Cilj kolegija 3

Početni uvjeti 3

Matematički modeli 3

Algoritmi 4

Oblikovanje rada i prezentacija rezultata 6

Tema 2. Procjena potrošačkih koordinata GPS-om metodom izravnih navigacijskih definicija 7

Cilj kolegija 7

Početni uvjeti 7

Matematički modeli 7

Algoritmi 8

Oblikovanje rada i prezentacija rezultata 10

Književnost 11

Predgovor

Ovaj obrazovni priručnik predstavlja zadatke i upute za izradu kolegija iz discipline “Metode matematičkog modeliranja” na sljedeće teme:

Kočenje satelita u Zemljinoj atmosferi.

Procjena potrošačkih koordinata korištenjem SNA metodom izravnih navigacijskih određivanja.

Svaka tema je popraćena opisom zadataka dizajna kolegija, početnim uvjetima (zajedničkim za sve opcije), korištenim matematički modeli i algoritama, kao i izrada obrazloženja za rad.

Kao rezultat odrađenog kolegija studenti moraju ovladati tehnologijama za rješavanje praktičnih problema u smislu navigacijske podrške složenim informacijskim sustavima zrakoplova primjenom metoda matematičkog i računalnog modeliranja.

Tema 1. Kočenje satelita u Zemljinoj atmosferi Cilj kolegija

Cilj kolegija je odrediti dinamiku orbitalnih parametara i koordinata točke udara u zajednički zemljini elipsoid umjetnog Zemljinog satelita (AES), koji se kreće u svom središnjem gravitacijskom polju, uzimajući u obzir kočenje u atmosfera. U procesu izrade kolegija potrebno je:

konstruirati evoluciju položaja i brzine satelita u inercijalnom geocentričnom SC;

konstruirati evoluciju oskulirajućih elemenata orbite satelita;

Metodom statističkih testova konstruirati elipsu disperzije za zadanu vjerojatnost pouzdanosti, procjenu matematičkog očekivanja i kovarijancijske matrice točke udara satelita u geodetskim koordinatama.

Početni uvjeti

Sljedeći su prihvaćeni kao promjenjivi početni uvjeti za završetak nastave:

početni parametri orbite satelita;

parametri slučajnih kolebanja gustoće atmosfere;

vrijeme početka eksperimenta u UTC-u.

Matematički modeli

Ove dodjele koriste apsolutni geocentrični koordinatni sustav (IF2000) i svjetski geodetski koordinatni sustav WGS-84.

Model gibanja satelita oko Zemlje uzimajući u obzir atmosferu

Satelit gubi visinu pod utjecajem nasumičnog aerodinamičkog kočenja. Model njegovog kretanja ima oblik:

– radijus vektor satelita u inercijalnom geocentričnom koordinatnom sustavu;

– geocentrična gravitacijska konstanta, km 3 /s 2;

– masa satelita, kg;

– vektor aerodinamičke sile.

, Gdje:

– koeficijent aerodinamičkog otpora;

– karakteristična površina (središnja površina) satelita, m2;

– vektor atmosferske brzine satelita (u odnosu na rotirajuću atmosferu Zemlje), m/s,

, Gdje:

– radijus vektor satelita u inercijalnom geocentričnom koordinatnom sustavu, m;

– vektor kutne brzine rotacije Zemlje u istoj SC,
rad/s.

– gustoća atmosfere na visini iznad površine Zemlje,
, Gdje
km je prosječni radijus Zemlje.

Matematički model atmosfere (GOST 4401-81)

– gustoća Zemljine atmosfere, kg/m3;

– visina iznad općeg zemljinog elipsoida, m

,,,– parametri modela gustoće atmosfere za svaki th sloj.

, m	, kg/m 3	, m -2	, m -1
		–0,263910 -8

		–0,256010 -8

Slučajni proces
– eksponencijalno koreliran i ima sljedeće statističke karakteristike:
,
.

Da bi se dobile implementacije slučajnog procesa, potrebno je koristiti filtar za oblikovanje, čiji se ulaz opskrbljuje bijelim Gaussovim šumom. Izračun parametara filtra za oblikovanje raspravlja se u. Preporučljivo je diferencijalne jednadžbe filtra za oblikovanje rješavati zajedno s jednadžbama koje opisuju dinamiku umjetnog satelita.

GOST 2.052-2006

Jedinstveni sustav projektne dokumentacije

ELEKTRONIČKI MODEL PROIZVODA

Opće odredbe

Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Elektronički model proizvoda. Generalni principi

Datum uvođenja - 2006-09-01

Predgovor

Ciljevi, osnovna načela i osnovni postupak za izvođenje radova na međudržavnoj normizaciji utvrđeni su GOST 1.0-92 „Međudržavni sustav normizacije. Osnovne odredbe" i GOST 1.2-97 "Međudržavni sustav standardizacije. Međudržavne norme, pravila i preporuke za međudržavnu normizaciju. Postupak izrade, donošenja, primjene, ažuriranja, poništenja"

1 Područje primjene

Ova norma utvrđuje opće zahtjeve za implementaciju elektroničkih modela proizvoda (dijelova, sklopnih jedinica) strojarstva i izrade instrumenata.

Na temelju ove norme moguće je, po potrebi, razviti norme koje uzimaju u obzir specifičnosti implementacije elektroničkih modela za proizvode određene vrste opreme, ovisno o njihovim specifičnostima.

GOST 2.051-2006 Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Elektronički dokumenti. Opće odredbe

GOST 2.101-68 Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Vrste proizvoda

GOST 2.102-68 Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Vrste i cjelovitost projektne dokumentacije

GOST 2.104-2006 Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Osnovni natpisi

GOST 2.109-73 Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Osnovni zahtjevi za crteže

GOST 2.305-68 Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Slike - prikazi, presjeci, presjeci

GOST 2.307-68 Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Nacrt dimenzija i maksimalnih odstupanja

GOST 2.317-69 Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Aksonometrijske projekcije

Napomena - Prilikom korištenja ove norme preporučljivo je provjeriti valjanost referentnih normi pomoću indeksa „Nacionalne norme” sastavljenog od 1. siječnja tekuće godine, a prema odgovarajućim informacijskim indeksima objavljenim u tekućoj godini. Ako je referentni standard zamijenjen (promijenjen), tada se pri korištenju ovog standarda trebate voditi zamijenjenim (promijenjenim) standardom. Ako se referentna norma poništi bez zamjene, tada se odredba u kojoj se na nju poziva primjenjuje u dijelu koji ne utječe na tu referencu.

3 Pojmovi, definicije i kratice

3.1 Pojmovi i definicije

Sljedeći izrazi s odgovarajućim definicijama koriste se u ovoj normi:

3.1.1 elektronički model proizvoda(model): Elektronički model dijela ili sklopne jedinice u skladu s GOST 2.102.

3.1.2 elektronički geometrijski model (geometrijski model): Elektronički model proizvoda koji opisuje geometrijski oblik, dimenzije i druga svojstva proizvoda, ovisno o njegovom obliku i veličini.

3.1.3 geometrijski element: Identificirani (imenovani) geometrijski objekt korišten u skupu podataka.

Napomena – Geometrijski objekt može biti točka, pravac, ravnina, površina, geometrijski lik, geometrijsko tijelo.

3.1.4 geometrija modela: Skup geometrijskih elemenata koji su elementi geometrijskog modela proizvoda.

3.1.5 pomoćna geometrija: Skup geometrijskih elemenata koji se koriste u procesu izrade geometrijskog modela proizvoda, ali nisu elementi tog modela.

Napomena - Geometrijski elementi mogu biti središnja linija, referentne točke splinea, vodilice i linije oblikovanja površine itd.

3.1.6 atribut modela: Dimenzija, tolerancija, tekst ili simbol potrebni za definiranje geometrije proizvoda ili njegovih karakteristika* 1) .

3.1.7 prostor modela: Prostor u koordinatnom sustavu modela u kojem se izvodi geometrijski model proizvoda.

3.1.8 ravnina simbola i uputa: Ravnina u prostoru modela na kojoj se prikazuju vizualno uočljive informacije koje sadrže vrijednosti atributa modela, tehničke zahtjeve, simbole i upute.

3.1.9 podaci o lokaciji: Podaci koji određuju položaj i orijentaciju proizvoda i njegovih komponenti u prostoru modela u navedenom koordinatnom sustavu.

3.1.10 model čvrstog stanja: Trodimenzionalni elektronički geometrijski model koji predstavlja oblik proizvoda kao rezultat sastava zadanog skupa geometrijskih elemenata pomoću Booleovih algebarskih operacija za te geometrijske elemente.

3.1.11 površinski model: Trodimenzionalni elektronički geometrijski model, predstavljen skupom ograničenih površina koje određuju oblik proizvoda u prostoru.

3.1.12 model okvira: Trodimenzionalni elektronički geometrijski model, predstavljen prostornom kompozicijom točaka, segmenata i krivulja koje određuju oblik proizvoda u prostoru.

3.1.13 komponenta proizvoda: Proizvod bilo koje vrste u skladu s GOST 2.101, uključen u proizvod i smatran jedinstvenom cjelinom.

3.1.14 datoteka modela: Datoteka koja sadrži podatke o geometrijskim elementima, atributima, simbolima i oznakama koji se smatraju cjelinom*.

3.1.15 elektronički izgled: Elektronički model proizvoda koji ga opisuje vanjski oblik i dimenzija, omogućujući potpunu ili djelomičnu procjenu njegove interakcije s elementima proizvodnog i/ili operativnog okruženja, koja služi za donošenje odluka u razvoju proizvoda i procesa njegove proizvodnje i uporabe.

3.2 Kratice

U ovom standardu koriste se sljedeće kratice:

POU - ravnina oznaka i uputa;

PZ - objašnjenje;

KD - projektni dokument;

EMR - elektronički model proizvoda;

EMD - elektronički model dijela;

EMSE - elektronički model montažne jedinice;

EMK - elektronički izgled;

CAD - sustav za projektiranje potpomognut računalom;

EGM - elektronički geometrijski model.

4 Opće odredbe

4.1 U računalnom okruženju, EMR se predstavlja kao skup podataka koji zajedno određuju geometriju proizvoda i druga svojstva potrebna za proizvodnju, kontrolu, prihvaćanje, sastavljanje, rad, popravak i odlaganje proizvoda.

4.2 EMR se obično koristi:

Interpretirati cijeli skup podataka koji čini model (ili njegov dio) u automatiziranim sustavima;

Vizualno prikazati dizajn proizvoda tijekom rada na dizajnu, proizvodnje i drugih operacija;

Za izradu nacrtne projektne dokumentacije u elektroničkom i/ili papirnatom obliku.

4.3 Opći zahtjevi za provedbu projektne dokumentacije u obliku elektroničkog modela proizvoda - u skladu s GOST 2.051. EMR čini sadržajni dio odgovarajuće projektne dokumentacije u skladu s GOST 2.102 (EMD ili EMSE). Zahtjevi za sastav i prezentaciju informacija u skladu s ISO 10303-1, ISO 10303-11, ISO 10303-42, ISO 10303-201. Potrebni dio se izvodi u skladu s GOST 2.104*.

4.4 EMR se u pravilu sastoji od geometrijskog modela proizvoda, proizvoljnog broja atributa modela, a može uključivati i tehničke zahtjeve. Shematski sastav modela prikazan je na slici B.1 (Dodatak B).

4.5 Model mora sadržavati kompletan skup dizajnerskih, tehnoloških i fizičkih parametara u skladu s GOST 2.109, potrebnih za izvođenje proračuna, matematičko modeliranje, razvoj tehnoloških procesa itd.

4.6 Cjelovitost i detalji modela u različitim fazama razvoja moraju biti u skladu sa zahtjevima standarda Jedinstvenog sustava projektne dokumentacije.

