Proteus, Simulink, PCAD, T-Flex amaliy dasturlarida immitatsion

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
№ 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 19
100q=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
6
100q=600 s. zarar keltiradi.
Bunda xammasi bo’lib 6
4q=24ta tranzistor almashtirilgan,bu esa
24
5q=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.
Nazorat savollari.
1. Imitatsion modellashtirish qanday щollarda quriladi?
2. Imitatsion modellashtirish qanday boskichda olib boriladi?
3. Imitatsion model qurish uchun qanday ma’lumot berilgan bo’lishi kerak?
|