Számítógépes szimuláció A RITSIM-2000 rendszer ismertetése

Mi a szimuláció n A valódi rendszer valamely célszerűen leképezett modelljén végzett vizsgálatok összessége. Mi a modell n A valóságos rendszer egyszerűsített, annak a vizsgálat szempontjából lényegi tulajdonságait kiemelő mása.

Egyszerűsített, a lényegi tulajdonságokat kiemelő Milyen modellek vannak kisminta Azonos törvényszerűségek, pl. Ohm törvény

Matematikai modell n Fizikai törvényszerűségek alapján n Megfigyelés, kísérlet, mérések alapján Gyakori módszer: analógia Másodlagos jellegű, a leíró matematikai formulát leképező analóg modell Az ezt megvalósító berendezés: ANALÓG SZÁMÍTÓGÉP

Matematikai modell megoldása n n Program írás (Pascal, Basic, C,…) n n Program alkalmazás (Matlab,...) Analóg sz.gépDigitális sz.gépAnalitikusan n Matematika n Elektronikus elemek összekapcsolása Digitális számítógéppel szimulált analóg számítógép (TUTSIM, RITSIM-2000, LabView,…)

Az analóg számítógép elemei A matematikai modell alakja: differenciálegyenlet Megoldásához szükség van: Összeadásra Összeadásra Szorzásra Szorzásra Integrálásra Integrálásra …. …. Részletesebben a jegyzet 283. oldalától

Megvalósítás digitális számítógéppel A különböző műveleteket blokkok valósítják meg paraméterek eredmény kezdeti értékek művelet

Példa Adott egy gépkocsi lengéscsillapítójának modellje, amely egy tömegből, rugóból és egy fékből áll. A gerjesztés (bemenő jel) a rugó szabad végének sebessége, a kimenő jel pedig a tömeg sebessége. Írjuk fel a rendszert leíró differenciál egyenletet, készítsük el a rendszer blokkvázlatát és átviteli függvényét. Adott bemenőjel esetén készítsük el a rendszer digitális szimulációs modelljét RITSIM nyelven..(A nehézségi erőtől eltekintünk!)

Rugó alrendszer Szerkezeti vázlat Egyenletek Blokkvázlat

Tömeg alrendszer Szerkezeti vázlat Egyenletek Blokkvázlat

Fék alrendszer Szerkezeti vázlat Egyenletek Blokkvázlat

A rendszer eredő blokkvázlata

Az átviteli függvény meghatározása

A differenciálegyenlet meghatározása A rendszert leíró differenciálegyenletet kétféle módon lehet meghatározni,  ha a rendszerre jellemző fizikai törvényszerűségeket ismerjük, rögtön fel lehet írni ezt a differenciálegyenletet,  vagy a részrendszerekre felírt differenciálegyenletek összekapcsolásával. A differenciálegyenlet: A kezdeti feltételek: A bemenő jel:

A programhoz szükséges RITSIM blokkok Az elem elnevezése, blokkjaA megvalósított függvény Időalap generátor a programban A RITSIM programban V = Time( számérték_1,számérték_2) Konstans érték a programban A RITSIM programban V = Const(számérték)

A programhoz szükséges RITSIM blokkok Az elem elnevezése, blokkjaA megvalósított függvény Pulzus függvény A RITSIM programban V = Pulse(T1,T2,Pulse) Jelek összeadása {U1 és U2 összege} A RITSIM programban V = Addition(U1,U2)

A programhoz szükséges RITSIM blokkok Az elem elnevezése, blokkjaA megvalósított függvény Jelek szorzása {U1 szorozva U2-vel} A RITSIM programban V = Multiplication(U1, U2) Jelek osztása {U1 osztva U2-vel} A RITSIM programban V = Division (U1, U2)

A programhoz szükséges RITSIM blokkok Az elem elnevezése, blokkjaA megvalósított függvény Időbeni integrálás A RITSIM programban V = AB2_Int ( U,P1) (több féle is van) Jel megjelenítése a képernyőn A RITSIM programban V = Plot ( U,P1,P2,P3,P4)

A rendszer RITSIM modellje A differenciálegyenlet: Átrendezés után:

A rendszer RITSIM modellje A RITSIM program vázlata:

A rendszer RITSIM modellje A RITSIM program vázlata:

A RITSIM program listája Inic() pi=Const( ) g=Const(9.8086) e=Const( ) c=Const(1) ; rugó d=Const(1) ; csillapítás m=Const(1) ; tömeg EndInic Program t=Time(0.01,50) c_m=Division(c,m) ;c/m d_c=Division(d,c) ;d/m vk=Pulse(0,10,1) vk_vm=Subtraction(vk,vm) ; vk-vm d_cdvm=Multiplication(dvm,d_c) ; d/c*vm pont p_d2vm=Subtraction(vk_vm,d_cdvm) ; zárójelen belül d2vm=Multiplication(p_d2vm,c_m) ; az egyenlet jobb oldala ; Az integrálás sorrendje fontos! ; 1. első deriváltat integráljuk ; 2. második deriváltat integráljuk vm=AB2_Int(dvm,0) ; vm dvm=AB2_Int(d2vm,0) ; vm pont vk_=Plot(vk,1,-1,2,2) ; gerjesztés ábrázolása vm_=Plot(vm,2,-1,2,2) ; elmozdulás ábrázolása EndProgram

További információk A tanszék szerverén A szerver neve: RIT A felhasználó neve (user name): RITREND A jelszó (pasword): RTECHNIKA TARTALOM.TXT