4.7 Dokument elektroničkog dizajna, izrađen u obliku modela, mora ispunjavati sljedeće osnovne zahtjeve:

a) atributi (modeli), oznake i upute dane u modelu moraju biti potrebne i dostatne za navedenu svrhu puštanja u promet (na primjer, proizvodnja proizvoda ili izrada crteža na papiru i/ili elektroničkom obliku);

b) sve vrijednosti veličine moraju se dobiti iz modela;

c) povezani geometrijski elementi, atributi, simboli i oznake definirani u modelu moraju biti dosljedni;

d) atributi, oznake i upute definirani i/ili navedeni u modelu i prikazani na crtežu moraju biti dosljedni*;

e) ako model ne sadrži sve podatke o dizajnu proizvoda, to mora biti naznačeno*;

f) nije dopušteno davati reference na regulatorne dokumente koji definiraju oblik i dimenzije konstrukcijskih elemenata (rupe, skošenja, utori, itd.) ako ne sadrže geometrijski opis tih elemenata. Svi podaci za njihovu izradu moraju biti navedeni u modelu;

g) dubinu bita pri zaokruživanju vrijednosti linearnih i kutnih dimenzija mora odrediti programer;

4.8 Prilikom vizualizacije (prikazivanja) modela na elektronički uređaj(na primjer zaslon) slijedite sljedeća pravila:

a) dimenzije, najveća odstupanja i upute (uključujući tehničke zahtjeve) trebaju biti prikazane u glavnim ravninama projekcije u skladu s GOST 2.305, aksonometrijske projekcije - u skladu s GOST 2.317 ili drugim ravninama projekcija pogodnim za vizualnu percepciju prikazanih informacija *;

b) sav tekst (zahtjevi, oznake i upute) mora biti definiran u jednom ili više SOU-ova;

c) prikaz informacija u bilo kojem SOU-u ne bi se trebao preklapati s prikazom bilo koje druge informacije u istom SOU-u;

d) tekst zahtjeva, oznaka i uputa unutar bilo koje POU ne bi trebao biti postavljen na vrh geometrije modela kada se nalazi okomito na ravninu prikaza modela;

e) za aksonometrijske projekcije, orijentacija bokobrana mora biti paralelna, okomita ili podudarna s površinom na koju se postavlja;

f) prilikom rotacije modela potrebno je osigurati traženi smjer čitanja u svakom POU*.

Primjer prikaza SOA za različite orijentacije modela u prostoru modela prilikom vizualizacije modela na elektroničkom uređaju za prikaz dan je u Dodatku B.

4.9 Prilikom vizualizacije modela dopušteno je:

a) ne prikazuju model u obliku crteža;

b) ne prikazuju prikaz središnjih (središnjih) linija ili središnjih ravnina za označavanje dimenzija;

c) ne pokazuju sjenčanje u dijelovima i dijelovima;

d) ne prikazuju pojedinosti glavnog natpisa i dodatnih stupaca uz njega u obliku crteža. U tom slučaju, pregled pojedinosti o glavnom natpisu i njegovim dodatnim stupcima treba omogućiti na zahtjev. Sastav detalja je u skladu s GOST 2.104;

e) prikazati dodatne projektne parametre pomoću pomoćne geometrije, na primjer, koordinate središta mase;

f) prikazati dimenzije i najveća odstupanja bez korištenja presjeka;

g) sadržavati poveznice na dokumente druge vrste, pod uvjetom da je referentni dokument u elektroničkom obliku. Prilikom prijenosa projektne dokumentacije u drugo poduzeće, ti dokumenti moraju biti uključeni u paket projektne dokumentacije proizvoda*.

4.10 Prilikom određivanja atributa koriste se konvencije (znakovi, linije, slovne i alfanumeričke oznake itd.) utvrđene standardima Jedinstvenog sustava projektne dokumentacije. Dimenzije simbola određuju se uzimajući u obzir jasnoću i jasnoću i ostaju iste za višekratnu upotrebu unutar istog modela.*

4.11 Pri izradi modela predviđeno je korištenje elektroničkih knjižnica (elektroničkih kataloga) standardnih i nabavljenih proizvoda. Prijavu, metode i pravila za korištenje elektroničkih knjižnica utvrđuje programer, osim ako to nije navedeno u projektni zadatak ili protokol pregleda tehničkog prijedloga (nacrt projekta)*.

Za dokumentaciju za proizvode razvijene po nalogu Ministarstva obrane, nomenklatura i tehnički sadržaj korištenih elektroničkih biblioteka proizvoda, kao i regulatorni dokumenti organizacije, moraju se dogovoriti s kupcem (predstavništvo kupca).

4.12 U model je dopušteno uključiti reference na norme i tehničke specifikacije ako one potpuno i nedvosmisleno definiraju relevantne zahtjeve. Dopušteno je pozivanje na tehnološke upute kada su zahtjevi utvrđeni tim uputama jedini koji jamče zahtijevanu kvalitetu proizvoda.

Za dokumentaciju za proizvode razvijene po narudžbi Ministarstva obrane, standardi i tehnološke upute organizacija moraju se dogovoriti s kupcem (predstavništvom kupca).

4.13 Model ne sadrži tehnološke upute. Iznimno je dopušteno uključiti tehnološke upute u slučajevima predviđenim GOST 2.109.

5 Opći zahtjevi za implementaciju elektroničkog modela proizvoda

5.1 EMR mora sadržavati najmanje jedan koordinatni sustav. Koordinatni sustav modela prikazan je s tri međusobno okomite linije s ishodištem u sjecištu triju osi, u ovom slučaju:

Moraju biti prikazani pozitivni smjer i oznaka svake osi;

Treba koristiti desni koordinatni sustav modela (Slika 1) osim ako nije naveden drugi koordinatni sustav.

Ako je potrebno, dopušteno je koristiti neortogonalni koordinatni sustav modela.

5.2 Prilikom razvijanja EMR-a koristite sljedeće vrste prikaz oblika proizvoda prema ISO 10303-42, ISO 10303-41, ISO 10303-43:

Wireframe prikaz;

Prezentacija površine;

Solidna reprezentacija.

Sastav i odnos vrsta predstavljanja oblika proizvoda prikazani su na slici B.2 (Dodatak B)*.

5.3 Prilikom razvoja EMR-a, osigurajte prikaz datoteke modela u skladu s ISO 10303-21, ISO 10303-22.

5.4 U EMR-u je moguće izvesti pojednostavljeni prikaz dijelova modela kao što su rupe, navoji, trake, opruge itd., koristeći djelomičnu definiciju geometrije modela, atribute modela ili njihovu kombinaciju.

5.5 Početna orijentacija EMR-a u prostoru modela nije navedena.

Slika 1 - Koordinatni sustav modela elektroničkog proizvoda

6 Zahtjevi za vrste modela elektroničkih proizvoda

6.1 Elektronički model dijela

6.1.1 EMD se izrađuje, u pravilu, za sve dijelove uključene u proizvod, ako je tehničkim specifikacijama predviđena izrada dokumentacije samo u obliku EMD-a.

6.1.2 EMD, u pravilu, treba izvesti u dimenzijama kojima proizvod mora odgovarati prije montaže. Iznimke su slučajevi navedeni u GOST 2.109. Vrijednosti maksimalnih odstupanja, hrapavosti površine i druge potrebne vrijednosti svojstava proizvoda ili njegovih elemenata moraju odgovarati vrijednostima prije montaže.

Maksimalna odstupanja i površinska hrapavost elemenata proizvoda koja proizlaze iz obrade tijekom ili nakon sastavljanja navedeni su u EMSE.

6.1.3 Simboli materijala bilježe se u EMD u skladu s GOST 2.109.

6.1.4 Ako je za izradu dijela predviđena uporaba zamjena za materijal, onda se oni navode u tehničkim zahtjevima. Ako se EMR izvodi uzimajući u obzir teksturu materijala, tada treba navesti teksturu osnovnog materijala.

6.1.5 Ako dio mora biti izrađen od materijala koji ima određeni smjer vlakana, podloge itd. (metalna traka, tkanina, papir, drvo) ili raspored slojeva materijala dijela (tekstolit, vlakna, getinax) , tada je po potrebi dopušteno naznačiti smjer zrna ili raspored slojeva materijala u dijelu.

6.2 Elektronički model montažne jedinice

6.2.1 EMSE mora dati predodžbu o položaju i međusobnom povezivanju komponenti spojenih u montažnu jedinicu, te sadržavati potrebne i dostatne podatke za montažu i kontrolu montažne jedinice.

6.2.3 EMSE uključen u proizvod više od visoka razina hijerarhiji, preporuča se uključiti modele ovog proizvoda kao neovisne modele, smjestiti ih u EMSE koordinatni sustav više razine hijerarhije i navesti podatke o lokaciji.

6.2.4 Organizacija razina uključivanja komponenti uključenih u EMSE konačnog proizvoda mora biti nužna i dostatna za racionalnu organizaciju proizvodnje (montaže i kontrole) proizvoda.

6.2.5 EMSE mora sadržavati parametre i zahtjeve koji moraju biti ispunjeni ili nadzirani*:

a) brojeve položaja komponenti uključenih u proizvod;

b) ugradbene, spojne i druge potrebne referentne mjere;

c) tehničke karakteristike proizvoda (ako je potrebno);

d) upute o prirodi spajanja EMSE elemenata i metodama njegove provedbe, ako se točnost podudaranja ne osigurava navedenim najvećim odstupanjima dimenzija, već odabirom, prilagodbom itd.;

e) upute o izvođenju nerastavljivih spojeva (zavarenih, lemljenih i dr.) U EMSE pojedinih proizvodnih proizvoda dopušteno je navesti podatke o pripremi rubova za (nerastavljive spojeve (zavarivanje, lemljenje i sl.).

6.2.6 Dopušteno je uključiti modele graničnih (susjednih) proizvoda ("okoliša") u EMSE, promatrajući dimenzije koje određuju njihov relativni položaj.

Ugradbene i priključne mjere potrebne za spajanje s drugim proizvodima moraju biti naznačene s maksimalnim odstupanjima*.

6.2.7 Sve komponente montažne jedinice su numerirane. Brojevi stavki moraju odgovarati onima navedenima u specifikaciji i/ili elektroničkoj strukturi proizvoda ove montažne jedinice*.

6.2.8 Dokumentaciju za montažnu jedinicu dopušteno je izraditi samo u obliku EMSE. U tom slučaju EMSE daje dodatne podatke potrebne za izradu dijelova (hrapavost površine, odstupanja oblika itd.).

6.2.9 Ako su prilikom sastavljanja proizvoda za njegovo podešavanje, podešavanje, kompenzaciju odabrani sastavni dijelovi, tada su u EMSE uključeni u jednu (glavnu) od mogućih aplikacija koje daju nazivne parametre.

Tehnički uvjeti sadrže potrebne upute za ugradnju takvih “odabranih” dijelova. Tekst uputa u skladu je s GOST 2.109.

6.2.10 Ako je nakon sastavljanja proizvoda tijekom njegovog skladištenja i (ili) transporta potrebno ugraditi privremene zaštitne dijelove (poklopac, utikač itd.), ti su dijelovi uključeni u EMSE budući da bi trebali biti instalirani tijekom skladištenja i prijevoz. Ako se zaštitni privremeni dijelovi tijekom skladištenja i transporta moraju ugraditi umjesto bilo kojih uređaja ili mehanizama uklonjenih s proizvoda, tada je njihov EMD uključen u EMSE, a relevantne upute uključene su u tehničke zahtjeve*.

6.3 Elektronički izgled

6.3.1 EMC je vrsta EMR-a (EMSE) i namijenjena je procjeni interakcije komponenti prototipa proizvoda ili proizvoda u cjelini s elementima proizvodnog i/ili operativnog okruženja.

6.3.2 EMC se razvija u fazama projektiranja, nije namijenjen za proizvodnju proizvoda koji se temelje na njima i, u pravilu, ne sadrži podatke za proizvodnju i montažu.

6.3.3 EHR se u pravilu izvodi na temelju EMC-a korištenjem multimedijskih tehnologija koje prikazuju dinamiku kretanja i krajnje položaje pokretnih, ispruženih ili nagnutih dijelova, poluga, kolica, zglobnih poklopaca itd.

6.3.4 EHR treba provoditi, u pravilu, uz pojednostavljenja koja odgovaraju svrsi njegovog razvoja. Detaljnost EHR-a trebala bi biti dovoljna da pruži sveobuhvatnu predodžbu o vanjskim obrisima proizvoda, položajima njegovih izbočenih dijelova (poluge, zamašnjaci, ručke, gumbi itd.) i elemenata koji moraju biti stalno u vidno polje (na primjer, vage), na mjestu elemenata koji povezuju proizvod s drugim proizvodima.

