Tétel adatlapja
CÍMLAP
Pokorádi László
Rendszerek és folyamatok modellezése

TARTALOM, BEVEZETÉS



Tartalom

Bevezetés

I. Rendszerelméleti alapok

I.1. Bevezetés
I.2. A fejezetben alkalmazott általános jelölések
I.3. A rendszer fogalma
I.4. Jellemzők és jelek
I.4.1. Az extenzív és intenzív jellemzők
I.4.2. A Jellemezők térbeli és időbeni változása
I.4.3. A jelek
I.4.4. A vizsgálójelek
I.5. Rendszerek osztályozása
I.5.1. Gerjesztések és válaszok száma
I.5.2. Lineáris és nemlineáris rendszerek
I.5.3. Invariáns és variáns rendszerek
I.5.4. Dinamikus és memóriamentes rendszerek
I.5.5. Determinisztikus-sztochasztikus rendszerek
I.6. Felhasznált irodalom

II. A modellek
II.1. Bevezetés
II.2. A fejezetben alkalmazott általános jelölések
II.3. A modellek fogalma és felosztása
II.3.1. A gondolati modellek
II.3.2. Az anyagi modellek
II.3.3. Egyszerű példa a modellekre
II.4. A matematikai modellek
II.4.1. Statikus és dinamikus modellek
II.4.2. Lineáris és nemlineáris modellek
II.4.3. Determinisztikus és sztochasztikus modellek
II.4.4. Folytonos idejű és diszkrét idejű modellek
II.4.5. Folytonos paraméterű és diszkrét paraméterű modellek
II.5. Modellezés és szimuláció
II.5.1. Modellalkotási eljárások
II.5.2. A matematikai modellalkotás céljai
II.5.2. A matematikai modellezés és szimuláció folyamata
II.6. Felhasznált irodalom

III. Rendszerek gráf-modellezése
III.1. Bevezetés
III.2. A fejezetben alkalmazott általános jelölések
III.3. Gráfelméleti alapfogalmak
III.4. Gráf-modellek vizsgálata
III.5. Felhasznált irodalom

IV. Dimenzióanalízis és hasonlóság
IV.1. Bevezetés
IV.2. A fejezetben alkalmazott általános jelölések
IV.3. A jellemzők dimenziói
IV.3.1. Az SI mértékegységrendszer
IV.3.2. Az angol-szász mértékegységrendszerek
IV.3.3. A dimenziók aritmetikája
IV.4. A dimenzióanalízis
IV.4.1 A dimenzionális homogenitás
IV.4.2. A dimenzióanalízis módszere
IV.5. folyamatok hasonlósága
IV.5.1. A geometriai hasonlóság
IV.5.2. Hő- és áramlástani hasonlóságok
IV.6. Felhasznált irodalom

V. Fizikai folyamatok leírása
V.1. Bevezetés
V.2. A fejezetben alkalmazott általános jelölések
V.3. Az általános transzportegyenlet
V.3.1. A LAGRANGE- és az EULER-féle leírási mód
V.3.2. Az általános transzport egyenlet differenciál alakja
V.3.3. Az általános transzport egyenlet integrál alakja
V.4. Az anyagáram vizsgálata
V.4.1. A folytonossági törvény
V.4.2. Összenyomható közeg egyméretű áramlása
V.4.3. A gázdinamikai függvények
V.5. Erők és nyomatékok vizsgálata
V.5.1. NEWTON második törvénye
V.5.2. Az impulzus tétel
V.5.3. A perdület tétel
V.6. A Munka-tétel
V.7. Felhasznált irodalom

VI. Determinisztikus rendszermodellezés
VI.1. Bevezetés
VI.2. A fejezetben alkalmazott általános jelölések
VI.3. Nemlineáris modellezés
VI.3.1. NEWTON-RAPSHON módszer
VI.3.2. A gradiens módszer
VI.3.3. Mintapélda megoldása
VI.4. Lineáris modellezés
VI.4.1. Logaritmikus linearizálás
VI.4.2. Teljes deriválás
VI.4.3. TAYLOR (LIE-MAGNUS) sorbafejtés
VI.4.4. A diagnosztikai mátrix
VI.4.5. Mintapélda megoldása
VI.5. Érzékenységvizsgálat
VI.6. Korrelációs-család vizsgálat
VI.7. Állapotbecslés
VI.8. Különleges üzemmódok vizsgálata
VI.9. Felhasznált irodalom

VII. Sztochasztikus modellezés
VII.1. Bevezetés
VII.2. A fejezetben alkalmazott általános jelölések
VII.3. A sztochasztikus folyamatok
VII.3.1. MARKOV folyamatok
VII.3.2. Sorbanállási folyamatok
VII.4. Meghibásodási folyamat modellezése
VII.5. Üzemeltetési, karbantartási folyamat modellezése
VII.6. Az üzemeltetés állapotfigyelésre épülő irányítása
VII.7. Sorbanállási modellek
VII.7.1. A kiszolgáló zóna befogadóképességének meghatározása
VII.7.2. A kiszolgálható gépszám meghatározása
VII.8. Felhasznált irodalom

