O’zbekiston respublikasi axborot texnalogiyalarini rivojlantirish vazirligi toshkent axborot texnalogiyalar unversiteti qarshi filiali ‘’tt va kt’’ fakulteti

16-rasm. Raspberry Pi va Wireshark tomonidan olingan plot.ly serveri o'rtasida ma'lumotlarni uzatish. Belgilangan ma'lumotlar vaqt belgisi bilan sensor qiymatlari. Ettercap yordamida o'rta hujumda Man bilan Kali Linux noutbuk bilan qo'lga, dan

AQLI UYNI MODELLASH VA NAZORAT

Aqlli uy uchun mo‘ljallangan turli aqlli qurilmalar bilan tajriba o‘tkazishda foydalaniladigan Intel Smart Tiny House tendensiyasidan so‘ng pedagogik ishning yakuniy bosqichi sifatida [7] Jade amaliy fanlar universiteti va Texas Tech o‘rtasida hamkorlikda o‘tkaziladigan kurs uchun miniatyura uylari qurildi. Universitet. Maqsad aqlli uylardagi tizimlarni modellashtirish va harorat va namlik kabi ba'zi parametrlarni nazorat qilishdir. Oddiy uy 1:10 miqyosda qurilgan. Misol 17-rasmda ko'rsatilgan. 30 ga yaqin talabalar aqlli uy bilan bog'liq tanlangan muhandislik muammolari bilan ishlash uchun besh guruhga bo'lingan. Etti guruh uchun vazifalar quyidagicha belgilangan: A guruhi - Isitish havzasi (4 nafar talaba); B guruhi - Isitish xonasi (4 talaba); C guruhi - Yorug'likni tartibga solish (4 talaba); D guruhi - Fotovoltaiklar; (4 talaba), E guruhi - Aloqa Arduino – Mobil telefon (4 talaba); “F” guruhi – Harakatni optik aniqlash (4 talaba). Modellashtirish va nazorat qilish masalasida suzish havzasini va polni isitish 17-rasmda ko'rsatilgan miniatyura uyi yordamida hal qilindi. Ushbu loyiha asosidagi o'quv dasturida foydalanilgan uyning o'lchamini 18-rasmda ko'rish mumkin.

Ushbu maqolaning oldingi bo'limlarida muhokama qilingan aloqa masalalariga qo'shimcha ravishda, zaminning isishi tufayli haroratni baholash uchun oddiy model ham ishlab chiqilgan. Model va isitish uchun boshqaruv halqasi 19rasmda va 20rasmda ko'rsatilgan. Ushbu kichik vazifalar talabalarning turli guruhlariga berilgan.

20-rasm Zaminni isitish uchun boshqaruv pastadir. Regler: Controller; Reglerstrecke - Boshqariladigan tizim; Stellglied - Aktuator.
u modelni turli xonalarda xona haroratini sozlash uchun haroratni baholash va nazorat qilish uchun qo'shimcha o'rganish mumkin. Asosiy maqsadlar xonadagi va basseyndagi haroratni istalgan haroratda nazorat qilish va ushlab turishdir. Bir guruh talabalar quyidagi vazifalar bilan ishladilar:

• 
  boshqaruv jarayonining qadam funktsiyasi javobini o'lchash
  
• 
  qadam funktsiyasi javobidan matematik modelni qurish
  
• 
  boshqaruv jarayonini matematik model qiymati bilan simulyatsiya qilish (Scilab, Xcos).
  

Boshqa guruhga quyidagi vazifalar qo'yildi:

• 
  quvvat konvertori uchun impuls paketlarini boshqariladigan modulyator yaratish
  
• 
  LT-Spice bilan sxemani simulyatsiya qilish
  
• 
  yuqoridagi qurilmani qurish (apparat) va sinovdan o'tkazish
  
• 
  boshqaruv blokining qadam funktsiyasi javobini o'lchash
  
• 
  xonani isitish uchun PWM (puls kengligi modulyatsiyasi) boshqariladigan blokni qurish (apparat)
  

Haroratni nazorat qilish toifasidagi barcha guruhlar qo'shimcha ravishda quyidagi vazifalarni bajarishdi:

• 
  jismoniy bilimlar bilan matematik model yaratish
  
• 
  matematik modelni o'lchov modeli bilan solishtirish
  
• 
  qadam funksiyasi javobidan chastotali javob xarakteristikasini hisoblash
  
• 
  boshqaruv jarayonini matematik model va chastotali javob xarakteristikasi bilan simulyatsiya qilish (Scilab, Xcos) Shuningdek, quyidagi vazifalar belgilandi:
  
• 
  kontrollerni Arduino bilan dasturlash
  
• 
  umumiy tizimning qadam funksiyasi javobini o'lchash va kino bilan taqdimot qilish
  

Furye seriyali ansatz yordamida issiqlik o'tkazuvchanligini modellashtirish bilan oddiy modellashtirish 21-rasmda ko'rsatilgan harorat taqsimotini berdi.
Aloqa, nazorat va sensorika kurslarini o'rganayotgan talabalar uchun mos modul 22rasmda ko'rsatilgan modeldan bunday fanlararo kurs uchun zarur bo'lgan turli mavzularni qamrab olishi mumkin.

22-rasm. Texas Tech universiteti bilan hamkorlikda Jade amaliy fanlar universitetida yozgi maktab loyihasi; SBC - bitta taxtali kompyuter, BT - Bluetooth.
Buning uchun matematik model kerak. Boshlang'ich nuqta sifatida 23-rasmda ko'rsatilgan qatlamli qavat strukturasi ishlatiladi.

23-rasm. Harorat taqsimotini th(x,t) matematik modellashtirishda foydalaniladigan qatlamli qavat strukturasi.
Zamin turli qatlamli materiallardan iborat bo'lganligi sababli, 24-rasmda ko'rsatilgan qatlamlardan tashkil topgan soddalashtirilgan model ko'rib chiqiladi. 24-rasmda ko'rsatilgan bo'limlarning ko'ndalang kesimi o'rtada kulrang qatlam bilan parallel qatlamlar seriyasidir.

24-rasm. th(x,t) harorat taqsimotini aniqlash uchun issiqlik o'tkazuvchanligini modellashtirish uchun hisobga olingan materiallarning parallel qatlamlari.
Kesimlardagi harorat taqsimoti th(x,t) vaqtinchalik va fazoviy sohalarda quyidagi tenglamani qanoatlantiradi:
(1)
th(x,t) uchun ansatz hosilasidan foydalanib, umumiy yechim quyidagicha
ifodalanadi:.

(2)
Tizimning chegaraviy qiymatlari va boshlang'ich holatidan foydalanib, taqsimotni aniqlash mumkin.
Soddalashtirilgan stsenariyda 24-rasmning istalgan x nuqtasida haroratni t vaqtga bog'liq holda taqsimlash yechimini topish mumkin. x= 1 da issiqlik qatlamga o'tadi. Issiqlik izolyatsiyasi x=0 da (24-rasmdagi sariq qism). T=0 da harorat hamma joyda 20 °C (qizil chiziq). Isitish yoqilgan bo'lsa, t=15s da harorat materialning hamma joyida (ko'k chiziq) 80 °C ni tashkil qiladi.