6.3.5 Ako je potrebno, dopušteno je dati podatke o radu proizvoda i interakciji njegovih dijelova. Ovi se podaci unose u anotacijski dio EHR-a. Također je dopušteno postaviti link na (elektronički) Tekstualni dokument(obično PP).

6.3.6 Dopušteno je ne prikazivati elemente koji neznatno strše izvan glavne konture u usporedbi s dimenzijama proizvoda.

6.3.7 Dopušteno je uključiti u EMC dijelove i sastavne jedinice koje nisu dio proizvoda („namještaj”), promatrajući njihov relativni položaj.

6.3.8 Točnost konstrukcije EMC-a mora biti potrebna i dovoljna za određivanje ukupnih dimenzija proizvoda, instalacijskih i priključnih dimenzija i, ako je potrebno, dimenzija koje određuju položaj izbočenih dijelova.

Dodatak A

GOST 2.052-2006

Grupa T52

MEĐUDRŽAVNI STANDARD

Jedinstveni sustav projektne dokumentacije

ELEKTRONIČKI MODEL PROIZVODA

Opće odredbe

Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Elektronički model proizvoda.

Generalni principi

Datum uvođenja 2006-09-01

Predgovor

Ciljevi, osnovna načela i osnovni postupak za izvođenje radova na međudržavnoj normizaciji utvrđeni su GOST 1.0-92 "Međudržavni sustav standardizacije. Osnovne odredbe" i GOST 1.2-97 * "Međudržavni sustav standardizacije. Međudržavni standardi, pravila i preporuke za međudržavnu standardizaciju . Procedura za razvoj, usvajanje, aplikacije, ažuriranja, otkazivanja"

________________

Standardne informacije

1 RAZVIJENO od strane Saveznog državnog unitarnog poduzeća Sveruskog znanstveno-istraživačkog instituta za standardizaciju i certificiranje u strojarstvu (VNIINMASH), autonomne neprofitne organizacije Znanstveno-istraživački centar za CALS tehnologije "Primijenjena logistika" (ANO istraživački centar za CALS tehnologije "Primijenjena logistika" ")

2 UVODI Federalna agencija za tehnički propis i mjeriteljstvo

3 DONIJELO Međudržavno vijeće za normizaciju, mjeriteljstvo i certificiranje (Protokol br. 23 od 28. veljače 2006.)

Azerbejdžan				azstandard

Uzbekistan				Uzstandardno

				Gospotrebstandart Ukrajine

4 Naredbom Savezne agencije za tehničku regulaciju i mjeriteljstvo od 22. lipnja 2006. N 119-st međudržavni standard GOST 2.052-2006 donesen kaonacionalni standard Ruska Federacija od 1. rujna 2006. godine

5 PRVI PUT PREDSTAVLJENO

6 REPUBLIKACIJA. travanj 2011

Informacije o stupanju na snagu (prestanku) ove norme objavljuju se u indeksu “Nacionalne norme”.

Podaci o izmjenama ove norme objavljuju se u kazalu (katalogu) "Nacionalne norme", a tekst izmjena u indeksima informacija "Nacionalne norme". U slučaju revizije ili poništenja ove norme, relevantne informacije bit će objavljene u indeksu informacija "Nacionalne norme"

1 područje upotrebe

Ova norma utvrđuje opće zahtjeve za implementaciju elektroničkih modela proizvoda (dijelova, sklopnih jedinica) strojarstva i izrade instrumenata.

GOST 2.051-2006 Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Elektronički dokumenti. Opće odredbe

GOST 2.101-68 Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Vrste proizvoda

GOST 2.102-68 Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Vrste i cjelovitost projektne dokumentacije

GOST 2.104-2006 Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Osnovni natpisi

GOST 2.109-73 Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Osnovni zahtjevi za crteže

GOST 2.305-2008 Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Slike - prikazi, presjeci, presjeci

GOST 2.307-68 Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Nacrt dimenzija i maksimalnih odstupanja

________________

Dokument ne vrijedi na području Ruske Federacije. Vrijedi GOST 2.307-2011, dalje u tekstu. - Napomena proizvođača baze podataka.

GOST 2.317-69 Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Aksonometrijske projekcije

________________

Dokument ne vrijedi na području Ruske Federacije. Vrijedi GOST 2.317-2011, dalje u tekstu. - Napomena proizvođača baze podataka.

Napomena: Kada koristite ovaj standard, preporučljivo je provjeriti učinak referentne norme prema indeksu "Nacionalne norme", sastavljenom od 1. siječnja tekuće godine, te prema odgovarajućim informacijskim indeksima objavljenim u tekućoj godini. Ako je referentni standard zamijenjen (promijenjen), tada se pri korištenju ovog standarda trebate voditi zamjenskim (promijenjenim) standardom. Ako se referentna norma poništi bez zamjene, tada se odredba u kojoj se na nju poziva primjenjuje u dijelu koji ne utječe na tu referencu.

3 Pojmovi, definicije i kratice

3.1 Pojmovi i definicije

U Ovaj standard koristi sljedeće pojmove s odgovarajućim definicijama:

3.1.1 elektronički model proizvoda(model): Elektronički model dijela ili sklopne jedinice u skladu s GOST 2.102.

3.1.2 elektronički geometrijski model (geometrijski model):Elektronički model proizvoda koji opisuje geometrijski oblik, dimenzije i druga svojstva proizvoda, ovisno o njegovom obliku i veličini.

3.1.3 geometrijski element: Identificirani (imenovani) geometrijski objekt korišten u skupu podataka.

Napomena – Geometrijski objekt može biti točka, pravac, ravnina, površina, geometrijski lik, geometrijsko tijelo.

3.1.4 geometrija modela: Skup geometrijskih elemenata koji su elementi geometrijskog modela proizvoda.

3.1.5 pomoćna geometrija: Skup geometrijskih elemenata koji se koriste u procesu izrade geometrijskog modela proizvoda, ali nisu elementi tog modela.

Napomena - Geometrijski elementi mogu biti središnja linija, referentne točke splinea, vodilice i linije oblikovanja površine itd.

3.1.6 atribut modela: Dimenzija, tolerancija, tekst ili simbol koji je potrebno definirati

geometrija ili karakteristike proizvoda*.

3.1.7 prostor modela: Prostor u koordinatnom sustavu modela u kojem se izvodi geometrijski model proizvoda.

3.1.8 ravnina simbola i uputa: Ravnina u prostoru modela na kojoj se prikazuju vizualno uočljive informacije koje sadrže vrijednosti atributa modela, tehničke zahtjeve, simbole i upute.

3.1.9 podaci o lokaciji: Podaci koji određuju položaj i orijentaciju proizvoda i njegovih komponenti u prostoru modela u navedenom koordinatnom sustavu.

3.1.10 model čvrstog stanja: Trodimenzionalni elektronički geometrijski model koji predstavlja oblik proizvoda kao rezultat sastava zadanog skupa geometrijskih elemenata pomoću Booleovih algebarskih operacija za te geometrijske elemente.

3.1.11 površinski model: Trodimenzionalni elektronički geometrijski model, predstavljen skupom ograničenih površina koje određuju oblik proizvoda u prostoru.

3.1.12 model okvira: Trodimenzionalni elektronički geometrijski model, predstavljen prostornom kompozicijom točaka, segmenata i krivulja koje određuju oblik proizvoda u prostoru.

3.1.13 komponenta proizvodi: Proizvod bilo koje vrste u skladu s GOST 2.101, uključen u proizvod i smatran jedinstvenom cjelinom.

3.1.14 datoteka modela: Datoteka koja sadrži podatke o geometrijskim elementima, atributima, simbolima i oznakama koji se smatraju cjelinom*.

3.1.15 elektronički izgled: Elektronički model proizvoda koji opisuje njegov vanjski oblik i dimenzije, čime se omogućuje potpuna ili djelomična procjena njegove interakcije s elementima proizvodnog i/ili operativnog okruženja, koji služi za donošenje odluka u razvoju proizvoda i procesa njegovu proizvodnju i upotrebu.

3.2 Kratice

U ovom standardu koriste se sljedeće kratice:

POU - ravnina oznaka i uputa;

PZ - objašnjenje;

KD - projektni dokument;

EMR - elektronički model proizvoda;

EMD - elektronički model dijela;

EMSE - elektronički model montažne jedinice;

EMK - elektronički izgled;

CAD - sustav za projektiranje potpomognut računalom;

EGM - elektronički geometrijski model.

4 Opće odredbe

4.1 U računalnom okruženju EMR se predstavlja kao skup podataka koji zajedno određuju geometriju proizvoda i druga svojstva potrebna za proizvodnju, kontrolu, prihvaćanje, montažu, rad, popravak i odlaganje proizvoda.

4.2 EMR se obično koristi:

- interpretirati cijeli skup podataka koji čini model (ili njegov dio) u automatiziranim sustavima;

- za vizualni prikaz dizajna proizvoda tijekom projektiranja, proizvodnje i drugih operacija;

- za izradu nacrtne projektne dokumentacije u elektroničkom i/ili papirnatom obliku.

4.3 Opći zahtjevi izraditi projektnu dokumentaciju u obliku elektroničkog modela proizvoda - u skladu s GOST 2.051. EMR čini sadržajni dio odgovarajuće projektne dokumentacije u skladu s GOST 2.102 (EMD ili EMSE).

Zahtjevi za sastav i prezentaciju informacija prema ISO 10303-1, ISO 10303-11

ISO 10303-42, ISO 10303-201. Potrebni dio se izvodi u skladu s GOST 2.104 *.

________________

Ovdje i dalje u tekstu navedeni međunarodni i strani dokumenti mogu se pristupiti klikom na poveznicu. - Napomena proizvođača baze podataka.

4.5 Model mora sadržavati kompletan skup konstrukcijskih, tehnoloških i fizičkih parametara u skladu s GOST 2.109, potreban za izvođenje proračuna, matematičko modeliranje, razvoj tehnoloških procesa itd.

4.6 Cjelovitost i detaljnost modela u različitim fazama razvoja moraju biti u skladu sa zahtjevima standarda Jedinstvenog sustava projektne dokumentacije.

4.7 Dokument elektroničkog dizajna izrađen u obliku modela mora ispunjavati sljedeće osnovne zahtjeve:

a) atributi (modeli), oznake i upute dane u modelu moraju biti potrebni i dostatni za navedenu svrhu puštanja u promet (primjerice, proizvodnja proizvoda ili izrada crteža u papirnatom i/ili elektroničkom obliku);

b) sve vrijednosti veličine moraju se dobiti iz modela;

c) povezani geometrijski elementi, atributi, simboli i oznake definirani u modelu moraju biti dosljedni;

d) atributi, oznake i upute definirani i/ili navedeni u modelu i prikazani na crtežu moraju biti dosljedni*;

e) ako model ne sadrži sve podatke o dizajnu proizvoda, to mora biti naznačeno*;

g) dubinu bita pri zaokruživanju vrijednosti linearnih i kutnih dimenzija mora odrediti programer;

4.8 Prilikom vizualizacije (prikazivanja) modela na elektroničkom uređaju (na primjer, zaslonu), slijede se sljedeća pravila:

b) sav tekst (zahtjevi, oznake i upute) mora biti definiran u jednom ili više SOU-ova;

c) prikaz informacija u bilo kojem SOU-u ne bi se trebao preklapati s prikazom bilo koje druge informacije u istom SOU-u;

d) tekst zahtjeva, oznaka i uputa unutar bilo kojeg POU-a ne bi trebao biti postavljen na vrh geometrije modela kada se nalazi okomito na ravninu prikaza modela

e) za aksonometrijske projekcije, orijentacija bokobrana mora biti paralelna, okomita ili podudarna s površinom na koju se postavlja;

f) prilikom rotacije modela potrebno je osigurati traženi smjer čitanja u svakom POU*.

Primjer prikaza SOA za različite orijentacije modela u prostoru modela prilikom vizualizacije modela na elektroničkom uređaju za prikaz dan je u Dodatku B.

