Моделирование систем и процессов авиационных систем

Цели и задачи дисциплины
Целью дисциплины является формирование у студентов знаний методических основ разработки и применения моделей процессов и систем в авиационной технике.
Задачи изучения дисциплины (минимально необходимый комплекс знаний и умений)
Иметь представление:
– о классификации моделей;
– о методике разработки моделей в научных и инженерных исследованиях;
– о методике применения моделей в научных и инженерных исследованиях;
– о методах оценки адекватности моделей поведению изучаемого объекта;
– о математических методах, применяемых в моделировании;
– о методах планирования вычислительного эксперимента;
– о задачах идентификации и оптимизации.
Знать:
– основные понятия теории моделирования;
– основные типы моделей процессов и систем;
– основные требования, предъявляемые к разработке математических моделей.
Уметь:
– составлять математическое описание математических моделей;
– проводить вычислительный эксперимент на детерминированной математической модели;
– проводить вычислительный эксперимент на математической модели случайного процесса.
Иметь опыт составления математического описания для простейших математических моделей объектов авиационной техники, составления плана вычислительного эксперимента, проведения вычислительного эксперимента на простейшей математической модели случайного процесса.
Содержание разделов дисциплины.
Основные понятия и определения
Понятия оригинала и модели. Примеры моделей. Процесс моделирования. Этапы моделирования.
Задачи моделирования и типы моделей
Классификация моделей. Задачи этапов моделирования.
Математические модели процессов и систем
Принципы создания математических моделей. Элементы математической модели. Виды математических моделей: стационарные и нестационарные, детерминированные и стохастические.
Адекватность моделей
Вычислительный эксперимент. Понятие об адекватности математической модели поведению реального объекта. Статистическая основа проверки адекватности. Точность и погрешность. Процедура принятия решения об адекватности модели поведению реального объекта.
Задачи идентификации и оптимизации
Задача идентификации при построении математической модели. Понятие об обратных задачах. Задача оптимизации. Методы решения задач идентификации и оптимизации.
Алгоритм моделирования процессов и систем
Алгоритм построения модели и ее идентификации. Сложные и простые модели. Проблемы построения математических моделей. Методы математического моделирования.
Методы планирования вычислительного эксперимента
Понятие о планировании вычислительного эксперимента и его цель. Планирование эксперимента статистическими методами. Понятие о методах экспертных оценок.
Методы обработки результатов вычислительного эксперимента
Этапы обработки результатов вычислительного эксперимента. Методы и алгоритмы статистического анализа.
Примеры применения моделей в авиации
Примеры задач, разработки и применения моделей систем и процессов в авиации.
Содержание лабораторных работ
Изучение структуры и состава моделей систем и процессов.
Оценка погрешности результатов вычислительного эксперимента.
Оценка адекватности результатов эксперимента.
Идентификация математической модели.
Обработка результатов эксперимента.
Содержание расчетно-графических работ
Составление элементов математической модели.
Разработка детерминированной математической модели.
Разработка стохастической математической модели.
Планирование вычислительного эксперимента.