От студенческих экспериментов до промышленных решений: история одного разработчика

Никогда не предполагал, что погружусь в математическое моделирование, компьютерные симуляции и прочие непростые материи. В планах было создавать компьютерные игры, грезил о том, чтобы играть тяжёлый металл — но уж никак не создавать какие‑то цифровые двойники. Однако жизнь, как выясняется, не то, чтобы сложнее, чем думалось, но куда интереснее. А может, просто страннее? Впрочем, это не важно. Наверное, мой путь покажется довольно стандартным. Школа – университет – работа. Попробую немного рассказать про каждый из этих этапов.

https://habr.com/ru/articles/1002204/

#математика #simulink #cae #электротехника #Энергетика #аэс #тэц

Как математика помогала выжить в 90-е

В 1994 году, когда вся страна шла вразнос, а парламент стоял обгорелый после обстрела танками, я почему-то решил завязать с торговлей и поступить в МГТУ им. Баумана на кафедру «Ядерные реакторы и энергетические установки» факультета «Энергомашиностроение». То ли потому, что детство провёл рядом со Смоленской АЭС и нахватался радиоактивных выбросов от советского реактора РБМК-1000. То ли потому, что в подростковом возрасте, будучи выгнанным из 8-го класса школы за асоциальное поведение, я поступил в Брянский машиностроительный техникум. А там один из моих преподавателей хвастался тем, что подавал документы в Бауманку - нет, поступить ему не удалось, но саму попытку он считал большим достижением. Видимо, на неокрепшие мозги 15-летнего ботаника это произвело неизгладимое впечатление. И когда я заработал на дикой торговле времён распада СССР немного денег, я решил, что надо учиться в Бауманке и стать инженегром. В те голодные времена в университете каждый выживал как мог. Университет платил практически ничего от слова совсем. Одни бросали преподавать и шли работать кому повезло, те по специальности или близко, кому не везло, те работали, где придется. Один из наших преподавателей, подрабатывал торговым представителем и предлагал мне, как способному и перспективному студенту атомщику тоже развозить по магазинам печенье и вафли. Но я к тому времени уже был бывший владелец магазинов, и такой фигней заниматься не хотел. Я хотел быть ученым физиком или хотя бы инженером (Спойлер у меня не получилось, и американская коррупция сделала из инженера физика быдлокодера об этом я писал ранее).

https://habr.com/ru/articles/994216/?utm_source=habrahabr&utm_medium=rss&utm_campaign=994216

#математика #simulink #simintech #моделирование_систем #matlab #мвту

Как математика помогала выжить в 90-е

В 1994 году, когда вся страна шла вразнос, а парламент стоял обгорелый после обстрела танками, я почему-то решил завязать с торговлей и поступить в МГТУ им. Баумана на кафедру «Ядерные реакторы и энергетические установки» факультета «Энергомашиностроение». То ли потому, что детство провёл рядом со Смоленской АЭС и нахватался радиоактивных выбросов от советского реактора РБМК-1000. То ли потому, что в подростковом возрасте, будучи выгнанным из 8-го класса школы за асоциальное поведение, я поступил в Брянский машиностроительный техникум. А там один из моих преподавателей хвастался тем, что подавал документы в Бауманку - нет, поступить ему не удалось, но саму попытку он считал большим достижением. Видимо, на неокрепшие мозги 15-летнего ботаника это произвело неизгладимое впечатление. И когда я заработал на дикой торговле времён распада СССР немного денег, я решил, что надо учиться в Бауманке и стать инженегром. В те голодные времена в университете каждый выживал как мог. Университет платил практически ничего от слова совсем. Одни бросали преподавать и шли работать кому повезло, те по специальности или близко, кому не везло, те работали, где придется. Один из наших преподавателей, подрабатывал торговым представителем и предлагал мне, как способному и перспективному студенту атомщику тоже развозить по магазинам печенье и вафли. Но я к тому времени уже был бывший владелец магазинов, и такой фигней заниматься не хотел. Я хотел быть ученым физиком или хотя бы инженером (Спойлер у меня не получилось, и американская коррупция сделала из инженера физика быдлокодера об этом я писал ранее).