4.9 Prilikom vizualizacije modela dopušteno je:

a) ne prikazuju model u obliku crteža;

b) ne prikazuju prikaz središnjih (središnjih) linija ili središnjih ravnina za označavanje dimenzija;

c) ne pokazuju sjenčanje u dijelovima i dijelovima;

e) prikazati dodatne projektne parametre pomoću pomoćne geometrije, na primjer, koordinate središta mase;

f) prikazati dimenzije i najveća odstupanja bez korištenja presjeka;

4.10 Prilikom navođenja atributa koriste se konvencije (znakovi, linije, slova i alfanumeričke oznake itd.) utvrđene u standardima Jedinstvenog sustava projektne dokumentacije. Dimenzije simbola određuju se uzimajući u obzir jasnoću i jasnoću i ostaju iste za višekratnu upotrebu unutar istog modela*.

4.11 Pri izradi modela predviđeno je korištenje elektroničkih knjižnica

(elektronički katalozi) standardnih i kupljenih proizvoda. Primjenu, metode i pravila za korištenje elektroničkih knjižnica utvrđuje razvojni programer, osim ako to nije navedeno u tehničkim specifikacijama ili protokolu za reviziju tehničkog prijedloga (nacrt dizajna)*.

Za dokumentaciju za proizvode razvijene po narudžbi Ministarstva obrane, standardi i tehnološke upute organizacija moraju se dogovoriti s kupcem (predstavništvom kupca).

4.13 Model ne sadrži tehnološke upute. Iznimno je dopušteno uključiti tehnološke upute u slučajevima predviđenim GOST 2.109.

5 Opći zahtjevi za implementaciju elektroničkog modela proizvoda

5.1 EMR mora sadržavati najmanje jedan koordinatni sustav. Koordinatni sustav modela prikazan je s tri međusobno okomite linije s ishodištem u sjecištu triju osi, u ovom slučaju:

- Moraju biti prikazani pozitivni smjer i oznaka svake osi;

- Treba koristiti desni koordinatni sustav modela (Slika 1), osim ako nije naveden drugi koordinatni sustav.

Slika 1 - Koordinatni sustav modela elektroničkog proizvoda

Ako je potrebno, dopušteno je koristiti neortogonalni koordinatni sustav modela

5.2 Pri razvoju EMR-a koriste se sljedeće vrste prikaza oblika proizvoda prema

GOST R 57412-2017

NACIONALNI STANDARD RUSKE FEDERACIJE

RAČUNALNI MODELI U PROCESIMA RAZVOJA, PROIZVODNJE I RADA PROIZVODA

Opće odredbe

Računalni modeli proizvoda u projektiranju, proizvodnji i održavanju. Općenito

OKS 01.040.01

Datum uvođenja 2017-07-01

Predgovor

1 RAZVIJENO od strane Dioničkog društva "Istraživački centar "Primijenjena logistika" (JSC Scientific Research Center "Applied Logistics"), Otvoreno dioničko društvo "T-Platforme" (JSC "T-Platforms") i Savezno državno jedinstveno poduzeće "Istraživanje Institut za standardizaciju i unificiranje" (FSUE "NIISU")

2 PREDSTAVIO Tehnički odbor za standardizaciju TC 700 “Matematičko modeliranje i računalne tehnologije visokih performansi” zajedno s Tehničkim odborom za standardizaciju TC 482 “Integrirana logistička podrška za izvozne vojne proizvode”

3 ODOBRENO I STUPILO NA SNAGU Nalogom Savezne agencije za tehničku regulaciju i mjeriteljstvo od 10. ožujka 2017. N 110-st

4 PRVI PUT PREDSTAVLJENO

5 REPUBLIKACIJA. kolovoza 2018

Pravila za primjenu ove norme utvrđena su učlanak 26 Savezni zakon od 29. lipnja 2015. N 182-FZ "O standardizaciji u Ruskoj Federaciji". Informacije o izmjenama ove norme objavljuju se u godišnjem (od 1. siječnja tekuće godine) indeksu informacija "Nacionalne norme", a službeni tekst izmjena i dopuna jeV mjesečni informativni indeks "Nacionalni standardi". U slučaju revizije (zamjene) ili ukidanja ove norme, odgovarajuća obavijest bit će objavljena u sljedećem broju mjesečnog indeksa informacija "Nacionalne norme". Također se objavljuju relevantne informacije, obavijesti i tekstovi informacijski sistem uobičajena uporaba - na službenoj web stranici Savezne agencije za tehničku regulaciju i mjeriteljstvo na internetu (www.gost.ru)

Uvod

Uslijed razvoja moderne informacijske tehnologije sve veća uporaba tehnologije računalno modeliranje pri rješavanju problema razvoja, proizvodnje i održavanja proizvoda. Računalni modeli postaju jedan od oblika prezentiranja rezultata projektantskih i inženjerskih aktivnosti.

Istodobno, sve je veća uloga računalnog modeliranja kao alternative fizičkom testiranju, čime se mogu znatno smanjiti troškovi testiranja tijekom izrade proizvoda.

1 područje upotrebe

Norma utvrđuje opće zahtjeve za računalne modele, njihovu klasifikaciju i upotrebu u svim fazama životni ciklus industrijski proizvodi (u daljnjem tekstu proizvodi).
________________
U ovoj se normi pod industrijskim proizvodima prvenstveno podrazumijevaju proizvodi strojarstva i izrade instrumenata.

Na temelju ove norme moguće je, po potrebi, izraditi norme koje uvažavaju specifičnosti izrade računalnih modela pojedinih vrsta proizvoda, ovisno o njihovim specifičnostima.

2 Normativne reference

Ovaj standard koristi normativne reference na sljedeće standarde:

GOST 2.052 Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Elektronički model proizvoda. Opće odredbe

GOST 2.053 Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Elektronička struktura proizvoda. Opće odredbe

GOST 2.058 Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Pravila za ispunjavanje potrebnog dijela elektroničke projektne dokumentacije

GOST 2.307 Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Nacrt dimenzija i maksimalnih odstupanja

GOST 2.308 Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Oznaka tolerancija oblika i položaja površina

GOST 2.309 Jedinstveni sustav projektne dokumentacije. Simboli hrapavosti površine

GOST 20886 Organizacija podataka u sustavima za obradu podataka. Pojmovi i definicije

GOST R 15.000 Sustav za razvoj i stavljanje proizvoda u proizvodnju. Osnovne odredbe

GOST R 15.301 Sustav za razvoj i puštanje proizvoda u proizvodnju. Proizvodi za industrijske i tehničke namjene. Postupak razvoja i puštanja proizvoda u proizvodnju

GOST R 53392 Integrirana logistička podrška. Analiza logističke podrške. Osnovne odredbe

GOST R 54089 Integrirana logistička podrška. Kutija za elektronički proizvod. Osnovne odredbe

Napomena - Prilikom korištenja ove norme preporučljivo je provjeriti valjanost referentnih normi u javnom informacijskom sustavu - na službenim stranicama Federalne agencije za tehničko reguliranje i mjeriteljstvo na internetu ili korištenjem godišnjeg indeksa informacija "Nacionalne norme" , koji je izlazio od 1. siječnja tekuće godine, te o izdanjima mjesečnog informativnog kazala "Nacionalne norme" za tekuću godinu. Ako se referentni standard na koji je navedena nedatirana referenca zamijeni, preporuča se da se koristi trenutna verzija tog standarda, uzimajući u obzir sve njegove izmjene. ovu verziju promjene. Ako se datirana referentna norma zamijeni, preporuča se koristiti verziju te norme s gore navedenom godinom odobrenja (usvajanja). Ako se, nakon odobrenja ove norme, napravi promjena referentne norme na koju se datirana referenca odnosi na odredbu na koju se upućuje, preporučuje se da se ta odredba primjenjuje bez obzira na ovu promjenu. Ako se referentna norma poništi bez zamjene, tada se odredba u kojoj se poziva na nju preporuča primijeniti u dijelu koji ne utječe na tu referencu.

3 Pojmovi, definicije i kratice

3.1 Izrazi i definicije

Sljedeći izrazi s odgovarajućim definicijama koriste se u ovoj normi:

3.1.1 model: Entitet koji reproducira pojavu, predmet ili svojstvo objekta u stvarnom svijetu*.
________________
Ovdje i dolje, "*" označava točke na koje su dani komentari u Dodatku A.

3.1.2 objekt modeliranja: Fenomen, objekt ili svojstvo objekta stvarnog svijeta*.

3.1.3 aspekt modeliranja: Zasebno svojstvo ili skup svojstava objekta modeliranja koji je predmet istraživanja pomoću modeliranja.

3.1.4 matematički model: Model u kojem su informacije o objektu modeliranja predstavljene u obliku matematičkih simbola i izraza*.

3.1.5 informacijski model: Model u kojem su informacije o objektu modeliranja predstavljene kao skup podatkovnih elemenata i odnosa između njih*.

Napomena - Sastav (nomenklatura) podataka određen je područjem interesa razvijača modela i potencijalnog ili stvarnog korisnika.

3.1.6 modeliranje: Proučavanje svojstava i/ili ponašanja objekta modeliranja, izvedeno pomoću njegovih modela*.

3.1.7 računalni model (elektronički model): Model izrađen u računalnom (računalnom) okruženju i predstavlja zbirku podataka i programski kod potrebne za rad s podacima.

3.1.8 provjera primjerenosti računalnog modela: Skup radnji s modelom, čiji je rezultat potvrda njegove usklađenosti sa simuliranim objektom stvarnog svijeta*.

3.1.9 kontrola rezultata računalnog modeliranja: Skup radnji čiji je rezultat potvrda usklađenosti računalne implementacije modela s izvornim matematičkim ili informacijskim modelom*.

3.1.10 računalni model proizvoda: Računalni model u kojem je objekt modeliranja proizvod(i)*.

3.1.11 računalno modeliranje proizvoda: Modeliranje izvedeno pomoću računalnog modela proizvoda.

Napomena - Računalno modeliranje proizvoda provodi se radi dobivanja podataka potrebnih za donošenje odluka u procesima razvoja, projektiranja, proizvodnje, održavanja pogona i drugim poslovima tijekom životnog ciklusa proizvoda.

3.2 Kratice

U ovom standardu koriste se sljedeće kratice:

Životni ciklus - životni ciklus;

IO - informacijski objekt;

KD - projektni dokument;

KM - računalni model;

Istraživanje i razvoj - znanstvenoistraživački rad;

Istraživanje i razvoj - rad na eksperimentalnom dizajnu;

OM - objekt modeliranja;

MF - komponenta (proizvoda).

4 Osnovne odredbe

4.1 CM proizvoda i procesi povezani s proizvodom koriste se u svim fazama životnog ciklusa proizvoda.

4.2 Tehnički sadržaj CM-a određen je svrhom modeliranja i skupom proučavanih svojstava analiziranog OM-a, dok se proces formalizacije određenih svojstava objekta modeliranja provodi u interesu specifičnog problema koji se rješava.

Napomena - Svrha modeliranja je skup znanstvenih, tehničkih i/ili inženjerskih problema koji se rješavaju tijekom modeliranja.

4.3 KM proizvodi su klasificirani prema sljedećim kriterijima:
________________
Unutar opsega ove norme.

a) o proučavanom aspektu modeliranja (proučavana svojstva OM);

b) metoda korištena za opisivanje OM.

4.4 Prema proučavanom aspektu CM modeliranja, proizvodi se dijele na:

a) funkcionalni, čiji je aspekt modeliranja identifikacija i opis funkcija proizvoda, njihove strukture i odnosa;

b) strukturni, čiji je aspekt modeliranja struktura proizvoda (na primjer, dizajn, tehnološka, operativna elektronička struktura proizvoda prema GOST 2.053, logistička struktura proizvoda prema GOST R 53392)*;

c) geometrijski, čiji je aspekt modeliranja uglavnom oblik, dimenzije i svojstva povezana s oblikom i dimenzijama (na primjer, dimenzije i tolerancije prema GOST 2.307, hrapavost prema GOST 2.308, dopuštena odstupanja oblika prema GOST 2.309 itd. .)*;

d) fizikalno-mehanički, čiji aspekt modeliranja čine fizikalna i mehanička svojstva proizvoda i interakcija proizvoda s vanjskom okolinom (statika, kinematika, dinamika krutog tijela, hidro- i plinska dinamika, deformacije, toplinska vodljivost, itd.)*;

e) fizikalne i kemijske, čiji je aspekt modeliranja promjena svojstava materijala proizvoda (korozivno razaranje materijala, starenje itd.)*;

f) tehnički i ekonomski, čiji su aspekt modeliranja međusobno povezana tehnička i ekonomska svojstva proizvoda (na primjer, troškovni model životnog ciklusa proizvoda, troškovni model proizvoda nakon prodaje);

g) temeljen na procesu, čiji su aspekt modeliranja procesi izravno povezani s proizvodom (na primjer, model tehnološki proces model proizvodnje proizvoda ili procesa tehnička operacija proizvodi).

