×

5 Анализ чувствительности (гиперкуб)

Анализ чувствительности с помощью гиперкуба предназначен для расчета максимального изменения характеристик функционирования ММС (выходных характеристик) при изменении входных (варьируемых) параметров на заданном диапазоне. Для проведения задайте следующие исходные данные:
−    Входные (варьируемые) параметры ММС, диапазоны их допустимых значений и количество точек при расчете. Это могут быть параметры конструкции механизма, силовых воздействий, начальных условий и другие характеристики. Исходные варьируемые параметры должны быть объектами типа скаляр (scalar).
−    Выходные характеристики ММС, значения или поведение которых интересует пользователя. Ими могут стать различные кинематические параметры движения частей механизма, максимальные значения сил, возникающих в узлах механизма, и другие характеристики. Выходные характеристики должны быть объектами типа датчик (sensor).
−    Команда расчета процесса функционирования ММС, для которого проводится исследование. В качестве такой команды может использоваться Расчет динамики движения, Расчет сил и ускорений, Расчет траектории положений и другие. Для расчета нельзя применять сложные команды, например, Исследование методом Монте-Карло, Параметрический анализ, Комплексная оптимизация и другие, а также команды, в которые они входят.
Суть исследования заключается в вычислении максимального изменения значения каждой выходной характеристики ММС при варьировании каждого входного параметра относительно каждой точки на сетке значений входных параметров.
Формирование сетки происходит следующим образом. Диапазон значений каждого параметра делится на  равных отрезков, где  – число точек при расчете данного параметра. Границы данных отрезков являются значениями данного параметра, при которых будет проводиться расчет. Диапазоны значений параметров формируют область в пространстве варьируемых параметров. Все возможные комбинации значений параметров формируют множество точек в этой области. Полученное множество точек и является сеткой (или же гиперсеткой) значений входных параметров.
Максимальное изменение выходной характеристики при изменении входного параметра вычисляется как наибольшее изменение этой выходной характеристики при варьировании значения данного входного параметра относительно каждой точки сетки.
Под варьированием относительно заданной точки подразумевается перебор точек сетки, в которых значение данного параметра отличается от текущего, а значения всех остальных параметров остается неизменными. Всего получается  варьирований из этой точки для данного параметра.
Максимальное изменение выходной характеристики при изменении входного параметра можно представить в виде следующей формулы:
,
где  – сетка (множество точек) входных параметров;
 – точка на сетке входных параметров;
 – выходная характеристика, представленная как функция от точки в пространстве входных параметров;
 – -я варьированная точка относительно точки .
Для каждой точки сетки входных параметров производится расчет процесса функционирования ММС. Во время каждого расчета выполняются следующие действия. Перед изменением значений исходных параметров проект переводится в режим редактирования. После этого меняются значения параметров, и проект переводится в режим исследования. В этот момент проводятся все проверки проекта на корректность и выполняются начальные условия. Затем производится расчет выбранной команды.
После проведения всех расчетов производится вычисление максимальных изменений каждой выходной характеристики при варьировании каждого входного параметра. Неудачные расчеты при этом пропускаются.
Полученные результаты можно посмотреть в виде таблиц. Также результаты сохраняются в файл формата TBL, имя которого совпадает с именем команды.