https://habr.com/ru/articles/994216/

#математика #simulink #simintech #моделирование_систем #matlab #мвту

От контроллеров до операторов: моделирование меняет подход к автоматизации на всех уровнях АСУ ТП

Давайте представим, что нам нужно построить сложный объект — скажем, самолет, поезд или вообще атомную электростанцию. Строить «наобум» невероятно дорого и рискованно. Гораздо разумнее выполнить предварительные расчеты и скорректировать слабые места. Есть разные виды расчетов, ну например расчет прочности конструкции, расчет стомости сорружения или эксплуатации, расчет последствий аварии (для АЭС). Расчеты бывают статические например расчет фундамента, расчет толщщины стены, или просто расчет нагрузки на балку. И динамические - расчет некоторого процесса разворащивающегося во времени например: расчет процесса нагрева котла в доме, расчет процесса разгона авиационного двигателя, расчет процесс поддержания давления в кабине самоелета при изменении высоты. В динамических расчетах сложных объектах, как правило необходмо учитывать работу автоматической системы управления (АСУ), поскольку система управления влияет на процесс. Если мы говоримт об АСУ ТП (Автоматической Системе Управления Технологическими Процессами), то само название как бы намекает на наличие некоторого процесса во времени, а значит тут есть место для динамического рассчета. Вот здесь-то на сцену и выходит "Среда динамического моделирования технических систем SimInTech." Хотите узнать, как поведёт себя котельная установка, двигатель, система вентиляции и тд? Вместо того, чтобы собирать макет и проводить натурные испытания (иногда практически невозможные), мы используем SimInTech. SimInTech — это программное обеспечение, в котором можно создать математическую модель объекта и провести все испытания на компьютере, без риска и лишних затрат. Это позволяет найти ошибки и оптимизировать конструкцию объекта и отладить систему управления ещё до начала реального производства.

https://habr.com/ru/articles/986186/

#simintech #simulink #matlab #математическое_моделирование #осрв #плк #асутп

Lukas Ziegler (@lukas_m_ziegler)

MathWorks의 MATLAB과 Simulink를 활용해 비행 전에 UAV(무인기)용 신뢰성 있는 비행 제어 아키텍처를 설계·테스트·튜닝·검증할 수 있다는 안내입니다. 수식뿐 아니라 시뮬레이션 기반의 검증 워크플로우로 실제 비행 전 제어 시스템을 구성하고 검증하는 과정을 강조합니다.

https://x.com/lukas_m_ziegler/status/2016509402749047084

#mathworks #matlab #simulink #uav #flightcontrol

Как летает космическая ракета на примере СОЮЗ? Отвечаем методом струкутрного моделирования

В предыдущей части мы запустили двухступенчатую ракет в космос. Вторая ступень достигла космической скорости по формуле Циолковского и согласно законам Ньютона. Это, конечно, хорошо и правильно, но не совсем. Точнее не совсем правильно. В наших расчетах мы запускали ракету в белый свет, как в копеечку, вертикально вверх. В этом случае первая ступень улетает в открытый космос по инерции и летит, черт знает куда (а черт – потому что бога нет, Гагарин, когда летал, не видел). Реальные ракеты выходят на орбиту по-другому, не вертикально вверх. После старта ракета начинает отклонятся программой управления с тем, чтобы при выходе на орбиту, она имела направление движения параллельно земле (по-грамотному это называется угол тангажа). Давайте сделаем модель, которая будет это учитывать. Если использовать методы структурного моделирования, это будет сделать не сильно сложнее, чем модель артиллерийского снаряда, который мы перехватывали в задаче про волка и зайца. Методы структурного моделирования позволят нам создать набор компонентов, из которых, как из кубиков лего, можно собирать одну-, двух- и трехступенчатые ракеты. А для того, чтобы наша ракета была не абстрактная, возьмём данные по ракете «СОЮЗ», к тому же на хабре уже есть решение этой задачи. Больше спасибо автору, что уже собрал все необходимые данные. https://habr.com/ru/articles/649961/ Тем, кто первый раз пытается создать структурную модель, и кому покажутся сложными физическая модель сферического коня в вакууме или численное интегрирование обыкновенных дифференциальных уравнений, я рекомендую почитать статью про противоракетную оборону Израиля, где все это объясняется на основе знаний математики 4 класса. https://habr.com/ru/articles/878168/