Napomena - Navedeni popis klasifikacijskih karakteristika može se proširiti ovisno o problemima koji se rješavaju tijekom modeliranja. Dopuštena je klasifikacija prema drugim kriterijima, odražavajući značaj proučavanih svojstava OM-a.

4.5 Prema metodi kojom se opisuje OM, razlikuju se matematički i informacijski modeli.

4.6 Matematički modeli, ovisno o načinu pronalaženja rješenja (određivanje vrste ovisnosti nekih parametara modela o drugima), dijele se na:

a) analitički, koji opisuje svojstva OM sustavom jednadžbi za koje se može naći analitičko rješenje u eksplicitnom obliku (primjerice, pojedinačni modeli mehanike čvrstog tijela temeljeni na dinamičkim jednadžbama)*;

b) numeričke, koje opisuju svojstva OM-a sustavom jednadžbi za koje se rješenje pronalazi korištenjem metoda računalne matematike (na primjer, diferencijske metode ili metode konačnih elemenata, konačnih ili graničnih volumena itd., koje se koriste za rješavanje problema mehanika deformabilnog krutog tijela, prijenos topline, hidrodinamika i elektrodinamika itd.);

c) simulacija, u kojoj se oblik i koeficijenti ovisnosti jednih parametara modela o drugima pronalaze opetovanim testiranjem modela s različitim ulaznim podacima (primjerice, modeli čekanja, modeli koji opisuju dinamiku promjena skladišnih zaliha)*.

4.7 Informacijski modeli dijele se na:

a) do formalnog (simboličkog), u kojem se opis OM-a provodi pomoću specijaliziranih jezika (na primjer, opis geometrije i strukture proizvoda prema)*;

b) deskriptivna (figurativna), u kojoj se OM opisuje prirodnim jezikom ili slikama (na primjer, tekst koji opisuje svojstva ili ponašanje OM ili njegova vizualna slika (fotografija)*.
________________
poz. , vidi odjeljak Bibliografija, u nastavku. - .

4.8 Uz klasifikacijske karakteristike navedene u 4.2-4.7, modeli se mogu dodatno klasificirati:

a) prema namjeni (područje djelovanja u kojem se rješavaju problemi modeliranja i faze životnog ciklusa proizvoda) - za znanstvena (istraživačka), dizajnerska, tehnološka, operativna, demonstracijska itd. *;

b) prema stupnju približavanja prikaza objektu stvarnog svijeta - na pojednostavljene i točne;

c) prema stupnju međusobne povezanosti - na osnovne i izvedene;

d) prema ukupnosti svojstava koja se proučavaju - na jednostavne i kombinirane (npr. jednostavne za proučavanje jednog svojstva i kombinirane za proučavanje skupa svojstava)*;

e) prema ovisnosti svojstava modela o vremenu - statički i dinamički;

f) prema prirodi promjena svojstava modela tijekom vremena - deterministički i stohastički;

g) prema domeni definiranja svojstava koja se razmatraju i vrijednostima koje prihvaćaju - na diskretne i kontinuirane

i druge karakteristike koje su značajne sa stajališta razvijača modela.

Napomena - modeli klasificirani prema dva ili više kriterija klasifikacije nazivaju se hibridni*.

4.9 CM, koji se sastoji od skupa međusobno povezanih modela koji opisuju jedan OM, naziva se kompozit (kompleks).

4.10 Jedan OM može odgovarati nekoliko modela, uključujući one s različitim klasifikacijskim karakteristikama. S druge strane, isti se model može koristiti pri proučavanju različitih OM*.

4.11 Razvoj CM-a složenih objekata hijerarhijskog tipa, koji omogućuje dekompoziciju analiziranog OM-a na njegove sastavne elemente, sastoji se od sekvencijalne analize i modeliranja njegovih pojedinačnih komponenti s naknadnom uspostavom veza između modela komponenti OM-a. U ovom slučaju, CM svake razine hijerarhije formira se kao unija komponenti CM OM niže razine, a proces interakcije OM modelira se uspostavom koordinirajućih veza između međusobno djelujućih razina.

4.12 Primjeri tipičnih inženjerskih problema riješenih pomoću različitih računalnih modela proizvoda dati su u Dodatku B.

5 Opći zahtjevi za razvoj i korištenje računalnih modela

5.1 Razvoj CM-a treba provesti s razinom detalja koja odgovara fazi životnog ciklusa OM-a prema GOST R 15.000 i odgovarajućoj vrsti posla. Cjelovita i detaljna CM mora odgovarati zadacima koji se rješavaju tijekom modeliranja*.

5.2 Zahtjevi za modele razvijene u fazama životnog ciklusa proizvoda (metode modeliranja, popis proučavanih OM svojstava, stupanj detalja, oblik prezentacije rezultata itd.) trebaju biti utvrđeni u relevantnim tehničkim specifikacijama (za istraživanje i razvoj, idejni dizajn, razvojni rad i njihov SS), prema GOST R 15.201*.

5.3 Proizvodi koje je razvio CM, kao i dobiveni rezultati računalnog modeliranja, uključeni su u rezultate obavljenog rada (istraživački rad, idejni projekt, razvojni rad ili drugi rad koji se izvodi prema ugovoru s kupcem) prema dogovoru s kupcem. , uzimajući u obzir 5,5*.

5,4 V opći slučaj Proces razvoja CM-a uključuje sljedeće faze:

b) izgradnja modela (usvajanje simboli i opis OM, elementi OM i veze između njih u prihvaćenom obliku)*;

c) odabir metode rješenja uzimajući u obzir znanje i preferencije korisnika i programera*;

d) razvoj CM-a (implementacija softvera, uključujući razvoj algoritma, programskog koda (ako je potrebno) ili izbor softvera);

e) primjena dobivenog CM za modeliranje OM;

f) praćenje i analiza dobivenih rezultata, utvrđivanje primjerenosti izrađenog CM*.

Napomena - Treba imati na umu da pri korištenju sustava automatizacije za matematičke izračune i informacijsko modeliranje u inženjerskoj praksi, CM programer (korisnik sustava), u pravilu, izvodi samo dio faza procesa. U pravilu je u ovom slučaju zadatak CM programera konceptualna formulacija problema i formalni opis modela usvojenom metodom, dok su izbor metode rješenja i sama računalna implementacija skriveni od korisnika. takav automatizirani sustav.

5.5 Oblik prikaza i postupak provjere, usuglašavanja i odobravanja projektne dokumentacije za svaku fazu razvoja i fazu izvedenih radova utvrđuje nositelj projekta, osim ako tehničkim specifikacijama nije drugačije određeno. Za CM proizvode razvijene prema državnim obrambenim narudžbama, ova odluka mora biti dogovorena s kupcem (vojnim predstavništvom) u skladu s važećim regulatornim dokumentima.

5.6 Tipični sastav detalja KM - na temelju GOST 2.058. Ako je potrebno, možete unijeti dodatne podatke.

Dodatak A (za referencu). Objašnjenja za neke točke standarda

Dodatak A
(informativan)

3.1.1 Model je aproksimativni prikaz koji čuva bitne značajke simuliranog objekta stvarnog svijeta i opisuje glavna svojstva OM-a, njegove parametre, unutarnje i vanjske veze s specificirao programer točnost. Služi za proučavanje svojstava objekta iz stvarnog svijeta ispitivanjem modela.

3.1.2 Objekt modeliranja može biti jednostavan (na primjer, proizvod bez uzimanja u obzir utjecaja okoline) ili složen (na primjer, interakcija proizvoda s proizvodom, proizvoda s okolinom itd.) .

3.1.3 Aspekt istraživanja (modeliranja) mogu biti pojedinačna svojstva ili međusobno povezana svojstva koja određuju obrazac promjena karakteristika proizvoda važnih za rješavanje određenog problema (npr. predmet modeliranja može biti promjena oblika proizvod, a aspekt je njegova ovisnost o opterećenju).

3.1.4 Matematički simboli znače brojeve, matematičke znakove, simboličke oznake varijabli, matematički izrazi znače jednadžbe, logičke uvjete itd. Informacije o OM uključuju skup početnih i rubnih uvjeta.

3.1.5 Informacijski modeli prikazani su prvenstveno u simboličkom obliku.

3.1.6 Za složene proizvode visoke tehnologije, modeliranje je u pravilu jedini način da se procijene svojstva proizvoda bez njegove proizvodnje. Za takve proizvode, usporedba rezultata njihovih istraživanja korištenjem različitih matematičkih modela može značajno povećati pouzdanost rezultata modeliranja.

3.1.7 Postupak potvrđivanja prikladnosti modela za simulirani objekt stvarnog svijeta također se naziva validacija. Adekvatnost CM-a može se provjeriti korištenjem drugih CM-ova, čija je primjerenost utvrđena i dokumentirana, kao i provođenjem eksperimenata u punom opsegu. Provjera primjerenosti provodi se prema metodologiji dogovorenoj s kupcem.

3.1.8 Postupak potvrđivanja usklađenosti računalne implementacije s matematičkim (ili informacijskim) modelom također se naziva verifikacija.

3.1.9 Računalni model se razvija pomoću odgovarajućeg softvera.

4.4, točka b) Teorijska osnova za stvaranje strukturnih CM su metode teorije grafova (u pravilu se koristi hijerarhijski model, koji je opisan acikličkim grafom prema GOST 2.053). Primjenjiv je i mrežni model u kojem veze između strukturnih elemenata mogu biti proizvoljne.

4.4, popis c) Teorijska osnova za izradu geometrijskih CM su metode analitičke i diferencijalne geometrije, algebre logike i topologije. Za predstavljanje geometrijskih CM-ova, preporučljivo je koristiti i standardne metode i metode opisa koje promoviraju programeri odgovarajućeg softvera.

4.4, popis d) Fizičko-mehanički CM-ovi mogu imati oblik algebarskih, diferencijalnih, integro-diferencijalnih jednadžbi ili logičkih uvjeta.

4.4, popis e) Teorijska osnova za stvaranje tehničkih i ekonomskih CM su metode teorije vjerojatnosti i matematičke statistike.

4.6, popisi a), b) Matematički modeli obično se prikazuju u obliku sustava (skupova sustava) jednadžbi (logičkih uvjeta), početnih i rubnih uvjeta. Kada je njihova složenost velika, kada je nemoguće izravno (analitičko) rješenje, koriste se numeričke metode rješavanja.

4.6, popis c) Simulacijski model odražava elementarne pojave koje čine proces, čuvajući njihovu logičnu strukturu i slijed pojavljivanja u vremenu, što omogućuje, iz početnih podataka, dobivanje informacija o stanjima procesa u određenim točkama u vrijeme, što omogućuje procjenu svojstava OM-a.

4.7, popis a) Grafički modeli također se smatraju ikoničnim.

4.7, ispis b) U ovom su slučaju zabilježena najbitnija svojstva OM-a i veze između njih. U pravilu se obično ne ograničavaju na kvantitativne, već na kvalitativne kategorije opisa OM-a, na primjer, primjećuju da se vrijednost takve i takve karakteristike povećava kako se vrijednosti druge smanjuju, itd.

4.8, popis d) Kombinirani modeli istodobno pokrivaju nekoliko aspekata modeliranja, na primjer, logističku strukturu funkcija, funkcionalne kvarove elemenata ove strukture i njihove posljedice i odnose s logističkom strukturom proizvoda. U pravilu se u praksi koriste kombinirani modeli.

4.8, bilješka Tipičan primjer opisivanja OM-a pomoću nekoliko modela s jednim klasifikacijskim atributom može biti opis OM-a u fazi preliminarnog dizajna s pojednostavljenim (uzimajući u obzir mali broj parametara) analitičkim modelom i točnim analitičkim modelom na fazi detaljnog projektiranja.

Tipičan primjer opisa OM-a pomoću više modela s različitim klasifikacijskim karakteristikama je opis jednog OM-a međusobno povezanim geometrijskim i fizičko-mehaničkim modelima, što je uzrokovano potrebom proučavanja različitih svojstava OM-a.

