Рекомендации по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Математическое моделирование и автоматизированное проектирование технических систем»

Рекомендации по выполнению лабораторных работ

по дисциплине

«Математическое  моделирование и автоматизированное проектирование  технических систем»

для студентов электротехнического факультета 3 курса.

 Дисциплина «Математическое  моделирование и автоматизированное проектирование  технических систем» закладывает основы  знаний о методиках и системах математического моделирования, системах автоматизации проектирования технических систем, методах и принципах построения таких систем, требованиях, предъявляемых к ним, возможностях и ограничениях, тенденциях их развития, ориентируясь и опираясь на современные системы автоматизации инженерных вычислений, позволяет получить понимание всей проблематики математического моделирования и вместе со спецдисциплинами формирует современное мышление инженера-проектировщика.

Задачи дисциплины состоят в изучении основных понятий, методологии, принципов построения и развиваемых современных подходов к решению задач математического моделирования.

Изучив дисциплину, студент должен:

 Знать классификацию математических моделей, их функциональное назначение и границы применимости, принципы и методы их получения, требования, предъявляемые к ним,   тенденции развития систем математического моделирования, тенденции развития систем компьютерной алгебры и математического моделирования.

 Уметь  формулировать требования и делать постановку задачи на разработку и выбор математической модели, решать задачи моделирования в системах автоматизации матмоделирования в соответствии с технических заданием, проверять адекватность получаемых  решений, решать задачи в системах компьютерной математики.

Обучение по данной программе организуется в виде лекционных  и лабораторных занятий с применением ЭВМ. Обучение заканчивается сдачей зачета.

Изучив рекомендуемый материал и выполнив лабораторные работы вы освоите лучшие системы компьютерной математики Maple и MatLab, будете уметь моделировать сигналы практически любой степени сложности, получать их описание в операторной форме и спектральные характеристики сигналов, описываемых кусочно-определёнными функциями, в аналитическом виде. Помимо этого вы научитесь получать переходные, импульсные и частотные характеристики динамических систем, при этом для линейных систем – в аналитическом, т.е. символьном виде. И, наконец, вы научитесь создавать электронные документы в пакетах компьютерной математики для автоматизированного генерирования систем уравнений и передаточных функций, моделирующих поведение динамических систем по их топологии.

Рекомендуемая литература

1. Основная:

4.1.Тарасик В.П. Математическое моделирование технических систем: Учебник для вузов. - Мн.: ДизайнПро, 1997. – 640с.

4.2.Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем. - М., Высшая школа: 1991.

 4.3.Петров В.Я. Математические модели вычислительных и информационных систем. - М.: МВТУ, 1993.

4.5. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. – М.: Наука, 1987.

2. Дополнительная:

1.   Аладьев В.З., Шишаков М.Л. АРМ математика. - М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2000.

2.   Моисеев Н.Н., Иванилов Ю.П., Столярова Е.М.  Методы оптимизации. М.: Наука, 1978.

3.Аладьев В.З., Шишаков М.Л. Основы работы в среде пакета Maple V. - М.:

3 Список  учебной литературы на электронных носителях (учебные пособия, электронные книги, руководства по работе с пакетами) по дисциплине

1.  Цыганов А.В. Символьные вычисления. Курс лекций Санкт-Петербургского Государственного Университета. – С.-Петербург, СПГУ. (Текст подготовлен в СКМ Maple).

2.  Прохоров Г.В. и др. Математический пакет Maple V Release 4. Руководство пользователя. – Калуга: Облиздат, 1998. – 200с.

3.  Саломатин С.Б., Бурак А.И. Компьютерное моделирование и обработка нестационарных сигналов. Методическое пособие к лабораторным работам. – Минск, БГУИР, 2004. – 36с.

4.  Трохова Т.А., Романькова Т.Л., Кротенок В.В. Система математических вычислений MatLab:  практическое пособие по курсу «Информатика» для студентов технических специальностей дневного отделения. - Гомель: Учреждение образования "ГГТУ имени П.О.Сухого", 2004. – 22с.

5.  Трохова Т.А., Романькова Т.Л., Кротенок В.В. Решение инженерных задач в системе matlab: Практическое пособие по курсу "Информатика" для студентов технических  специальностей дневного отделения/ Авт.- сост. В.В.Кротенок, Т.Л.Романькова, Т.А.Трохова. – Гомель: ГГТУ им.П.О.Сухого, 2004. – 36с.

6.  Трохова Т.А. Практическое пособие по теме  «Символьные вычисления в математических пакетах» для студентов всех специальностей дневного и заочного отделений. – Гомель,ГГТУ, 2000. – 29с.

7.  Руководство по работе с СКМ MatLab. (Текст подготовлен в формате HTML).

8.  Руководство по работе с языком моделирования UML. (Текст подготовлен в формате HTML).

9.  Аладьев В.З., Шишаков М.Л. Автоматизированное рабочее место математика. – М: Лаборатория Базовых Знаний, 2002. – 650с.

10.  Аладьев В.З. и др. Введение в среду математического пакета Maple. – М: Академия  Ноосферы, 1998. – 450с.

11.  Аладьев В.З. и др. Программирование в среде математического пакета Maple. – М: Академия Ноосферы, 1999. – 436с.

12.  Прохоров Г.В., Леденев М.А., Колбеев В.В. Пакет символьных вычислений Maple V. – М: изд-во МВТУ, 1998. – 177с.

В заданиях к лабораторным работам изложена методика и примеры их выполнения, а также примеры оформления лабораторных работ.

          Методические указания к лабораторным работам находятся на диcке X: в директории «МатемМоделирование и АвтПроектирование ТС 2006». В директории расположены каталоги с названиями «ЛабораторныеРаботы», в которых находятся файлы методических указаний к выполнению лабораторных работ, а также варианты заданий к каждой работе и примеры их выполнения. В поддиректории «Учебно-методические пособия» находится учебно-методическая литература в электронном виде, которая рекомендуется в первую очередь к изучению, а также примеры выполнения элементов лабораторных работ и лекционный курс в виде анимационных флэш-роликов.

          Полный каталог электронных книг, пособий и т.д., приведённый выше,  находится в директории «Учебно-методические материалы по дисциплине Математические Модели». Указанного перечня электронных изданий достаточно для самостоятельной подготовки лабораторных работ и подготовки к сдаче зачёта по дисциплине. Все представленные материалы рекомендуется переписать на собственные носители.

В поддиректории «Дистрибутив MAPLE» находится легальная версия пакета MapleVR4, которую можно переписать и установить на свой компьютер. Данная версия системы не требует сложной инсталляции, устойчиво работает, занимает около 30 Мб дисковой памяти, ее достаточно переписать на жёсткий диск и запустить на выполнение файл WMAPLE из каталога BIN.WIN.