ومن الضروري أن يتوقّع المهندسون سلوك نظام النماذج الأداء، وأن يُحدّدوا المسائل المحتملة، وأن يُحدّدوا التصميمات على النحو الأمثل، وتُستخدم تقنيات وحسابات مختلفة لإيجاد تمثيل دقيق للنظم المعقدة، وتستكشف هذه المادة الأساليب المشتركة وتطبيقاتها.

التقنيات الخاصة بنظام النماذج

ويستخدم المهندسون عدة تقنيات لنموذج سلوك النظام، بما في ذلك النماذج الرياضية، والمحاكاة، والأساليب التجريبية، وتستخدم النماذج الرياضية معادلة لوصف ديناميات النظام، بينما تتيح المحاكاة إجراء سيناريوهات اختبارية عمليا، وتعتمد الأساليب التجريبية على البيانات التجريبية لإعلام النماذج.

النماذج الرياضية

ويتضمن النموذج المواضيعي صياغة معادلة تمثل القوانين المادية التي تحكم نظام ما، وتشمل النهج المشتركة معادلة مختلفة للنظم الدينامية والمعادلات الهجائية للتحليل المستمر للدولة، وتساعد هذه النماذج على التنبؤ باستجابات النظم في ظل ظروف مختلفة.

تقنيات المحاكاة

وتقنيات المحاكاة، مثل تحليل العناصر المحددة وديناميات السوائل الحاسوبية، تمكن المهندسين من تحليل النظم المعقدة التي يصعب حلها تحليليا، وتوفر هذه الأساليب معلومات تفصيلية عن توزيع الإجهاد، والتدفق السوائل، والسلوك الحراري.

حسابات نظام السلوك

وتشمل الحسابات تطبيق الصيغ والأساليب العددية لتقييم أداء النظام، وكثيرا ما يحسب المهندسون بارامترات مثل مهام النقل، ومواعيد الاستجابة، وهوامش الاستقرار، وتساعد هذه الحسابات في تصميم نظم تستوفي معايير محددة.

  • تحليل وظيفة النقل
  • هامش الاستقرار
  • تقدير وقت الاستجابة
  • حساب الإجهاد والإجهاد