3-mavzu. Matematik modellashtirish, sonli tahlil usullarini tizimlarda amalga oshirish. Hisobli eksperiment. Immitatsion modellashtirish. Geoinformatsion tizimlar Reja
Proteus, Simulink, PCAD, T-Flex amaliy dasturlarida immitatsion
Download 1.89 Mb. Pdf ko'rish
|
3-maruza
- Bu sahifa navigatsiya:
- Proteus
|
Proteus, Simulink, PCAD, T-Flex amaliy dasturlarida immitatsion
modellarni yaratish. Alohida ta`kidlash kerakki, PK ning foydalanuvchi Interfeysini yaratish sohasidagi yutuqlar shu darajada ta`sirliki, ular sxemalarni tadqiq qilishga bo’lgan uslubiy qarashning keskin o’zgarishiga olib keldi. Personal kompyuterdan foydalanish an`anaviy o’quv laboratoriyalariga alternativ - virtual laboratoriyalarning yaratilishiga olib keldi. Virtual laboratoriya, umuman olganda, tadqiqotchining real laboratoriyadagi harakatlarini (ishini) imitatsiya qiluvchi Interfeysga ega bo’lgan sonli hisoblash dasturidir. Yuqori tezkorlik va katta hajmdagi xotiraga ega bo’lgan zamonaviy shaxsiy kompyuterlarda hisoblashlarning sonli usullari yordamida murakkab modellarni ham aniqligi real ob`ektlarda o’tkaziladigan tajribalarda olinadigan natijalarning aniqligidan qolishmaydigan aniqlikda tadqiq qilish mumkin. Elektrotexnika va elektronikani o’rganish jarayoni sxemalarni tahlil va tadqiq qilish bilan bog`liq. Ushbu jarayonni kompyuter maksimal darajada engillashtirishi kerak. Virtual muhit kompyuterda elektr va elektron sxemalar ustida tajribalar o’tkazish uchun etarli sharoitlar yaratilgan laboratoriyani amalga oshirishi va olinadigan natijalarning aniqligi real sharoitlarda olinadigan natijalar aniqligidan qolishmasligi kerak. Umuman olganda, elektron davralarni modellashtirish uchun ko'plab tizimlar mavjud. Bo’lardan biri Proteus dasturidir. Proteus kontrollerlar bilan ajoyib ishlashni biladi, lekin uning haqiqiy elementlar kutubxonasi bilan cheklangan, shuning uchun sizga qaysi qism kerakligini bilmasdan u erda juda oz ish qilasiz va u shunchaki yomon Inter feysga ega, ammo bu eng yaxshi modellashtirish tizimidan biridir. Simulink modellashtirishning ko'p vaqt talab qiladigan bosqichini avtomatlashtiradi: u berilgan funktsional diagrammani (modelni) tavsiflovchi algebraik va differentsial tenglamalarning murakkab tizimlarini tuzadi va hal qiladi, foydalanuvchi tomonidan yaratilgan virtual moslamaning xatti-harakatlarini qulay va int uitiv vizual nazorat bilan ta'minlaydi - shunchaki tahlil qilish turini aniqlang (agar kerak bo'lsa) va Simulinkni ishga tushiring. yaratilgan tizim yoki qurilmaning modellashtirish rejimida. Simulink paketining o'rganish va o'zgartirish uchun ochiq bo'lgan qismlarning (bloklarning) keng kutubxonasida joylashgan. Bu deyarli har qanday vaqtga bog'liq bo'lgan signal manbalarini, miqyosni, turli xil uzatish xususiyatlariga ega chiziqli va chiziqli bo'lmagan konvertorlarni, o'lchash moslamasini, integratsiya va farqlovchi bloklarni va boshqalarni o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, Simulink to'plami alohida ixtisoslashgan kutubxonalarni o'z ichiga oladi, ulardan eng foydalisi. diskret xabarlar uchun aloqa tizimlarini modellashtirish uchun paket (Communications Blockset) va raqamli signallarga ishlov berish tizimlarini modellashtirish to'plami (DSP Blockset). Dinamik tizimlarni modellashtirish uchun dasturiy vositalar uzoq vaqtdan beri ma'lum bo'lib kelgan, ular orasida, masalan, Tutsim va Industrial avtomatlashtirish uchun LabVIEW dasturlari mavjud. Biroq, bunday vositalardan samarali foydalanish uchun yuqori tezlikda ishlaydigan erituvchilar kerak. MATLAB tizimini Simulink paketiga integratsiyalashtirish murakkab tizimlar va qurilmalarni dinamik va vaziyatli modellashtirish muammolarini hal qilish uchun eng zamonaviy matematik usullardan