https://habr.com/ru/articles/978928/

#simulink #matlab #simintech #моделирование #структурное_моделирование #ракетыносители #союз21в

Циолковский, Ньютон и Эйлер в расчете полета ракеты методом структурного моделирования для самых маленьких

Продолжаем публикации из серии «математическое моделирование для самых маленьких». В предыдущих статьях мы показали, как из погони волка за зайцем можно получить формулы для систем наведения противоракетной обороны. Там очень подробно описано как, зная скорость объекта, можно рассчитать траектории движения различных объектов в пространстве. https://habr.com/ru/articles/878168/ В этот раз мы займемся исследованием траектории движения космических ракет. Сравним формулу Циолковского с законом Ньютона и рассчитаем отправку груза на орбиту земли одноступенчатой ракетой, и двухступенчатой. И все это – в рамках курсов школьной физики и математики с помощью структурного моделирования.

https://habr.com/ru/articles/972994/

#Полет_ракеты #моделирование_систем #simintech #simulink #matlab #формула_циолковского #математическое_моделирование

#Dyad #SciML tutorial! Use Dyad's graphical/textual #acausal system to build models from validated model components and transform into your #digitaltwin!

#Dyad = component-based modeling tool (e.g. #Modelica, #Amesim, #Simulink) + AI/ML autocomplete!

https://www.youtube.com/watch?v=ttQIE3UMCFU

Simulink (Matlab) Copilot

https://github.com/Kaamuli/Bloxi

#HackerNews #Simulink #Copilot #Matlab #GitHub #Bloxi #AI #Tools

10. Особые линейные системы. Часть 3

Продолжаем применять теорию автоматического управления к процессам в ядерных реакторах. На этот раз рассмотрим процессе в контуре с теплоносителями и ядреными реакциями.

https://habr.com/ru/articles/889402/

#ТАУ #simintech #matlab #simulink #теория_автоматического_управления

Ну заяц погоди! Часть 3. Эволюция

Данный текст является незапланировнным продолжением к статье для школьников о моделировании погони, которая внезапно превратилась в задачу перехвата артиллерийского снаряда зенитной ракетой. Сейчас мы опять обратимся к модели зайца и посмотрим на эту задачку с точки зрения теории эволюции, опять в таки изложении для школьников. Подробное описание создания модели в первой части статьи

https://habr.com/ru/articles/892106/

#математическое_моделирование #simintech #simulink #математическое_моделирования

Ну заяц погоди! Или противрактеная оборона для самых маленьких евреев и не только. Часть 2

Продолжение статьи, созданной в процессе решения задачи о погоне, для школьников. Очков Валерий Федорович , предложил мне решить методом структурного моделирования задачу погони волка за зайцем. И в первой части именно эта задача подробно и разобрана. Многие читатели справедливо спрашивали, а причем здесь евреи и ракеты? В этой части я покажу, как можно связать школьную задачу про бегающего по кругу зайца с израильской противоракетной системой купол.

https://habr.com/ru/articles/887252/

#simintech #моделирование #обучение_програмированию #matlab #simulink

Как странные формулы ТАУ заменяют 3D расчеты на СуперЭВМ, и помогают Siemens побеждать

Этот текст – дополнение ко второй части лекции про особые линейные системы . Сравниваем расчет многослойной стенки в сеточной модели и расчет по формуле ТАУ.

