
3.
Математическое обеспечение анализа проектных
решений
Метод разреженных матриц можно реализовать путем интерпретации
и
ком-
пиляции.
В
обоих случаях создаются массивы ненулевых коэффициентов мат-
рицы
(с
учетом
вторичных ненулей)
и
массивы координат этих ненулевых эле-
ментов.
При
этом выигрыш
в
затратах памяти довольно значителен. Так,
при
мат-
рице умеренного размера (200
х
200)
без
учета
разреженности потребуется
320
Кбайт. Если
же
взять характерное значение
9 для
среднего числа ненулей
в
одной строке,
то для
коэффициентов
и
указателей координат потребуется
не
более
28
Кбайт.
В
случае интерпретации моделирующая программа
для
каждой операции
в
соответствии
с
(3.33)
при a,
k
Ф
0 и
a
kj
*
0
находит, используя указатели,
нужные коэффициенты
и
выполняет арифметические операции
по
(3.33).
По-
скольку
СЛАУ
в
процессе анализа решается многократно,
то и
операции поис-
ка
нужных коэффициентов также повторяются многократно, на что, естествен-
но,
тратится машинное время.
Способ
компиляции более экономичен
по
затратам времени,
но
уступает
способу интерпретации
по
затратам памяти.
При
компиляции поиск нужных
для
(3.33)
коэффициентов выполняется однократно перед численным решени-
ем
задачи. Вместо непосредственного выполнения арифметических операций
для
каждой
из них
компилируется команда
с
найденными адресами ненулевых
коэффициентов.
Такие команды образуют рабочую программу решения
СЛАУ,
которая
и
будет решаться многократно. Очевидно,
что
теперь
в
рабочей про-
грамме будет выполняться минимально необходимое число арифметических
операций.
Анализ
в
частотной
области
Анализ
в
частотной области выполняется
по
отношению
к
линеаризован-
ным
моделям объектов.
Для
алгебраизации
линейных СОДУ справедливо при-
менение преобразования Фурье,
в
котором оператор d/dt заменяется операто-
рому'со.
Характерной особенностью получающейся СЛАУ является комплексный
характер матрицы коэффициентов,
что в
некоторой степени усложняет процеду-
ру
решения,
но не
создает принципиальных трудностей.
При
решении задают
ряд
частот
Ю
А
.
Для
каждой частоты решают СЛАУ
и
определяют действитель-
ные
и
мнимые части искомых фазовых переменных.
По ним
находят амплитуду
и
фазовый угол каждой спектральной составляющей,
что и
позволяет построить
амплитудно-частотные,
фазочастотные
характеристики, найти собственные
частоты колебательной
системы
и т. п.
Многовариантный
анализ
Одновариантный
анализ позволяет получить информацию
о
состоянии
и по-
ведении проектируемого объекта
в
одной точке пространства внутренних
X
и
внешних
Q
параметров. Очевидно,
что для
оценки свойств проектируемого
объекта этого недостаточно. Нужно выполнять
многовариантный
анализ,
108