Дмитриев В.М., Шутенков А.В., Зайченко Т.Н., Ганджа Т.В. МАРС - среда моделирования технических устройств и систем

Томск: В-Спектр, 2011. — 278 с. — ISBN: 978-5-91191-220-1Среда моделирования технических устройств и систем МАРС предназначена для студентов, обучающихся по всем формам обучения, включая дистанционные. Она будет полезна для преподавателей, внедряющих новые информационные технологии в современный образовательный процесс, и научных работников, проектирующих и использующих компьютерные системы моделирования. В настоящее время методические основы среды МАРС включены в учебные программы таких курсов, как «Математические основы теории систем», «Компьютерное моделирование устройств и систем», «Компьютерное моделирование электрических цепей» и «Теория автоматического управления». Как программная система МАРС используется в автоматизированных лабораторных практикумах по курсам «Теоретические основы электротехники», «Электротехника и электроника», «Теория автоматического управления».Список принятых сокращений
Предисловие
Введение
Основы моделирования СТУС в процессе исследования и проектирования
Системный подход к моделированию и анализу СТУС
Математическое моделирование как основа проектно-исследовательской деятельности
Подходы и способы автоматизированного моделирования
Структурно-функциональная модель СТУС как объекта моделирования
Обобщенная модель процесса автоматизированного моделирования СТУС
Теоретические основы автоматизированного моделирования СТУС
Теоретико-множественное представление структурной модели схемы
Методы формирования модели для схемотехнического моделирования во временной области
Методы решения модели
Методы функционально-логического моделирования во временной области
Методы формирования моделей в частотной области
Метод компонентных цепей как основа автоматизированного моделирования СТУС
Требования к среде автоматизированного моделирования
Теоретические основы метода компонентных цепей
Автоматическое формирование модели цепи
Сравнительный анализ методов формирования моделей
Примеры формализованного представления моделей
Исследование электромеханических переходных процессов в электродвигателе постоянного тока
Моделирование датчика механических величин
Моделирование бурильной установки ударного действия
Язык отображения систем математических выражений в методе компонентных цепей
Грамматика языка представления математических выражений в математическом редакторе
Основные лексемы языка представления математических выражений
Правила формирования выражений в языке представления математических выражений
Формирование дерева операций математического выражения
Формализм языка компонентных цепей для анализа математических выражений
Отображение скалярных математических и алгоритмических конструкций в языке компонентных цепей
Отображение операндов в языке компонентных цепей
Отображение операторов
Отображение функций
Отображение векторно-матричных математических конструкций в языке компонентных цепей
Примеры расчета математических выражений
Расчет значения выражений
Решение линейных и нелинейных уравнений
Решение системы линейных уравнений
Система автоматизированного моделирования
Знакомство с системой
Общие сведения
Установка
Программный интерфейс программы «Среда моделирования МАРС»
Ввод исходной информации
Входной топологический редактор
Анализ компонентной цепи
Выходной редактор
Двухмерный график
Трехмерный график
Таблица
Система автоматизации математических вычислений – Макрокалькулятор
Установка и запуск Макрокалькулятора
Интерфейс пользователя
Главное меню
Панели инструментов и их настройка
Рабочая область
Строка состояния
Редактирование документов
Создание пустого документа
Сохранение документа
Открытие существующего документа
Закрытие документа
Ввод и редактирование формул
Элементы интерфейса
Ввод формул
Перемещение линий ввода внутри формулы
Изменение формул
Ввод символов, операторов и функций
Ввод и редактирование текста
Ввод текста
Редактирование и форматирование текста
Печать документа
Типы данных и вычисления
Числа
Переменные и функции
Операторы
Дискретный аргумент
Массивы
Графические возможности Макрокалькулятора
Построение графика функции
Оформление графика
Свойства графика
Интерактивная математическая панель
Генератор моделей компонентов на основе интерактивной математической панели
Выполнение расчетных методик с использованием интерактивной математической панели
Применение интерактивной математической панели для реализации блоков обработки результатов моделирования
Библиотека моделей компонентов и формализованное представление объектов в СМ МАРС
Уровни моделирования и способы формализованного представления СТУС
Организация работы с библиотекой
Многоаспектное представление модели компонента
Разделы библиотеки моделей компонентов
Источники
Измерительные компоненты
Пассивные элементы электрических схем
Активные элементы электрических цепей
Компоненты цифровых и аналого-цифровых устройств
Компоненты электромеханических систем
Формализованное представление и компоненты механической части СТУС
Компоненты для моделирования электромагнитных элементов и блоков
Компоненты и блоки электроэнергетических систем
Компоненты для структурного моделирования СТУС
Компоненты-блоки для обработки результатов моделирования
Генерация моделей компонентов макроблоков с неизвестной математической структурой
Компонентный подход к решению задач оптимизации в расчетно-моделирующей среде МАРС
Компонентный подход к статистической обработке результатов моделирования
Автоматизированное моделирование различных классов СТУС в СМ МАРС
Моделирование источников воздействий и измерительных приборов
Моделирование полупроводниковых приборов
Моделирование переходного процесса
Моделирование вольт-амперной характеристики стабилитрона
Моделирование семейства вольт-амперных характеристик транзистора
Моделирование электрических машин
Моделирование процесса пуска в ход асинхронного двигателя
Моделирование синхронного двигателя
Моделирование электромагнитных элементов
Неразветвленная магнитная цепь – катушка с ферромагнитным сердечником
Неразветвленная магнитная цепь – однофазный двухобмоточный трансформатор
ЭМЭ с разветвленной магнитной системой
Моделирование САУ
Моделирование линейных САУ
Проверка корректности моделей для электронного моделирования САУ
Сравнительный анализ электронного и функционального моделирования САУ
Моделирование звеньев нелинейных САУ
Моделирование цифровых устройств
Моделирование двоичного сумматора
Моделирование последовательностных цифровых устройств
Моделирование устройств силовой электроники (УСЭ)
Схемотехническое моделирование однородных УСЭ с непрерывным регулированием
Схемотехническое моделирование однородных УСЭ с импульсным регулированием
Схемотехническое моделирование неоднородных УСЭ