4.10 Primjer upotrebe istog modela (ekvivalentnog matematičkog modela) u proučavanju različitih OM je model oscilatornog procesa, koji se koristi za simulaciju procesa u mehanici iu električnim krugovima.

5.1 Specifičan sastav proučavanih svojstava OM, opseg rada i stupanj detaljnosti, kao i sastav izvođača treba odrediti za svaki projekt pojedinačno, ovisno o sljedećim čimbenicima:

Vrsta projekta (razvoj novog proizvoda, modernizacija postojećeg proizvoda, razvoj modifikacije ili izvedba proizvoda, isporuka postojećeg proizvoda bez izmjena);

Složenost proizvoda;

Korisnički zahtjevi;

Mogućnost utjecaja na dizajn proizvoda;

Faze životnog ciklusa OM.

5.2 Ako je potrebno (na primjer, kada postoji velika količina zahtjeva), zahtjevi za CM mogu se utvrditi u aneksu ugovora (sporazumu) ili zajedničkom odlukom razvojnog inženjera i kupca.

5.3 Ostali radovi koji se izvode prema ugovoru s naručiteljem podrazumijevaju radove koji se izvode npr. u okviru projektantskog i/ili tehničkog nadzora i sl.

5.4, popis a) U ovoj fazi izgradnje modela proučavaju se i prikupljaju informacije o OM-u:

Opisati OM na konceptualnoj razini, apstraktnim terminima i konceptima;

Hipoteze i pretpostavke su konačno prihvaćene (dogovorene);

Oni opravdavaju izbor postupka aproksimacije realnih procesa pri konstruiranju CM.

5.4, popis b) Izgradnja matematičkog modela (formulacija matematičkog problema), uključujući opis veza između elemenata OM-a u obliku matematičkih izraza, provodi se korištenjem, ako je moguće, standardnih matematičkih shema. Konstrukcija informacijskog modela, uključujući definiciju skupa OM-ova za predstavljanje glavnih svojstava OM-ova i njihovih odnosa, provodi se korištenjem prihvaćenog oblika opisa (formalno simbolički) ili opisnog (figurativno).

U ovoj fazi se može pokazati da je prethodno provedena analiza sustava dovela do skupa elemenata, svojstava i odnosa za koje ne postoji prihvatljiva metoda rješavanja problema, zbog čega je potrebno vratiti se na sustav faza analize.

5.4, popis c) U pravilu se može predložiti nekoliko računalnih algoritama za isti problem. Međutim, među raznim mogućim algoritmima, nisu svi jednaki u svojoj učinkovitosti.

5.4, točka f) Glavni cilj provjere CM-a i certificiranja rezultata modeliranja je osigurati povjerenje korisnika CM-a u ispravnost razvijenog CM-a u svim fazama njegove izrade, sve do obrade i prezentacije modeliranja. rezultate. Pri korištenju računalnog modeliranja proizvoda u fazama životnog ciklusa inženjerskih proizvoda, uklj. Umjesto rezultata eksperimenata u punoj veličini, trebalo bi biti moguće izvesti i dokumentirati provjeru primjerenosti računalnog modela za zadani skup početnih podataka.

Dodatak B (za referencu). Primjeri uporabe računalnih modela proizvoda u inženjerskoj praksi

Dodatak B
(informativan)

Tablica B.1 prikazuje primjere korištenja različitih CM proizvoda za rješavanje tipičnih inženjerskih problema.

Tablica B.1 - Područja primjene modela za rješavanje tipičnih inženjerskih problema

CM s aspekta modeliranja proizvoda (modelirana OM svojstva)

Analitički

Numerički

Imita-
cionalni

Formalno

Opis-
tijelo

Funkcionalan

Model funkcije proizvoda

Strukturalni

Elektronička struktura proizvoda prema GOST 2.053

Geometrijski

Elektronički geometrijski model proizvoda prema GOST 2.052

Fizikalna i mehanička svojstva

Sigurno-
elementarno, naravno-
razlika

Postupak

Proizvodni model
nacionalni sustav

Činjenice (svojstva povezana s namjeravanom uporabom proizvoda)

Elektronsko kućište proizvoda prema GOST R 54089


CM proizvoda prema metodi opisa OM
Matematički	Informacija
Na primjer, model naprezanja pod statičkim opterećenjem. Na primjer, model koji odražava pokazatelje tehničke upotrebe tehnološke opreme. Prema dodatnom kriteriju razvrstavanja (svojstva proizvoda povezana s njegovom namjenom*).

________________
* Iz “faktografije” - iznošenja činjeničnih podataka bez njihove analize i generalizacije.

Bibliografija

Savezni zakon Ruske Federacije od 31. prosinca 2014. N 488-FZ "O industrijskoj politici u Ruskoj Federaciji"

ISO 10303-1-94, Sustavi automatizacije proizvodnje i njihova integracija. Prezentacija i razmjena podataka o proizvodima. 1. dio: Pregled i osnovna načela
________________
Ovdje i dalje u tekstu navedenim međunarodnim i stranim dokumentima možete pristupiti klikom na poveznicu na stranicu. - .

ANS US PRO/IPO-100-1996 Initial Graphics Exchange Specifications (ANSI/ASME Y14.26M-1989 Digital Repression for Communication of Product Definition Data. Američko društvo strojarskih inženjera ili Američki nacionalni institut za standarde, New York City, NY, 1989)

Tekst elektroničkog dokumenta
i ovjerio:
službena objava
M.: Standardinform, 2018

Preuzmite dokument

R50.2.004-2000

Gdržavni sustav za osiguranje jedinstva
mjerenja

DEFINICIJA KARAKTERISTIKE
MATEMATIČKI MODELI
OVISNOSTI IZMEĐU FIZIČKIH
VRIJEDNOSTI U RJEŠAVANJU
ZADACI MJERENJA

OKOglavne odredbe

3 PRVI PUT PREDSTAVLJENO

R50.2.004-2000

Gnacionalni sustav za osiguranje jedinstvenosti mjerenja

DEFINICIJA KARAKTERISTIKE MATEMATIČKIH MODELA OVISNOSTI
IZMEĐU FIZIKALNIH VELIČINA PRI RJEŠAVANJU MJERNIH ZADATAKA

OKOglavne odredbe

Ddatum uvođenja 2000-08-01

1 područje upotrebe

Ove se preporuke odnose na postupke utvrđivanja kvantitativne podudarnosti između fizičkih objekata i njihovih matematičkih modela u području državne mjeriteljske kontrole i nadzora. Preporuke se također odnose na matematički softver, računalstvo i softver, uključujući one koji se isporučuju zasebno, čije je karakteristike dokumentirao proizvođač ili programer.

GOST 22.2.04-97/GOST R 22.2.04-94 Sigurnost u hitnim situacijama. Nesreće i katastrofe koje uzrokuje čovjek. Mjeriteljska podrška za praćenje stanja kompleksa tehnički sustavi. Osnovne odredbe i pravila

GOST R 8.563-96 Državni sustav osiguranje jednolikosti mjerenja. Tehnike mjerenja

3 Definicije

matematički model mjernog objekta: Matematički model odnosa između fizikalnih veličina koje karakteriziraju svojstva mjernog objekta.

mjerni zadatak: Zadatak uspostavljanja kvantitativne korespondencije između svojstava fizičkog objekta i karakteristika njegovog matematičkog modela u zadanim uvjetima sa potrebnom točnošću na temelju prihvaćenih brojčanih sustava i mjera fizikalnih veličina.

metoda za rješavanje problema mjerenja: Skup metoda za reprodukciju fizikalnih veličina, mjerenja i proračuna za dobivanje rezultata koji se traži u zadatku mjerenja.

pogreška neadekvatnosti (matematički model mjernog objekta): Vrijednost koja karakterizira razliku između izračunate vrijednosti dane fizikalne veličine kao varijable u matematičkom modelu objekta mjerenja i rezultata njezina neovisnog mjerenja pod uvjetima koji odgovaraju proračunu.

4 Opće odredbe

4.1 Svojstva fizičkih objekata kao mjernih objekata (u daljnjem tekstu - objekti) kvantitativno se izražavaju istim karakteristikama njihovih matematičkih modela (u daljnjem tekstu - modeli). Modele ovisnosti između fizikalnih veličina treba karakterizirati:

U mnoštvu unos i izlazne varijable - fizičke veličine koje izražavaju uzročno-posljedične veze između svojstava objekta (u probabilističkim modelima izlazne varijable mogu se smatrati ulaznim u odnosu na probabilističke karakteristike);

Puno parametri (brojčani koeficijenti);

Struktura analitičkog izraza za ovisnost izračunate vrijednosti izlazne varijable Y p iz izlaznih varijabli ili binarnog koda strukture zadanog modela maksimalne složenosti, koji opisuje klasu modela;

Funkcija pogreške E p (X) - distribucija vjerojatnosti razlike izračunate i referentne vrijednosti varijable Y p kao funkcije referentnih vrijednosti ulaznih varijabli u rasponima njihove promjene.

Model se smatra poznatim ako je određena njegova struktura, vrijednosti parametara i dimenzija varijabli.

4.3 Njihove stvarne ili stvarne vrijednosti trebaju se uzeti kao referentne vrijednosti fizikalnih veličina. Prava vrijednost fizikalne veličine izračunava se u okviru stroge fizikalne teorije, čije se konstante određuju iz mjernih podataka primarnim standardima sheme provjere. Stvarna vrijednost fizikalne veličine je rezultat njezinog mjerenja standardom takve razine sheme provjere na kojoj je razlika između stvarne i prave vrijednosti može se zanemariti u ovom mjernom zadatku.

4.4 Pogreške modela dijele se na:

Prema izvorima - na dimenzijski nesigurne D NR (X) (pogreške u rezultatima mjerenja koji se koriste za identifikaciju modela), strukturno nesigurne D NS (X) (pogreške neadekvatnosti ovisno o strukturi modela) i parametarski nesigurne? NP (X) (pogreške neadekvatnosti, ovisno o izboru vrijednosti parametara modela, uključujući ograničenja dubine bita brojeva, prekid računskih procesa itd., koji prema GOST R 8.563 i GOST 22.2.04/GOST R 22.2 .04, klasificiraju se kao komponente metodoloških pogrešaka);

Po vrsti matematičkog opisa - sustavni (opisuje se jednoznačno, a može se koristiti i kao korekcija) i slučajni (opisuje se distribucijom vjerojatnosti kao naj puni opis neizvjesnosti) komponente.

4.5 Izjava mjernog zadatka treba sadržavati sljedeće:

a) naznaku objekta i opis njegovog modela, uključujući domenu definicije i apriorne vrijednosti neodređenih parametara ili varijabli;

b) određivanje uvjeta mjerenja (karakteristike utjecajnih veličina dostupnost varijabli modela promjenama i mjerenjima);

c) formulacija cilja problema u smislu karakteristika objektnog modela;

d) zahtjevi za oblikom prikaza i točnosti željenog rezultata.

U smislu usmjerenosti postupaka za uspostavljanje kvantitativne korespondencije između svojstava fizičkog objekta i karakteristika njegovog matematičkog modela - na probleme identifikacije i probleme reprodukcije;

Prema vrsti korištenih matematičkih modela - dinamički (operatorski modeli), statički (funkcionalni modeli) i probabilističko-statistički problemi;

Prema namjeni - za dimenzionalne (vezane uz varijable) i strukturno-parametarske (vezane uz strukturu i parametre) zadatke;

Prema statusu - primijenjeni (upotrebom radnih mjernih instrumenata) i mjeriteljski (upotrebom etalona) zadaće.

Dimenzionalni problemi dijele se prema vrstama mjerenja (vrste fizikalnih veličina ili verifikacijskih shema, u okviru kojih se određuju pogreške željenih rezultata). Strukturno-parametarski problemi, prema stupnju apriorne nesigurnosti uvjeta rješenja, dijele se na početne (struktura modela nije specificirana), strukturno-nesigurne (struktura modela je specificirana do klase modela ) i parametarski neizvjesni (model je specificiran do parametara) problemi.

