Математические и физические модели

Математическое моделирование – метод научного познания, при котором исследуемый объект заменяется более простым, называемый моделью. Изучение моделей позволяет получить новую, раннее неизвестную информацию об известном объекте.

В отличии от способа воплощения объекта в модели различают физические и математические модели.

Оба вида используются для проектировки эл. средств. Процесс создания эл. средств всегда включает в себя прогнозирование их осн. хар-тик. Наиболее естественным и достоверным методом такого прогнозирования явл. макетирование, которое предполагает создание уст-ва и последующее его исп. В процессе проведения последних выявляются слабые места, которые потом устраняются. Такой способ обработки изделия наз. физическим моделированием, потому что он осущ. на вещественной(материальной) физ. модели, которая отображает из. объект, сохраняет его физ. природу. Для удешевления экспериментов физ. модели(макеты) изготавливают зачастую в упрощенном виде(уменьшают размеры, мощность). При этом снижается точность прогнозирования.

Часто натурный эксперимент практически не выполним, т. к. сложен, дорог или опасен в производстве.

В ряде случаев создание макета объекта экономически нецелесообразно, особенно когда после изготовления в него невозможно внести какие-либо усовершенствования. Так, например, дело обстоит при создании новых типов БИС.

Решение подобных задач требует применения методов, с помощью которых можно провести оценку(расчет) наиболее важных процессов проектирования изделий заранее. Это достигается математическим моделированием, суть которого – ставить проектируемое издели в соответствие с его мат. мод. Под ней понимают упр. отображение наиболее сущ. св-в реального объекта, выраженное в математической форме.

Мат. модель в общем случае может быть задана системой ур-ний, неравенств, логической посл. операций(граф). Независимо от способа задания мат. модели она всегда дополняется ограничениями, связанных с тех. возможностями устройства и т. д.

Наиболее распространённый способ представления мат. мод. явл. система уравнений с неск. данными начальными и граничными условиями, численных значений коэфф. ур-ний и прочее. Варьируя этими данными можно провести детальное изучение физ. процессов в изделии, отображенном в выраженной модели, выявить основные их закономерности, оценить влияние на них различных факторов, т. е. получить инф., аналогичную получаемой в ходе физ. эксперимента. Однако в данном случае вместо установки мы используем ЭВМ, а вместо изуч. объекта его мат. мод.

Вычислительный эксперимент обладает рядом преимуществ по сравнению с физ. мод. Он намного дешевле и, как правило, легче реализуем, допускает на любой стадии исследования и позволяет моделировать условия эксперимента, кот. зачастую невозможно провести при напольных испытаниях.

Технический объект и его модель.

Объект – то, с чем взаимодействует субъект(человек) в своей познавательной предметнопрактической деятельности.

Техника – совокупность средств человеческой деятельности, создаваемых как для осуществления процессов производства, так и для обслуживания непроизводственных потребностей.

Техн. объект или техн. система – изделие (элемент, устройство, функц. единица), которое можно рассматривать в отдельности.

Техн. система – определенная совокупность упорядоченно связанных между собой элементов, предназначенных для удовл. определенных потребностей и для выполнения полезных функций.

Термин техн. объект предпочтительно использовать, когда речь о нем идет вообще без всякой структурной, функциональной и конструктивной конкретизации. В то время как техн. система используется для описания внутреннего содержания.

Учитывая большое разнообразие техн. объектов, дадим определение некоторым из них:

1)РЭА(радиоэлектронная аппаратура) - при боры и технологические устройства, предназначенные для преобразования электрических и электромагнитных сигналов.

2)Радиоэлектронное средство – техн. изделие, определенной сложности, в основу действия которого положен принцип радиотехники и электроники.

3)Радиоэлектронная система – РЭС в виде совокупности функционально взаимодействующих автономных радиоэлектронных комплексов и устройств, которые образуют целостное единство, обладающих своим перестроением структуры в целях рационального выбора и использовании входящих средств (непонятно написано)

4)Радиоэлектронный комплекс – РЭС в виде совокупности функционально связанных радиоэлектронных устройств, обладающих свойством изменения структуры в целях сохранения работоспособности и выполнения определенных задач.

5)Радиоэлектронное устройство – РЭС в виде ф-но законченной сборочной единицы, которая выполнена на несущей конструкции и реализует ф-ции приема, преобразования и передачи информации и решает техн. задачу на их основе.

6)Радиоэлектронный функц. узел – РЭС в виде ф-но законченной сборочной единицы, которая выполнена на несущей конструкции и реализует ф-ции преобразования сигнала и не имеет самостоятельного эксплуатационного значения.

Конструкция РЭС – совокупность радиоэлектронных изделий и конструктивных деталей, находящихся в определенной пространственной, информационной и энергетической взаимосвязи, которая обеспечивает выполнение данному РЭС необходимых ф-ций.

Технология РЭС – совокупность способов обработки изделия(состояния, св-в и формы материала). Изготовление и сборка полуфабрикатов, деталей и узлов с определенной точностью и производительностью в процессе изготовления и получения готового РЭС.

Эксплуатация РЭС – совокупность способов транспортировки, хранения, установки и техн. обслуживания РЭС при их функциональном использовании по назначению.

Типовые объекты конструкции РЭА

Любая РЭА представляется, для удобства, в виде иерархии конструктивно-законченных единиц.

Принято различать 2 класса РЭА: стационарная и бортовая.

Условия эксплуатации РЭА практически полностью определяются требованиями, которым должна удовлетворять ее конструкция. Различие этих требований приводит к несколько различным иерархиям стац. и борт. РЭА.

Классы/конструктивные условия РЭЛ

1)Комплектующий (радиоэлементы и крепеж)

2)Типовой элемент замены

3)Панель (конструкция из определенного числа разъемов для установки типовых элементов замены имеющих между собой печатный или проводниковый монтаж)

4)Стойка (конструктивно --\\-- блок из рам)