МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКОЕ

— исследование объектов (систем) на моделях физических, при котором изучаемый процесс (явление) воспроизводится с сохранением его физической природы или используется аналогичное другое физическое явление. Основой для М. ф. являются методы подобия теории, базирующиеся на анализе размерностей физ-величин. Необходимыми условиями при М. ф. являются: соблюдение геом. подобия оригинала и модели и соответствующих масштабов для параметров исследуемого процесса (явления). Для этого натурные значения соответствующих параметров умножают на постоянную величину, называемую масштабом моделирования, или коэффициентом подобия, который для осн. параметров является независимым, а для производных параметров — зависит от основных.

Условием осуществления подобия является равенство критериев подобия — безразмерных величин, содержащих комбинации значений физ. параметров, характеризующих исследуемый процесс в натуре и на модели. По характеру исследуемого процесса различают виды подобия, для которых разработаны соответствующие критерии гидравлического, электр., аэродинамического и др. подобия. М. ф. целесообразно применять при исследовании таких сложных систем, для которых либо невозможно, либо очень сложно дать достаточно точное матем. описание их функционирования, а экспериментальное получение необходимых для решения задач автоматизации характеристик объектов в производственных условиях невозможно без нарушения эксплуатационных режимов технолог, процессов и оборудования, которое в ряде случаев недопустимо (напр., при исследованиях работы систем автоматики на граничных режимах в условиях больших

возмущений, отработке схем аварийной защиты и т. д.).

М. ф. сложных систем, напр., электр., осуществляется на т. и. динамических моделях с использованием спец. машин-моделей, воспроизводящие осн. характеристики реальных элементов системы. М. ф. позволяет воспроизводить свойства систем автом. управления (САУ) полнее, чем при моделировании математическом, опирающемся, как правило, на идеализированные матем. описания объекта (модели математические) и элементов системы, а также обеспечивает возможность непосредственного присоединения к физ. модели реальной измерит, и регулирующей аппаратуры без спец. преобразовательных устр-в, вносящих дополнительные погрешности и искажения. На рис. показано место М. ф. в общей схеме моделирования САУ.

Схема моделирования систем автоматического управления.

Метод М. ф. менее универсален, чем моделирование с помощью ЭВМ, однако в ряде случаев он является эффективным (при исследованиях нестационарных режимов в регулируемых энергосистемах, САУ некоторыми агрегатами хим. и металлург, производства, автоматики сложных электроприводов, в аэродинамике. строительной технике), а иногда и единственно возможным средством (напр., при отработке бортовых САУ космических летательных аппаратов), позволяющим достичь высокой степени точности и надежности автомат. систем.

Лит.: Кириичев М. В., Михеев М. А. Моделирование тепловых устройств. М. Л., 1936 [библиогр. с. 317—320]; Эйгенсоп Л. С. Моделирование. М., 1952 [библиогр. с. 367—370]; Веников В. А., Иванов-Смоленский А. В. Физическое моделирование электрических систем. М. Л., 1956 [библиогр. с. 353—358].

О. Л. Цыганков.