https://habr.com/ru/articles/885086/

#matlab #теплообмен #тау #simulink #simintech

Ну заяц погоди! Или противоракетная оборона для самых маленьких евреев и не только. Часть 2

Продолжение статьи, созданной в процессе решения задачи о погоне, для школьников. Очков Валерий Федорович , предложил мне решить методом структурного моделирования задачу погони волка за зайцем. И в первой части именно эта задача подробно и разобрана. Многие читатели справедливо спрашивали, а причем здесь евреи и ракеты? В этой части я покажу, как можно связать школьную задачу про бегающего по кругу зайца с израильской противоракетной обороной.

https://habr.com/ru/articles/880938/

#simintech #matlab #simulink #сау #дифференцирование #дифференциальные_уравнения

Ну заяц погоди! Или противоракетная оборона для самых маленьких евреев и не только. Часть 1

В тексте на школьном примере демонстрируется вся красота структурного моделирования технических систем. Рассматривается задача погони волка за зайцем которая на самом деле является задачей перехвата любых целей в многомерном пространстве. Объясняем на пальцах, для самых маленьких, как работает система противоракетной обороны Израиля. Мне кажется, что у меня получилось объяснить способы решения системы алгебраический и дифференциальных уравнений маленькому человеку, которые еще не знает что такое производная или большему человеку кторый уже забыл об этом, да и не знал никогда. Один знакомый финансист прочитав этот текст, бросил дебет с кредитом и банковские счета и попросился работать инженером, потому что ему вдруг стало понятно о чем ему говорили на уроках математики.

https://habr.com/ru/articles/878168/

#simintech #matlab #simulink #математика #метод_эйлера #численное_интегрированияе #диференциальные_уравнения

Мини-обзор о прошедшем Engee-Day 2024 в Москве

Доброе утро! Сегодня хотелось бы, наконец-то, поделиться впечатлениями после посещения дня Engee Day в Москве, провести небольшой обзор прошедшего события. Во-первых, давно общаюсь с сообществом Экспоненты, еще со времен, когда они стабильно были на Южнопортовом проезде. Здесь офис находится на профсоюзной, я раньше даже жил недалеко, было интересно, когда вышел из метро и немного вспомнил знакомые места.

https://habr.com/ru/articles/862648/

#engee #matlab #simulink #инженерный_подход #инженер #itкомпании #программное_обеспечение #программирование #мероприятие_для_разработчиков #мероприятие

Принцип цифрового управления непосредственным преобразователем напряжения

Схема непосредственного преобразователя напряжения широко используется в современной электронике: различные стабилизаторы напряжения (понижающие или повышающие), инверторы одно- и много-фазные. Для низковольтных маломощных преобразователей как правило используются аналоговые схемы управления, для мощных и/или высоковольтных уже выгоднее использовать цифровые системы управления на основе микроконтроллера. К оригинальному принципу построения цифрового регулятора я пришёл без малого 20 лет назад. Принцип простой, как говорится, “лежит на поверхности”, позволяет получить отличное быстродействие, качество переходных процессов и отсутствие выбросов токов дросселя. Но вот, что интересно для меня, я нигде больше за эти 20 лет на практике не встретил данного подхода к построению регулятора по аналогичному принципу (плохо искал?). Подразумевается, что читатель понимает: основы ТОЭ (теоретические основы электроцепей), принципы формирования ШИМ (широтно-импульсной модуляции).

https://habr.com/ru/articles/857264/

#микроконтроллеры #силовая_электроника #моделирование #преобразователи #matlab #simulink

Produkte schneller entwickeln mit Behaviour Driven Development (BDD)
Behaviour Driven Development (BDD) kommt aus der Softwareentwicklung, kann aber auch im Systems Engineering eingesetzt werden.
https://www.se-trends.de/behaviour-driven-development-bdd/
#Methoden #Werkzeuge #BDD #BehaviorDriven #FlowEngineering #Simulation #Simulink #Valispace