4.7 Glavne metode za rješavanje dimenzijskih problema su metode izravnih, neizravnih i kumulativnih mjerenja, kao i izravne i neizravne reprodukcije. Strukturno-parametarska metoda (metoda zajedničkog mjerenja), kao i metode promjene programa, parametarske kompenzacije i strukturne adicije su metode za identifikaciju i reprodukciju ovisnosti. Određuju vrste metoda za rješavanje mjernih problema (metode za izvođenje mjerenja prema GOST R 8.563 su metode neizravnih mjerenja).

4.8 Tijekom dimenzijske identifikacije utvrđuju se vrijednosti varijabli, a tijekom strukturno-parametarske identifikacije struktura i vrijednosti ili samo vrijednosti parametara modela mjernih objekata.

5 Identifikacija dimenzija

5.1 Ako se, prema uvjetima mjernog zadatka, svojstvo objekta, izraženo željenom varijablom njegovog modela, može usporediti s mjerom odgovarajuće fizikalne veličine s potrebnom točnošću na ovaj ili onaj način (putem metoda zamjene, zbrajanja, diferencijala itd.), tada se brojčani rezultat takve usporedbe zaokružuje na znamenku koja odgovara najmanje značajnoj znamenki numeričkog izraza granica dopuštene pogreške, pokazujući te granice i pouzdanost vjerojatnost (kod vjerojatnosti jedinične pouzdanosti nije naznačena njezina vrijednost kao rezultat rješavanja problema). Ova metoda rješavanja mjernog problema naziva se metoda izravnog mjerenja(u daljnjem tekstu mjerenje).

5.2 Ako je tražena varijabla u mjernom zadatku izlazna varijabla poznatog modela objekta, a njezine ulazne varijable su dostupne za mjerenja, tada se u statičkom slučaju problem rješava sljedećom metodom: izmjerite ulazne varijable, zatim zamijeniti dobivene podatke u jednadžbu veze i izračunati vrijednost izlazne varijable, zaokružujući rezultat uzimajući u obzir karakteristike mjernih pogrešaka i neadekvatnost modela. Ova metoda rješavanja mjernog problema naziva se posrednom metodom mjerenja.

5.3 Ako su potrebne varijable u mjernom problemu ulazne varijable objektnog modela, a izlazne varijable koje su im pridružene poznatim funkcijama dostupne su za mjerenje, tada se u statičkom slučaju rješavanje problema s P = Q svodi na mjerenje izlazne varijable s naknadnim rješavanjem sustava jednadžbi

u odnosu na ulazne varijable i određivanje karakteristika pogreške rezultata, uzimajući u obzir pogreške mjerenja, pogreške neadekvatnosti modela i pogreške u rješavanju sustava jednadžbi. Kada je P > Q, koriste se metode najmanjih kvadrata (LS) ili modula (MLM) i drugi računalni postupci. Ova metoda rješavanja mjernog problema naziva se metoda kumulativnih mjerenja.

5.4 U dinamičkim problemima uporaba metode neizravnih mjerenja zahtijeva rješavanje odgovarajućih diferencijalnih jednadžbi, a uporaba metode kumulativnih mjerenja zahtijeva rješavanje odgovarajućih integralnih jednadžbi za tražene varijable.

6 Strukturno-parametarska identifikacija

6.1 Strukturno-parametarska identifikacija modela mjernog objekta ili identifikacija interpretativnog modela varijablom Y p uključuje konstrukciju njegove sustavne komponente (karakteristike položaja, pomaka) i slučajne komponente E p (X) (distribucija pogreške) kao slučajna funkcija ulaznih varijabli. U ovom slučaju, optimalnost modela treba karakterizirati uzimajući u obzir kriterije dane u Dodatku A.

6.2 A posteriori, pogreške neadekvatnosti interpretirajućeg modela definirane su kao pogreške ekstrapolacije izračunatih vrijednosti njegove izlazne varijable na podatke referentnih mjerenja izlazne varijable koji se ne koriste za određivanje parametara modela pri odgovarajućim vrijednostima ulaznih varijabli. Redoslijed korištenja podataka prema kojem se iz jednog dijela podataka (probni) određuju parametri modela, a iz drugog dijela podataka (kontrola) greške modela, nakon čega se izmjenjuju dijelovi i kombiniraju rezultati, naziva se unakrsno promatranje. shema grešaka neadekvatnosti. Ova metoda identificiranja interpretativnih modela mjernih objekata prema kriterijima iz Dodatka A naziva se metoda maksimalne kompaktnosti (MCM).

6.3 Identifikacija interpretativnih modela provodi se na temelju zajedničkih mjernih podataka i opcija strukture, koje su specificirane modelom maksimalne složenosti svedenim na strukturirani oblik

gdje je binarni kod strukture.

U ovom slučaju, strukturirani prikaz određen je sporazumom o zbrajanju:

a) svaka komponenta strukture modela dopunjena je faktorom u obliku binarne indikatorske funkcije s indeksom parametra koji se sastoji od stupnjeva varijabli I ... J ... K;

b) skup binarnih indikatorskih funkcija tvori kod strukture modela - R-bit binarni broj, čije znamenke odgovaraju rednom položaju parametara modela (izravni kod - od viših do nižih stupnjeva, obrnuti - obrnuto);

c) komponente modela se zbrajaju u skupine (prvu čine komponente koje ovise o stupnjevima samo jedne varijable; drugu - komponente koje ovise o stupnjevima parova varijabli; treću - od stupnjeva trojki , itd.), poredane po brojevima podskupina varijabli;

d) redoslijed formiranja opcija strukture modela određen je nizom kodova (cjelovito nabrajanje opcija strukture ili reducirano prema nekom kriteriju optimizacije - sukcesivno kompliciranje ili pojednostavljenje strukture).

6.4 Ako je struktura interpretativnog modela dana, a njegove varijable dostupne mjerenjima i promjenama, tada se parametri modela, sa svojim brojem M = N, određuju kao rješenje sustava jednadžbi

gdje je N broj zajedničkih mjerenja svih varijabli objektnog modela.

Kod M< N параметры модели определяют как результат минимизации функционалов случайной составляющей погрешности неадекватности:

Za S= 2 u formuli (2), rezultirajuće procjene sustavne komponente objektnog modela su procjene najmanjih kvadrata, a za S= 1 - MNM procjene. Dopuštene su i druge metode parametarske identifikacije.

6.5 Ako je struktura interpretativnog modela poznata do modela maksimalne složenosti, tada se njegova identifikacija provodi sekvencijalnim minimiziranjem pogreške neadekvatnosti u shemi promatranja presjeka odabirom koda strukture, metode za određivanje parametara i pravilo segmentacije podataka.

Istodobno se provjerava sustav nultih hipoteza o karakteristikama položaja interpretirajućeg modela: H 0 - degeneriranost (odsutnost ovisnosti); N 00 - kontinuitet; N 000 - kompozicijska homogenost (jedan model za skup niza zajedničkih mjernih podataka).

6.6 U presječnoj shemi promatranja, karakteristike pogreške neadekvatnosti modela određene su korištenjem ekstrapolacijske funkcije modela za izlaznu varijablu

gdje je M broj parametara modela;

- T- i je dio potprostora ulaznih varijabli koji se koristi kao kontrola (kontrolni prozor);

Skup parametara modela određenih iz podataka koji pripadaju probnom dijelu

Funkcija indikatora kontrolnog prozora.

6.7 Odstupanja stvarnih vrijednosti izlazne varijable modela u odnosu na njen ekstrapolacijski funkcional predstavljaju podatke o stvarnim vrijednostima greške modela.

Prosječni modul pogreške neadekvatnosti (MAE) modela trebao bi se koristiti za procjenu točnosti modela tumačenja.

(4)

Gdje R- volumen podataka u shemi presječnog promatranja;

kao ocjena ispravnosti – prosječna neisključena sustavna komponenta pogreške neadekvatnosti

kao procjena konvergencije - prosječni modul slučajne komponente pogreške neadekvatnosti kao srednje apsolutno odstupanje (MAD)

gdje je skup parametara određen iz svih podataka

6.8 Strukturno-parametarska identifikacija karakteristika položaja interpretirajućeg modela temelji se na testiranju sustava nultih hipoteza H 0, H 00 i H 000, kao i alternativnih hipoteza, odnosno, o prisutnosti funkcionalne ovisnosti, o njenom djelomičnom kontinuirana priroda (prisutnost “poremećaja” - diskontinuiteta prve vrste, uključujući derivacije) i postojanje individualnih interpretativnih modela za komponente skupa nizova mjernih podataka.

6.9 Prilikom testiranja hipoteze H 0, izvršite sljedeće radnje:

Protokol rezultata zajedničkih mjerenja podijelite u blokove na način da je broj blokova za jedan veći od broja parametara dane strukture modela;

Sve kombinacije M blokova formiraju se kao testni uzorak podataka, a preostali blok kao kontrolni uzorak (prozor);

Funkcionali tipa (2) su minimizirani na ispitnim uzorcima, a funkcionali tipa (4) izračunati su na kontrolnim uzorcima.

Najvjerojatniji kontinuirani model smatra se modelom s najnižom SMPN vrijednošću. Potom se cjelokupnim protokolom mjernih podataka konačno određuju parametri optimalnog modela strukture - MMC modela. U tom slučaju moguće je koristiti funkcionale (4) ili (5) ovisno o formulaciji problema.

6.10 Hipoteza H 00 provjerava se metodom "klizne granice", ponavljajući rješenje problema na način opisan u 6.9 s obje strane granice uz izračun za svaki položaj granice prosjeka ponderiranog brojem dimenzije SMPS-a komadno kontinuiranog modela. Hipoteza o kontinuitetu H 00 se odbacuje ako se pronađe podjelno kontinuirani model čiji će ponderirani prosjek SMPS biti manji od SMPS vrijednosti najvjerojatnijeg kontinuiranog modela.

6.11 Identifikacija sastava karakteristika položaja modela (testiranje hipoteze H 000) provodi se korištenjem skupa mjernih protokola sekvencijalnim klasteriranjem skupa podataka i konstruiranjem MMC modela za svaki od njih prema 6.9 i 6.10.

6.12 Pri određivanju parametara modela mogu se koristiti OLS ili MHM. Odgovarajući algoritmi za identifikaciju MMK označeni su kao MMKMNK i MMKMNM, a interpolacijska verzija MMKMNM, kada su medijani uzorka dodijeljeni kao čvorovi interpolacije, je MMKMEDS. U ovim algoritmima, nabrajanje opcija strukture provodi se metodom sekvencijalnog kompliciranja u skladu sa sporazumom o zbrajanju.

6.13 Identifikacija distribucije pogrešaka u neadekvatnosti interpretativnog modela provodi se testiranjem hipoteza o strukturi distribucije vjerojatnosti koja ih opisuje prema kriteriju danom u Dodatku A uz osiguranje uvjeta ergodičnosti.

6.14 Uvjet ergodičnosti osigurava se kako slijedi:

Podaci mjernog protokola izlazne varijable modela sa strukturnim kodom v centrirajte ga pomoću funkcije ekstrapolacije;

Odstupanja ovih podataka od ekstrapolacijske funkcije modela smatraju se pogreškama neadekvatnosti;

Za nizove pozitivnih i negativnih pogrešaka neadekvatnosti modela, prema 6.9, 6.10, konstruira se karakteristika položaja (SMPS za MMKMNC ili kvartilna karakteristika za MMKMNM i MMKMEDS), koja je karakteristika ljestvice;

Nizovi pozitivnih i negativnih pogrešaka neadekvatnosti modela normalizirani su karakteristikom ljestvice.

6.15 Za normalizirane pozitivne i negativne pogreške neadekvatnosti, kao realizacije identično raspodijeljenih slučajnih varijabli, hipoteza o strukturi distribucije vjerojatnosti provjerava se korištenjem kriterija obnovljivosti. Struktura distribucije s najvećom statistikom kriterija obnovljivosti uzeta je kao najvjerojatnija (Dodatak A). Odgovarajući MMK algoritmi označeni su kao MMKMP. U ovom slučaju, dobivena distribucija inverznom transformacijom s karakteristikama mjerila i položaja dovodi do karakteristike položaja interpretirajućeg modela.

6.16 Konačno, funkcija pogreške matematičkog modela odnosa između fizikalnih veličina predstavljena je zbrojem dimenzijski neodređenih? NR (X), strukturno neodređene D NS (X) i parametarski neodređene D NP (X) komponente:

E p(X) = ? NS (X) + D NP (X) + ? NR(X).

