Моделирование процессов и объектов в производственных системах
Модель – это такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе познания (изучения) замещает объект-оригинал, сохраняя некоторые важные для данного исследования типичные его черты. Модель нужна: 1) для того чтобы понять как устроен конкретный объект; какова его структура, основные свойства законы развития и взаимодействия с окружающим миром; 2) для того чтобы научиться управлять объектом (или процессом) и определить наилучшие способы управления при заданных целях и критериях; 3) для того чтобы прогнозировать прямые и косвенные последствия реализации заданных способов и форм воздействия на объект. Хорошо построенная модель, как правило, обладает удивительным свойством: ее изучение дает некоторые новые звания об объекте – оригинале. Процесс построения модели называется моделированием. Существует несколько приемов моделирования, которые можно условно объединить в две большие группы: материальное (предметное) и идеальное моделирование. К материальным относятся такие способы моделирования, при которых исследование ведется на основе модели, воспроизводящей основные геометрические, физические, динамические и функциональные характеристики изучаемого объекта. Основными разновидностями материального моделирования являются физические и аналоговые моделирования. Физическим принято называть моделирование, при котором реальному объекту противопоставляется его увеличенная или уменьшенная копия, допускающая исследование (как правило, в лабораторных условиях) с помощью последующего перенесения свойств изучаемых процессов и явлений с модели на объект на основе теории подобия. Примеры: в астрономии – планетарий, в гидротехнике – лотки с водой, моделирующие реки и водоемы, в архитектуре – макеты зданий, в самолетостроении – модели летательных аппаратов и т. п. Аналоговое моделирование основано на аналогии процессов и явлений, имеющих различную физическую природу, но одинаково описываемых формально (одними и теми же математическими уравнениями, логическими схемами и т. п.). Наиболее простой пример – изучение механических колебаний с помощью электрической схемы, описываемой теми же дифференциальными уравнениями.
