Универсальная программная надстройка распознавания событий для моделирования гибридных систем

С. О. Травин

doi:10.25514/CHS.2022.2.23001

С. О. Травин Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук, Москва, Россия https://orcid.org/0000-0003-2470-7855

DOI: https://doi.org/10.25514/CHS.2022.2.23001

Ключевые слова: динамическая система, задача Коши, химическая реакция, дифференциальные уравнения химической кинетики, унификация программного обеспечения

Аннотация

В статье приводится описание универсальной программной надстройки в среде VBA – Excel, для обработки событий в гибридных системах дифференциальных уравнений (ДУ) со сменой режимов. Надстройка совместима с интеграторами любого типа, производящими численное решение систем ДУ. Наступление событий фиксируется значениями логических переменных, расположенных в ячейках одного из листов Excel (при переходе от значения False к значению True). Приведены примеры расчетов демонстрационных систем. Также представлен код надстройки, который может быть использован для систем произвольной сложности с самыми различными подходами к распознаванию событий.

Литература

Benkovich, E.S., Kolesov, & Yu.B., Senichenkov, Yu.V. (2002) Practical modeling of dynamic systems. St. Petersburg: BHV-Petersburg. (in Russ.)

Kolesov, Yu.B., & Senichenkov, Yu.V. (2006). Systems Modeling. Object-oriented approach. Tutorial. St. Petersburg: BHV-Petersburg. (in Russ.)

Kolesov, Yu.B. (2004). Object-oriented modeling of complex dynamic systems. SPb.: Polytech. (in Russ.)

Avrutin, V., & Schutz, M. (2001). Remarks to simulation and investigation of hybrid. Hybrid systems. Model Vision Studium: Proceedings of the international scientific and technical conference. St. Petersburg: Polytech, P. 64-66.

Popov, E.A., & Shornikov, Yu.V. (2020). Detection of events of various types in hybrid dynamic systems. Data analysis and processing systems. 4(80), 159-176. (in Russ.)

Shornikov, Yu.V., Kirillov, V.L., Bessonov, A.V., & Popov, E.A. (2015). Models of system dynamics in the ISMA environment. Collection of scientific works of NSTU. 4(82), 122-135. (in Russ.)

Popov, E.A., & Shornikov, Yu.V. (2021). Language for modeling heterogeneous dynamical systems LISMA_HDS. Data Analysis and Processing Systems, 81(1), 103-122. (in Russ.) http://dx.doi.org/10.17212/2782-2001-2021-1-103-122 (in Russ.)

Shornikov, Yu.V., Dostovalov, D.N., & Tomilov, I.N. (2013). Instrument-oriented analysis of hybrid systems of various nature. Scientific Bulletin of NSTU. 3(52), 102-110. (in Russ.)

Shornikov, Yury, V., & Popov, Evgeny, A. (2020). IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 734 https://doi.org/10.1088/1757-899X/734/1/012079

Abdenov, A. Zh., & Shornikov, Yu.V. (2003). Instrumental tools for computer modeling of complex dynamical processes. Proceedings. of the 7th Korea-Russian Intern. Symp. On Science and Technology KORUS. Ulsan, Korea: University of Ulsan, P. 51-57.

Esposito, J., Kumar, V., & Pappas, G.J. (1998). Accurate event detection for simulating hybrid systems. Hybrid Systems: Computation and Control (HSCC). LNCS, 2034.

Esposito, J.M., & Kumar, V. (2004). An Asynchronous Integration and Event Detection Algorithm for Simulating Multi-Agent Hybrid Systems. ACM Transactions on Modeling and Computer Simulation, 14(4). 336-358.

Travin, S.O., & Gromov, O.B. (2018). Development of VBA-EXCEL software package for simulation chemical kinetics tasks. Khimicheskaya Bezopasnost’ = Chemical Safety Science. 2(1), 50-72. https://doi.org/10.25514/CHS.2018.1.12882 (in Russ.)

Gartner Research. https://www.gartner.com/en/documents/2933817 (accessed 30.09.2022) (in Russ.)

Novikov, E.A. (1997). Explicit methods for rigid systems. M.: Nauka. (in Russ.)

Shornikov, Yu.V., & Dostovalov, D.N. (2012). Simulation of rigid hybrid systems with one-way events in the ISMA environment. Computer modeling 2012. Proceedings of the international seminar. St. Petersburg: Politech., 36-41. (in Russ.)