foydalanish uchun yangi imkoniyatlarni ochib beradi. Simulink grafik animatsiya vositalari sizga simulyatsiya natijalarini vizual ravishda namoyish etadigan virtual fizik laboratoriyalarni qurishga imkon beradi. Simulink imkoniyatlari fizika, elektrotexnika va radiotexnika, biologiya va fan va texnikaning boshqa sohalarida murakkab dinamik tizimlarni matematik modellashtirish vazifalarini qamrab oladi. Bu ushbu to'plamning universitetlarda ham, ilmiy laboratoriyalarda ham mashhurligini ochib beradi. Simulink paketining muhim afzalligi bloklarda o'zboshimchalikdagi matematik ifodalarni belgilash qobiliyatidir, bu sizga Simulink paketi misollari yordamida odatiy muammolarni echish yoki oddiygina foydalanuvchi modellashgan tizim va qurilmalarning ishlashini tavsiflovchi yangi iboralarni so'rash imkonini beradi. Paketning muhim xususiyati - tizim funktsiyalarini (S- funktsiyalari) ularni Simulink kutubxonalariga kiritish bilan belgilash. Shuningdek, real vaqt rejimida qurilmalar va tizimlarni modellashtirish imkoniyati mavjudligini ta'kidlash kerak. Dastur vositasi sifatida Simulink vizual yo'naltirilgan dasturlash tillarining tipik vakili. Ishning barcha bosqichlarida, ayniqsa tizim modellarini tayyorlash paytida foydalanuvchi an'anaviy dasturlash bilan deyarli shug'ullanmaydi. Kodlardagi dastur tanlangan komponentlar bloklari, ularning ulanishlari va tarkibiy qismlarning parametrlarini kiritish jarayonida avtomatik ravishda yaratiladi. Simulink-ning muhim afzalligi shundaki, u nafaqat MATLAB tizimi bilan, balki bir qator boshqa kengaytirish paketlari bilan ham integratsiyalashgan bo'lib, bu deyarli har qanday simulyatsiya va hodisalarni modellashtirish vazifalarini hal qilish uchun Simulink-dan foydalanish uchun cheksiz imkoniyatlarni taqdim etadi. T-FLEX CAD LT tizimi etarli funktsiyalar to'plamini o'z ichiga oladi har qanday murakkablikdagi rasmlarni shakllantirish uchun. Bilan ishlab chiqilgan SAPRning so'nggi yutuqlari, eskizlarni yaratish funktsiyalari sizga tez, qulay va aniq bo'lmagan parametrlarni yaratishga imkon beradi. Yuqoridagi ishlarni misolda ko’ramiz. Misol. Ishlab chiqarish dastgoxi turtta tranzistor bilan ishlaydi. Dastgoxning kup xollarda buzilishi shu tranzistorlardan birining ishdan chikishi tufayli yuz beradi. Bunda darxol uni yangisi bilan almashtirish tadbiri ko’riladi, bu tadbirga taxminan bir soat atrofida vaqt ketib unda mexanikni chakirish, boshqaruv blokini ochish, ishdan chikkan tranzistorlarni yangisi bilan almashtirish ishlari bajariladi. Bu vaqt ichida bo’lim albatta maxsulot ishlab chiqarmaydi. Aytaylik, dastgohni 1 soat ishlamay turib qolishi korxona uchun 100 so’m zarar keltirsin. Tranzistorning o’zi esa 5 so’m tursin. Dastgoh ikki smenada ishlatiladi , uning ish vaqti 4200 soatni tashkil qiladi. Xar bir tranzistorning buzilmay ishlash vaqti tasodifiy miqdordir. Ko’rilayotgan bo’limda tranzistorning ishdan chiqishi qancha zarar keltiradi va bu zararni kamaytirishni yo’li qanday? Bu masala uchun hech qanday matematik formula yozish imkoni yo’q. Bunda imitatsion modellashni qo’llash biror asosli qarorga kelish uchun yordam beradi. Bunda tasodifiy sonni Monte-Karlo metodi bilan olish mumkin. Avval bunday tranziztorlarning katta guruxini olamiz(m.500 dona) va xar birining buzilmay ishlash mudatini aniqlaymiz. tajriba natijalarini quyidagi jadvalda keltiramiz 1-jadval ishlash soati ishdan chiqqanlar miqdori jami ishdan chiqish extimoli(%) dan gacha 0 200 0 0 0 201 400 4 4 0.8 401 600 41 45 9 601 800 92 137 27.0 801 1000 173 310 62.0 1001 1200 151 461 92.0 1201 1400 35 496 99.2 1401 1600 4 500 100 Izoh. Agar 500 ta tranziztor teng ishga tushsa 0 s. dan 200 s. gacha buzilmasdan ishlashi mumkin. 201s.dan 400s.gacha ishlaganlar ichida 4tasi ishdan chikishi mumkin va x.k. Bu jadvaldagi ma’lumot asosida tranzistorning ishdan chikishi chastatasi taksimotining grafigini chizamiz. 0 100 200 300 400 500 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 № 2 № 1 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 Bu grafikdan foydalanib tasodifiy sonlar yerdamida 4200 soat davomida ishlab turgan 4 tranzistor necha marta buzilishini taxminan aniklash щamda bunda korxona qancha zarar ko’rishini aniqlash mumkin. Tasodifiy sonlar ixtieriy olingan bitta tranziztorning buzilmay ishlash muddatini aniklash kerak ,negaki xar bir olingan tranzistorni ishlash muddatini oldindan anik aytish mumkin emas. Tasodifiy son taksimot grafigida ordinataga kuyiladi va undan taksimot chizigiga gorizontal chizik utkaziladi,ularning kesishgan nuqtasidan abtsissalar ukiga perpendikulyar tushiriladi, bo’larning kesishgan nuqtasi esa ixtieriy olingan tranzistorning buzilmay ishlash muddati bo’ladi Xar bir urinda ishlashi kerak bo’lgan tranziztorning umumiy ish vaqti almashtirilaetgan tranziztorlarning ish mumuddatlari yigindisiga teng. M: 1- urinda 3 ta tranzistor ishlatilsin,1-sining ishlash muddati 700s., 2-sining ishlash muddati 800s.,3-sining ishlash muddati esa 550s. Bo’lsa, 1- o’rinda 700+800+550q205 32 marta almashtirish zarurati tugiladi. quyidagi jadvalda yuqoridagi masala uchun sunьiy tajriba malumotlari berilgan. 2-jadval № 1-tranzistor 2-tranzistor 3-tranzistor 4-tranzistor al ts ish soat jami ts ish soat jami ts Ish soat jami ts ish soat jami 0 35 750 750 69 920 920 98 1250 1250 17 600 600 1 38 780 1530 67 920 1830 55 860 2110 43 800 1400 2 77 980 2510 25 670 2500 12 540 2650 46 820 2220 3 12 540 3050 75 960 3460 52 850 3500 96 1140 3360 4 43 800 3850 06 420 3880 87 1060 4560 36 760 4120 5 94 1140 4990 11 520 4400 61 880 5000 Bu yerda al- almashtirish, ts- tasodifiy son. Bu jadvaldan ko’rinib turibdiki yil davomida dastgox 2 smenada ishlashi uchun 1-,2-,4- o’rindagi tranzistorlarni 5 marotaba 3-o’rinda turgan tranzistorni 4 marotaba almashtirish zarur ekan. Bunda hammasi bo’lib 19 marotaba almashtirish yuz beradi . Xar bir almashtirish 100 so’m zarar keltirsa, yil davomida 19100q=1900 s. korxonaga zarar bo’ladi. Bitta tranzistorning narxi 5 so’m bo’lsa , 19 5q=95 so’m yil davomida tranzistor sotib olish uchun zarur. Demak 19 marotaba tranzistor almashtirish korxona uchun 1900+95q=1995 so’m zarar keltirar zkan. Endi shunday bir yol topaylikki, bunda dastgoxning buzilish soni kamaysin, ya’ni zarar kamaysin. Aytaylik, xar safar dastgox buzilganda faqatgina ishdan chikkan tranzistornigina emas, xamma tranzistorni teng yangisiga almashtiraylik. Bunda xar bir almashtirish, muddati eng kam bo’lgan tranzistorning ish vaqtiga karab yuz beradi. Bu xolda щam yuqoridagi 2-jadvalda ko’rsatilgan muddatga ega bo’lgan tranzistorlardan foydalanamiz . Bunda xar bir almashtirish eng kam muddatga ega bo’lgan tranzistorning ish soati bo’yicha olinadi: masalan, 1- min (750,920,1250,600) q600 2-min (780,920,860,800) q780 va x.k. Bu almashtirishlarni quyidagi jadvalda keltiramiz: 3-jadval sozlash tartibi Tranzistor xizmat muddati jami ish soati 0 1 600 600 1 2 780 1380 2 3 540 1920 3 1 540 2460 4 2 420 2880 5 2 520 3400 6 3 800 4200 Bu jadvaldan ko’rinadiki, dastgox yil davomida 6 marta sozlanadi, bu 6100q=600 s. zarar keltiradi. Bunda xammasi bo’lib 64q=24ta tranzistor almashtirilgan,bu esa 245q=120 so’m yana qo’shimcha xarajatni talab etadi. Hammasi bo’lib korxona 600+120q=720so’m zarar ko’rar ekan. Demak , korxona 1-xolda 1995 so’m, 2- xolda esa 720 so’m zarar ko’radi. Bundan ko’rinadiki tranzistor buzilganda sozlash ishini 2-usul bo’yicha olib borgan ma’qul. Download 1.89 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|