Современная элементная база для реализации средств вычислительной техники сделала возможным использование подходов, применявшихся ранее для моделирования на аналоговых вычислительных машинах (АВМ). Эффективность таких подходов заключается в том, что они обеспечивают высокую степень адекватности моделируемой непрерывной системой и моделирующей цифровой системой.
Одной из разновидностей динамических систем являются моделирующие и управляющие встраиваемые системы. Одним из способов математического описания таких систем являются дифференциальные уравнения. При построении компьютерных моделей таких систем необходимо применять численные методы интегрирования.
Большинство существующих численных методов интегрирования разрабатывали без учета возможности их реализации быстродействующей вычислительной техники.
Методы высокого порядка требуют существенных вычислительных и временных затрат, что делает их практически неприменимыми для задач моделирования и управления в реальном времени.
Методы низких порядков не обеспечивают требуемую точность вычислений. Использование методов, имеющих порядок точности выше второго, сопряжено также со значительными трудностями параллельных вычислительных процессов.
Областью исследования является методика автоматизированного проектирования в технике, включая постановку, формализацию и типизацию проектных процедур и процессов проектирования, вопросы выбора методов и средств для применения в САПР, а также разработка научных основ построения средств САПР, разработка и исследование моделей алгоритмов и методов для синтеза и анализа проектных решений.
Основной задачей настоящей работы является разработка научных основ построения подсистем САПР, предназначенных для проектирования встраиваемых моделирующих и управляющих систем. Для таких подсистем необходимо создать новое методическое, математическое и программное обеспечение. Для решения поставленной задачи используются методы теории подобия и моделирования, численные методы интегрирования и методы теории управления, методологии модельного проектирования. Задача разработки методического, математического и программного обеспечения подсистем САПР встраиваемых моделирующих и управляющих систем с использованием аппаратно-детерминированных численных методов и подходов модельного проектирования является актуальной с позиций современной науки.