Za funkciju pogreške u mjeriteljskim mjernim zadaćama utvrđuju se probabilističke karakteristike (za prihvaćenu definiciju vjerojatnosti - aksiomatska, frekvencijska, subjektivna, interpolacijska itd.), kao i odgovarajuće statističke karakteristike u obliku intervalnih ili točkastih procjena kao funkcije ulazne varijable modela. Za ekspertne ocjene ovih karakteristika (subjektivne vjerojatnosti) treba razlikovati metričku i ordinalnu ljestvicu.

Istodobno, u metodama rješavanja primijenjenih mjernih problema dimenzionalne identifikacije, uzimaju se u obzir zahtjevi GOST R 8.563.

DODATAK A

(potreban)

Kriteriji identifikacije

Kriterij za identifikaciju interpretativnog modela, prema teorem o modularnom kriteriju(mu-kriterij), minimalno je matematičko očekivanje njegovog pomaka u odnosu na rezultate mjerenja izlazne varijable kontrolnog uzorka u shemi promatranja presjeka - .

Ako funkcija distribucije vjerojatnosti F x ( x) slučajne varijable X je takva da zatim okarakterizirati položaj? pravedan

(A.1)

Sposljedica. Identitet (A.1) minimiziran je medijanom, jer

Kriterij za određivanje gustoće distribucije vjerojatnosti f(x)varijabla X je maksimalni pokazatelj njegove ponovljivosti

- procjene gustoće f(x) na ispitnim i kontrolnim uzorcima sheme promatranja presjeka ( kappa test lema - ).

Ako je jednakost gustoća distribucije vjerojatnosti f P ( x) I f Za ( x) (Slika A.1, odnosno krivulje 1 I 2 ) slučajne varijable X postiže se u jednoj točki x 0 , zatim indikator obnovljivosti (A.2.)

gdje je D( x) = F P ( x) - F K ( x) je razlika za funkcije distribucije vjerojatnosti.

Posljedica: Korijeni jednadžbe f P ( x) = f K ( x)odgovaraju ekstremima razlike D( x), a identitet (A.3) ima oblik (slika A.2)

Slika A.1

Slika A.2

DODATAK B

(informativan)

Primjer identifikacije regresijskog modela

Demonstrirat ćemo mogućnosti MMC identifikacije - matematičkih modela objekata korištenjem podataka primjera (Tablica B.1) parametarske identifikacije regresijskog modela

Gdje? - slučajna varijabla simulirana senzorom "slučajnog" broja, u uvjetima multikolinearnosti, kada determinanta informacijske matrice koja odgovara sustavu normalnih jednadžbi najmanjih kvadrata teži nuli (u u ovom slučajušminka li se? 1.03.10 -19).

Tablica B.1 - Izlaz kemijske reakcije na u vremenu reakcije x 1 i temperatura x 2

Broj iskustva	x 1 minuta	x 2 , °C	Broj iskustva	x 1 minuta	x 2 , °C

U tim uvjetima OLS s Gaussovom shemom daje model s CAO< 0,735:

Ako ovaj problem smatramo strukturno nesigurnim i uzmemo ga kao model maksimalne složenosti

tada će algoritmi za identifikaciju MMC-a dati model (je li naznačen SMPN?)

= -3941,1650 - 1,0450677x 1 + 39,934086x 2 - 0,096740127 ± 0,804.

Rezultati pretraživanja opcija strukture (Z = ) dani su u tablici B.2. Njihova analiza pokazuje da senzor pseudoslučajnog broja koji se koristi za simulaciju ima pristranost, a rezultati identifikacije punog modela imaju značajnu strukturno neizvjesnu komponentu pogreške neadekvatnosti. Najbolji rezultat, istaknut u tablici B.2, autorima je ostao nevidljiv.

Tablica B.2 - SMPN MMKMNK- i MMKMEDS-modela

Hipoteza

DODATAK B

(informativan)

Usporedna analiza mjeriteljske kvalitete modela funkcija pretvorbe mjerila

B.1 Prilikom kalibracije voltmetra naizmjenična struja u pet točaka raspona ulazni napon instaliran s greškom<0,002 %, а на выходе - измеряли n i-fold u svakoj točki s greškom<0,005 %. Затем определяли средние арифметическое и квадратическое отсчетов (таблица В.1). По этим данным методом взвешенных наименьших квадратов (МВНК) с весовыми коэффициентами dobivena funkcija transformacije

Tablica B.1 - Podaci o umjeravanju

	xja, V

Usporedna analiza različitih opcija (tablica B.2) za konstruiranje transformacijske funkcije prema tablici B.1 pokazuje da je prema SMPN-u model transformacijske funkcije dobiven korištenjem MVNC više od 2 puta inferiorniji od modela dobivenog korištenjem MMCMNC .

Tablica B.2 - MMC identifikacijski podaci funkcije transformacije

Algoritam identifikacije


Procjene parametara prema kodu

Uzimajući u obzir nejednaku točnost mjerenja, uzet ćemo kao generaliziranu karakteristiku točnosti dobivenih varijanti funkcije transformacije odgovarajuće vrijednosti funkcije vjerojatnosti (tablica B.3) za Gaussove distribucije s parametrima I

Očito je da se u ovom primjeru MVNC algoritam ne može usvojiti za dobivanje procjena koje odgovaraju najvećoj vjerojatnosti.

2,7783181 . 10 18

2,68122931 . 10 21

2,33879454 . 10 21

U primjeru nije naveden oblik izražavanja pogrešaka - relativni ili smanjeni. Osim toga, zahtjevi za točnost kalibracije voltmetra nisu jasni. Jesu li ograničeni granicom dopuštene (relativne ili smanjene) pogreške mjerenja izlaznog napona, tj. 0,005%? Stoga je provedena daljnja analiza točnosti za gornju granicu kalibracijskog raspona.

Kritična vrijednost navedena u primjeru (21.10 -5) za odstupanje procjene koeficijenta konverzije b od nominalne vrijednosti pri testiranju hipoteze o njezinoj značajnosti ne odgovara granici dopuštene pogreške navedenoj u primjeru za ovo mjerilo (0,005% > 5,10 -5). Na gornjoj granici raspona, to odgovara prekoračenju granice dopuštene pogreške za više od 4 puta, čak i bez uzimanja u obzir pogreške radnog standarda.

Metoda umjeravanja usvojena u primjeru za granicu dopuštene pogreške od 0,005% nezadovoljavajuća je samo zbog komponente pogreške zbog konstrukcije funkcije pretvorbe. U točki ja= 1 ova pogreška je izvan navedenih granica.

Uzimajući u obzir gore navedene okolnosti, pretposljednji stupac tablice B.1 prikazuje odstupanja izračunatih vrijednosti transformacijske funkcije konstruirane pomoću MVNC-a od prosječnih vrijednosti mjernih podataka u točkama umjeravanja. Posljednji stupac daje slična odstupanja za transformacijsku funkciju konstruiranu pomoću MMKSM.

B.2 Prilikom kalibracije mjernog toplinskog pretvarača TEM-1 (pomoću potenciometra P348 klase 0,002, otpornika P321 klase 0,01 i normalnog elementa klase 0,005), vrijednosti izmjenične struje postavljene su na njegov ulaz ( x i = 0,3 ja mA, ), a na izlazu su obavljena mjerenja jednog napona . Na temelju ovih podataka (tablica B.4), transformacijska funkcija konstruirana je metodom uzastopnih aproksimacija

DODATAK D

(informativan)

Bibliografija

Problemi kibernetike. VK-94. Statističke metode u teoriji održavanja. - M.: Akademija nauka SSSR-a, 1982

Levin S.F. Osnove teorije upravljanja. - M.: Ministarstvo obrane SSSR-a, 1983

Levin S.F., Blinov A.P. Znanstveno i metodološko osiguranje zajamčenih rješenja mjeriteljskih problema primjenom probabilističkih i statističkih metoda // Mjerna tehnika. - 1988. - br.12

Levin S.F. Matematička teorija problema mjerenja // Kontrolni i mjerni instrumenti i sustavi. - 1999: br. 2 - 5. - 2000: br. 1

Levin S.F. Mjeriteljsko ovjeravanje i podrška programskoj opremi za statističku obradu rezultata mjerenja // Mjerna tehnika. - 1991. - br.12

Levin S.F., Baranov A.N., Veretenin D.A., Khaled H.M. Procjena značajki pouzdanosti prediktivnog upravljanja u automatiziranim sustavima mjeriteljske podrške // Mjerna tehnika. - 1991. - br.12

Levin S.F. Metoda maksimalne kompaktnosti i složeni mjerni zadaci // Mjerna tehnika. - 1995. - br. 7

Blinov A.P., Veretenin D.A. Značajke funkcionalnog sadržaja paketa aplikacijskih programa metode maksimalne kompaktnosti // Mjerna tehnika. - 1991. - br.12

Šabanov P.G. Korištenje identifikacijskih metoda za ocjenu metroloških karakteristika Josephsonove mjere naprezanja // Mjerna tehnika. - 1991. - br.12

Levin S.F., Markova E.V. Planiranje ispitivanja za mjeriteljsko certificiranje softvera za statističku obradu podataka // Mjerna tehnika. - 1995. - br. 6

Levin S.F., Markova E.V., Posobilo V.A. Sustavi za mjeriteljsku potporu mjernih zadataka // Kontrolni i mjerni instrumenti i sustavi. - 1997. - br. 4

Levin S.F. Mjeriteljska kvaliteta softvera za obradu rezultata mjerenja // Kontrolno-mjerni instrumenti i sustavi. - 1997. - br. 6

Levin S.F., Migačev B.S. Problem odabira točaka za mjernu kontrolu mjernih instrumenata // Mjerna tehnika. - 1998. - br.9

Levin S.F., Lisenkov A.N., Senko O.V., Kharatyan E.I. Sustav mjeriteljske podrške za statičke mjerne zadatke "MMK-stat M". Korisnički vodič. - M.: Gosstandart Rusije, Računalni centar RAS, 1998

Vuchkov I.N., Boyadzhieva L.N., Solakov E.B. Primijenjena linearna regresijska analiza. - M.: Financije i statistika, 1987

Semenov L.A., Siraya T.N. Metode konstruiranja kalibracijskih karakteristika mjernih instrumenata. - M.: Izdavačka kuća za standarde, 1986

Taube B.S. Razvoj i istraživanje visokopreciznih metoda i sredstava za automatsko mjerenje efektivne i srednje vrijednosti izmjeničnog napona. Sažetak dr.sc. disertacija, 1972

Blinov A.P. Konstrukcija kalibracijskih karakteristika mjernih instrumenata metodom maksimalne kompaktnosti // Mjerna tehnika. - 1987. - br. 7

Bezikovich A.Ya., Gravin O.N. Studija zračnih višeelementnih toplinskih pretvarača // Proc. mjeriteljski Institut SSSR-a. - 1965. - Br. 82 (142)

DOKljučne riječi: objekt mjerenja, matematički model, pogreške neadekvatnosti, dimenzijska identifikacija, modularni kriterij, kriterij obnovljivosti, strukturno-parametarska identifikacija

Matematički model državne registracije. Određivanje kalibracijskog faktora

Tema 2. Procjena potrošačkih koordinata GPS-om metodom izravnih navigacijskih definicija 7

Predgovor

Tema 1. Kočenje satelita u Zemljinoj atmosferi Cilj kolegija

Početni uvjeti

Matematički modeli

Model gibanja satelita oko Zemlje uzimajući u obzir atmosferu

Matematički model atmosfere (GOST 4401-81)

Predgovor

Uvod

1 područje upotrebe

2 Normativne reference

3 Pojmovi, definicije i kratice

3.1 Izrazi i definicije

3.2 Kratice

4 Osnovne odredbe

5 Opći zahtjevi za razvoj i korištenje računalnih modela

Dodatak A (za referencu). Objašnjenja za neke točke standarda

Dodatak B (za referencu). Primjeri uporabe računalnih modela proizvoda u inženjerskoj praksi

Bibliografija

Preuzmite dokument

DODATAK D

Bibliografija

Nalazimo se na društvenim mrežama

Kategorije