10. Особые линейные системы

Продолжаем публикацию лекций по предмету "Управление в Технических устройствах" Автор Олега Степановича Козлова. Кафедра "Ядерные энергетические установки" МГТУ им. Н.Э. Баумана. Это пожалуй первая лекция, гда теория автоматеского управления применяется непосредственно к таким устройствам как ядерные реакторы. Более того имеенно на это лекции объясняется что такое 1D моделирование. В предыдущих сериях: 1. Введение в теорию автоматического управления . 2. Математическое описание систем автоматического управления 2.1 — 2.3 , 2.3 — 2.8 , 2.9 — 2.13 . 3. Частотные характеристики звеньев и систем автоматического управления регулирования. 3.1. Амплитудно-фазовая частотная характеристика: годограф, АФЧХ, ЛАХ, ФЧХ . 3.2. Типовые звенья систем автоматического управления регулирования. Классификация типовых звеньев. Простейшие типовые звенья . 3.3. Апериодическое звено 1–го порядка инерционное звено. На примере входной камеры ядерного реактора . 3.4. Апериодическое звено 2-го порядка . 3.5. Колебательное звено . 3.6. Инерционно-дифференцирующее звено . 3.7. Форсирующее звено . 3.8. Инерционно-интегрирующее звено (интегрирующее звено с замедлением) . 3.9. Изодромное звено (изодром) . 3.10 Минимально-фазовые и не минимально-фазовые звенья . 3.11 Математическая модель кинетики нейтронов в «точечном» реакторе «нулевой» мощности . 4. Структурные преобразования систем автоматического регулирования . 5. Передаточные функции и уравнения динамики замкнутых систем автоматического регулирования (САР) . 6. Устойчивость систем автоматического регулирования. 6.1 Понятие об устойчивости САР. Теорема Ляпунова. 6.2 Необходимые условия устойчивости линейных и линеаризованных САР. 6.3 Алгебраический критерий устойчивости Гурвица. 6.4 Частотный критерий устойчивости Михайлова. 6.5 Критерий Найквиста.

https://habr.com/ru/articles/802401/

#ТАУ #simintech #simulink #системы_с_запаздывание #автоматическое_управление #САР #УТС #ядерные_реактор #трубопроводы

По чем синтаксический сахар в графических языках программирования?

Графические языки программирования Изобретатели языка FORTRAN стремились создать такой язык программирования, который был бы понятен человеку. По сравнению с ассемблером FORTRAN более понятен, но все равно не так понятен, как английский. Поэтому движение к упрощению языков программирования продолжалось и дошло до того, что программы сегодня можно не писать текстом, а рисовать диаграммами. Забавно, но это наглядное подтверждение, что развитие идет по кругу или, точнее, по спирали. Первобытный человек сначала рисовал истории на стенах, потом люди придумала алфавит, потом другие умные люди придумали формулы для математических расчетов, потом другие не менее умные придумали для них счетные машины, потом для счетных машин придумали алфавит – ассемблер, потом язык FORTRAN, и, наконец, появился графический язык диаграмм. Круг замкнулся! Люди вернулись к рисованию, но на другом уровне развития, а все потому, что это удобнее и экономит время на понимание. Очевидно, что рисунок понять легче чем текст, особенно когда текста многие килобайты, как в современных библиотеках и фреймворках, в которых сам черт ногу сломит. Что говорят стандарты? Обратимся к МЭК 61131-3. Там описано два чисто графических языка программирования: FBD ( Function Block Diagram ) — графический язык программирования стандарта МЭК 61131-3 . Предназначен для программирования программируемых логических контроллеров (ПЛК) . LD (Ladder diagram ) — язык релейно-контактной логики. Интересно, что язык программирования LD основан на принципиальных электрических релейных схемах, то есть программист, когда пишет программу на этом языке, на самом деле рисует принципиальную электрическую схему.

https://habr.com/ru/articles/822133/

#simulink #simintech #графические_редакторы #графический_язык_программирования #matlab #mathematica #системное_программирование