаграммы потоков данных. Моделирование и программная реализация информационной системы. Проектирование пользовательского интерфейса.
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 18.02.2013
  

• Разработка веб-портала видео-проката "Baron"

  Создание базы данных, построение на ее основе информационной системы в виде веб-сайта. Обоснование и выбор системы управления базой данных. Датологическое проектирование, разработка алгоритма решения задачи, создание форм. Результаты обработки данных.
  
  отчет по практике [904,1 K], добавлен 13.04.2015
  

• Разработка системы программирования для обработки данных строкового типа

  Понятие синтаксического анализа. Программный продукт для обработки данных строкового типа. Построение сканера текстов с использованием утилиты flex, синтаксического анализатора с помощью утилиты bison. Грамматика языка программирования обработки строк.
  
  курсовая работа [261,7 K], добавлен 29.10.2012
  

• Проектирование аудиометра

  Создание программы в среде LabVIEW 7.1 для аудиометра – прибора для исследования чувствительности слуха. Определение входных и выходных данных системы, алгоритма обработки данных. Схемы и диаграммы, необходимые для разработки программного продукта.
  
  курсовая работа [2,6 M], добавлен 03.04.2012
  

• Разработка подсистемы оперативного анализа данных в информационной системе анализа динамики посетителей веб-сайта crimusic.info

  Разработка подсистем анализа веб-сайта с помощью Microsoft Access и Olap-технологий. Теоретические аспекты разработки подсистемы анализа данных в информационной системе музыкального портала. Olap-технологии в подсистеме анализа объекта исследования.
  
  курсовая работа [864,8 K], добавлен 06.11.2009
  

• Разработка автоматизированной системы "Библиотека"

  Построение информационно-логической модели базы данных. Корректировка данных средствами запросов. Проектирование алгоритмов обработки данных. Реализация пользовательского интерфейса средствами форм. Разработка запросов для корректировки и выборки данных.
  
  курсовая работа [680,9 K], добавлен 19.10.2010
  

• Разработка информационной системы управления учебным процессом (на примере филиала РГГУ г. Всеволжска)

  Задачи, функции и структура филиала университета. Оценка информационных потоков и UML-моделирование. Анализ структуры информационной системы и системы навигации. Проектирование базы данных, физическая реализация и тестирование информационной системы.
  
  дипломная работа [6,0 M], добавлен 21.01.2012
  

• Проектирование информационной системы для расчета оплаты труда в торговле

  Методика проектирование информационной системы, общее описание предметной области, примеры разработок проектов-аналогов. Требования к данной системе. Построение моделей IDEF0, создание диаграммы IDEF3, потока данных DFD, вариантов использования.
  
  курсовая работа [680,7 K], добавлен 21.06.2010
  

• Информационные технологии создания и обработки баз данных с помощью MS ACCESS XP

  Изучение программы обработки баз данных Microsoft Access. Особенности и принципы создания баз данных, форм для работы с ними, межтабличных связей. Конструирования различных видов отчетов. Создание кнопочной формы с помощью диспетчера, итоговых запросов.
  
  лабораторная работа [2,1 M], добавлен 11.03.2013
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам