Mavzu: amaliy dasturlarda immitasion modellarni yaratish (proteus, simulink, pcad, t-flex) Ishdan maqsad

3-АMАLIY MАSHG’ULОT

MAVZU: AMALIY DASTURLARDA IMMITASION MODELLARNI YARATISH (PROTEUS, SIMULINK, PCAD, T-FLEX)
Ishdan maqsad: Talabalarga T-Flex, PCAD, PROTEUS, SIMULINK tizimlarida modellashtirish masalalarini va matematik va grafik modellarni yaratishni o’rgatish. Talabalar olgan nazariy bilimlarini amaliyotda qo’llashi uchun bilim, ko’nikma va malaka hosil qilishdan iborat .
USLUBIY KO’RSATMALAR
Loyihalash yechimini analiz qilishda masalani avtomatlashtirib yechish natijalari asosiy ma’lumot hisoblanadi. U tekshirilayotgan ob’ektga nisbatan qaror qabul qilishga va ma’lum bo’lgan «sintez-analiz-qaror qabul qilish» sxemasi asosida avtomatik loyihalash bosqichini qaytarishga yordam beradi.

Texnik ob’ektni loyihalash, bu ob’ektning qabul qilingan shakli ko’rinishida yaratish, o’zgartirish va tasavvur qilish bilan bog’liq bo’ladi. Ob’ektning ko’rinishi yoki uning tarkibiy qismlari ko’rinishi inson tasavvurida, uni ijodiy jarayoni natijasida, inson va EHM ni o’zaro aloqasidan yaratilishi mumkin. Lekin har qanday holda ham loyihalash uchun topshiriq bo’lishi kerak. Topshiriq-zarur bo’lgan texnik ob’ektning boshlang’ich ma’lumotlari (ko’rinishi, qayerda qanday holda ishlashi va x.k) kiradi. Dasturli ta’minot modullarini kodlashtirish bosqichida dasturlash tilini tanlash katta ahamiyatga ega bo’lib, unda quyidagilar foydlanish muhim ahamiyat kasb etadi:

1.Til vositalarining ixtiyoriy ma’lumotlar strukturasini yaratish imkoniyati.

2.Strukturali dasturlash konstruktsiyalarini soni.

3.Bir turdagi EHM dan ikkinchi bir EHM ga dasturni ko’chirish imkoniyati.

4.O’rganish va foydalanishni qulayligi, kodlashtirishni unumdorligi.

5.Dastur tilida kodlashtirishni samaradorligi.

Hozirgi davrda ALT dasturli ta’minotini yaratishda FORTRAN, PL-1, PASKAL, ASSEMBLER tillari keng tarqalgan.

FORTRAN algoritmik tili faqat ilmiy-texnik hisoblarni boshqarish uchun mo’ljallangan. Uni o’rganish sodda, formulalarni kodlashtirish, vektorlar va matritsalar ustida bajariladigan jarayonlarni kodlashtirish oson va tez bajariladi. Bundan tashqari maxsus grafika algoritmlari ham mavjud.

PL-1 algoritmik tili strukturali dasturlashni konstruktsiyasi va ixtiyoriy ma’lumotlar strukturasini tuzish uchun juda ko’p vositalari mavjud. Ammo bu tilni o’rganish ancha murakkabdir, chunki uni translyatorida hamma operatsiya sistemalari mavjud emas, unumdorligi past.

PASKAL algoritmik tili ALT da dasturli ta’minotni yaratishda juda keng qo’llaniladi. Bu til oldingi tilga nisbatan ancha sodda, PL-1 tilini barcha imkoniyatlarini o’z ichiga olgan. ALT ni dasturiy ta’minotini yaratishda asosan til sifatida qo’llaniladi. ASSEMBLER algoritmik tili murakkab dasturlar tizimini yaratishda qo’llaniladi. ALT dasturiy ta’minotida bu tilni qo’llash boshqaruvchi va xizmat ko’rsatuvchi tizimchalarining bazalari uchun chegaralangan bo’lishi kerak.

Grafik tizimning dasturli vositalari ikki va uch o’lchamli koordinatalar sistemasi uchun bazalangan tipovoy va amaliy dasturlar ta’minotidan iborat. Tipovoy grafik ta’minotga har xil sohada qo’llash imkoniyati bo’lgan dasturlar kiradi. Bularga grafika redaktorlari, grafik instrumental sistemasi, grafika dialogini tashkil etish, grafika kutubxonalari va boshqlar kiradi. Amaliy dasturli ta’minotga grafika sistemasini maxsus vositalari kiradi. Masalan, mexanik konstruktsiyalarni to’ldiruvchi grafika tasvirlari; mashinasozlik konstruktsiyalarining uzellarini yig’ish, ishlov berish jarayonlari va h.k.larning modellash tizimlari.

Mashina grafikasida namunaviy va amaliy vositalar, modellashtirish va o’zaro harakatlanish vositalaridan iborat bo’ladi.

Hozir o’zaro harakatlanish vositasi keng qo’llaniladi. Bunga menyu va kriptogramm texnikasi misol bo’ladi. Unda displey ekranida kerakli belgilar chiqadi, qo’llovchi kerakli tasvirni tanlab, shu dasturni ishga tushuradi va har xil usullar (aytish, exo-ma’lumot, vosita0 bilan tasvirni kerakli o’lchamlari qo’yiladi. Uch o’lchamli mashina grafikasida modellashtiruvchi-geometrik protsessor qo’llaniladi. Bunday geometrik modellashtirish tizimida ALT uchta sinfga asoslanadi: simli yoki karkasli; qattiq jism (13.1 v-rasm); yuza (13.1 g-rasm) modellari. Qo’llovchi karkasli tizimda unga bir yoki ikki yo’nalishda xosil qiluvchini berib, u shu yo’naltiruvchi orqali siljiydi. Qattiq jismni modellashtirish tizimida, ikki o’lchamli mashina grafikasiga ba’zi konturlar kiritilib, unda traektoriya bo’yicha siljishi (13.2 a-rasm) yoki aylanishi mumkin 13.2 b-rasm). Yuza tizimida, shakllarni xajmiy bazaviy elementlari olinadi (13.3-rasm), masalan to’g’ri to’rtburchak, tsilindr, prizma, kesilgan konus va h.k.lar. Ulardan, nazariyko’paytirish jarayoniga yaqin operatsiyalarni yordamida, qo’shish, olish yoki kesish yo’llari bilan elementlar shakllanadi.

Agar konstruktor ob’ektning proektsiyalarini tuzib chiqsa, unda rekonstruktsiyalash usulini (13.4-rasm) qo’llab, ob’ektning uch o’lchamli modulini qurish mumkin.

Hozirgi vaqtda texnikaning har xil soxasida ALT ning har xil lingvistik ta’minoti qo’llanilmoqda. Ulardan ba’zi birlarini ko’rib chiqamiz.

FAP-KF tili-FORTRAN kampilyatori asosida geometrik modellashtirishni shakllantirish apparati. FAP-KF dasturlar paketi, mashinasozlik ALT da geometrik modellashni va muxandislik-grafika ishlarini avtomatlashtirish uchun mo’ljallangan va quyidagilarga qo’llash mumkin: muxandislik-grafika ishlarini avtomatlashtirish; avtomatlashgan konstruktsiyalash va ishlab chiqarishini texnologik tayyorlash tizimi geometrik modellarini ishlab chiqishda dasturlash tili sifatida; kinematik mexanizmlarni modellash uchun; SDB dastgohlarining boshqaruv dasturlarini avtomatik tayyorlashda asboblarning harakatlanish traektoriyasini shakllantirish algoritmini dasturlash uchun; shakldor tayyorlamalar uchun materiallarni bichish masalasida; geometrik modellash yo’li bilan yechiladigan topshiriqlarda.

Qo’llovchilarning nuqtaiy nazaridan FAP-KF tili FORTRAN-4 ning geometrik o’zgaruvchilar yordamida kengaytirilgan tili hisoblanadi. Paket 200 dan ortiq geometrik operatorlardan iborat. Bu operatorlar yordamida ob’ektni olish, aylantirish, qo’shish, proektsiyalash, egri chiziqlarni qurish va shu kabilarni bajarish mumkin. Paketsodda strukturali bo’lib, geometrik operatorlarni tashkil qilish imkoni bor.

Misol tariqasida konussimon yuzani chizish operatorlarini ko’rib chiqamiz.

T3 TXYZ (0., 0., A)

V VXYZ (0., 0., -1)

C CONUS (T3, V, ATAN(,5 D A).

XOY koordinata teksligini va konussimon yuzani kesib o’tish chiziqlarini qurish operatorlari:

S SXOY (0.)

U1 USET (S, C, 1)

Konus va sferalarni kesish chizig’ini quyidagi operatorlar bajaradi:

SF SFERA (T, -R)

T4 TXYZ (X, Y, -R, Z)

T1 TFFT3 (SF, C, T4)

T2 TXYZ (X, Y, Z, -R)

U2 USKAN (SF, C, T1, T2, 3).

Ob’ektni burchak ostida buralishini olish uchun quyidagi matritsadan foydalaniladi:

TM cos sin 0

-sin cos 0

Bunda burash koordinatalar sistemasining markazi atrofida amalga oshiriladi. Masalan, 13.6-rasmda berilgan tasvirni olish uchun quyidagi operatorlarni bajariladi:

S TSELЬ: POVOROT SEGMENTA «TREUGOLЬNIK»

REAL X(4), Y(4), TM(2,3) DATA TM 1., 0., 0., 1., 0., 0.

C FORMIROVANIE SEGMENTA 2 «TREUGOLЬNIK»

CALL GCRSG (2)

CALL GPL (4, X, Y)

CALL GCLSG

ALPHA 0

DELTA 3.14 16

DO 1 I 1,8

ALPHA ALPHA DELTA

TM (1,1) COS (ALPHA)

TM (1,2) SIN (ALPHA)

TM (2,1) -SIN (ALPHA)

TM (2,2) COS (ALPHA)

CALL GSSGT (2, TM)

Agar tasvirdagi ko’rinmaydigan yuzalarni yo’qotish kerak bo’lsa (13.7-rasm), quyidagi operatorlar bajariladi:

S TSELЬ: POVOROT SEGMENTA «TREUGOLЬNIK» S

S USTANOVKOY PRIORITETA SEGMENTA

REAL X (4), Y (4), TM1 (2, 3)

S FORMIROVANIE SEGMENTA 2 «TREUGOLЬNIK»

CALL GCRSG (2)

CALL GPL (4, X, Y)

CALL GCLSG

S FORMIROVANIE SEGMENTOV 11-14,

S POVERNUTO’X VOKRUG NACHALA KOORDINAT

ALPHA 0

DELTA 3.14 16

PRIOL 1

DO 5 NAME 11, 14

CALL GCRSG (NAME)

CALL GSSGPR (NAME, PRIOR)

TM (1, 1) COS (ALPHA)

TM (1, 2) SIN (ALPHA)

TM (2,1) -SIN (ALPHA)

TM (2,2) COS (ALPHA)

CALL GINSG (2, TM)

PRIOR PRIOR - 0.1 CALL GCLSG

AutoCAD tizimidа grаfik dаsturlаrning elementlаrini ulаrgа mos bo’lgаn tаyyor buyruqlаr pаketidаn foydаlаnib berilgаn o’llchаmlаrini komp`yutergа kiritib, bevositа muloqotlаr ketmа-ketligi аsosidа tаsvirlаr bаjаrilаdi. Bundаy buyruqlаr tаrkibigа loyihаlаsh ishlаrini аvtomаtlаshtirish uchun qo’shimchа buyruqlаr hаm kiritilаdi.