VIII. Fuzzy modellezés
VIII.1. Bevezetés
VIII.2. A fejezetben alkalmazott általános jelölések
VIII.3. A fuzzy halmazelmélet alapjai
VIII.3.1. Fuzzyfikáció
VIII.3.2. Értelmezés
VIII.3.3. Összegzés
VIII.3.4. Defuzzifikáció
VIII.4. Fuzzy modell alkalmazása a kockázatbecslésben
VIII.4.1. Előkészítési szakasz
VIII.4.2. Alkalmazási szakasz
VIII.5. Fuzzy FMEA
VIII.5.1. Előkészítési szakasz
VIII.5.2. Alkalmazási szakasz
VIII.6. Fuzzy döntési modell
VIII.6.1. Ellenőrzések közti üzemidő meghatározása
VIII.6.2. Megengedhető paramétereltérések meghatározása
VIII.7. Felhasznált irodalom

IX. A modellezési bizonytalanság
IX.1. Bevezetés
IX.2. A fejezetben alkalmazott általános jelölések
IX.3. A bizonytalanság értelmezése
IX.3.1. A bizonytalanság elemzési módjai
IX.3.2. A kockázatkezelés bizonytalansága
IX.4. Determinisztikus modell parametrikus bizonytalanságának vizsgálata - Gyártási paraméter-eltérések hatásainak elemzése
IX.4.1. A valószínűségi elemzés elméleti megoldása
IX.4.2. A valószínűségi elemzés inverz feladata
IX.4.3. Az intervallum elemzése elméleti megoldása
IX.4.4. Az intervallum elemzése inverz feladata
IX.4.5. Mintapélda intervallum elemzése
IX.5. Sztochasztikus modell parametrikus bizonytalanságának vizsgálata - Javítási munkaigény kétdimenziós valószínűségi becslése
IX.5.1. Elméleti megoldás
IX.5.2. Esettanulmány
IX.6. Felhasznált irodalom



Bevezetés

Modellezésen a valóságos rendszer vagy folyamat lényegi tulajdonságainak felismerését, és azok valamilyen formájú leképezését értjük. Egy adott technikai rendszer, vagy műszaki folyamat korszerű, tudományos igényű vizsgálatának feltétele a rendszermodell megalkotása.

Jelen könyv egyik fő célja a rendszerezetten összefoglalni a Szerző eddigi műszaki-tudományos tevékenységét, annak eredményeit, illetve megfogalmazni, körvonalazni további kutatásai irányvonalát. Ezért a kérdésköröket alapvetően (repülő)gépész szempontból vizsgálják a könyv különböző fejezetei. Így - a fenti "előéleti", valamint terjedelmi okok miatt - a könyv nem tér ki például az elektromos rendszerek matematikai leírására.

A könyv másik fő célja, hogy megfelelő alapot biztosítson a Debreceni Egyetem Műszaki Karán a különböző (BSc, MSc, PhD) szintű képzések ezirányú tantárgyai tananyagainak. Ez utóbbi szolgálják a fejezetekben bemutatásra kerülő példák, esettanulmányok is.

A könyv az alábbi fejezetekből áll: Az első fejezet a rendszertechnikai alapfogalmakat, a jellemzők, jelek és a rendszerek osztályozását mutatja be. A második fejezet a modell fogalmát és felosztását írja le, részletesebben kitérve a matematikai modellekre és a matematikai modellezés folyamatára.

A harmadik fejezet - a Szerző korábbi ilyen irányú vizsgálatára támaszkodva - a rendszerek, és folyamatok gráfokkal történő modellezését szemlélteti. A negyedik fejezetben a jellemzők dimenzióival, a dimenzióanalízissel, valamint a fizikai folyamatok hasonlóságelméletével ismerkedhet meg az Olvasó. Az ötödik fejezet a fizikai folyamatok leírásával foglalkozik, ezen belül is inkább a mechanikai, a hő- és áramlástani folyamatokra koncentrálva.

A hatodik fejezet a determinisztikus technikai rendszerekben lejátszódó folyamatok leírására szolgáló lineáris, és nem-lineáris matematikai modellezési és modellalkalmazási eljárásokat mutatja be. A hetedik fejezetben a sztochasztikus rendszer és folyamatmodellezési módszerek kerülnek bemutatásra, a technikai eszközök üzemeltetési gyakorlatából vett esettanulmányokkal együtt. A nyolcadik fejezet a fuzzy halmazelmélet alapjait írja le, majd a fuzzy halmazelméletre épülő modellezési technikákat szemléltet, melyek a technikai eszközök üzemeltetési problémáihoz kapcsolódó döntéselőkészítési feladatok megoldásakor alkalmazhatóak. Végül, a kilencedik fejezet a modellezési bizonytalansággal foglalkozik, részben elemezve a témakörhöz kapcsolódó - a Szerző tudományos gondolkozását meghatározó - irodalmakat, részben a Szerző gondolatait, eddigi eredményeit bemutatva.


×