Моделирование электромагнитного поля в учебном процессе

Известия ТРТУ

Тематический выпуск

обучении, основанной на управлении и контроле активной индивидуальной самостоятельной работы обучающегося.

Комплекс включает в себя:

• автоматизированную систему обучения “Компьютерный тренажер” (АСО КТ) для овладения навыками анализа по основным разделам теории поля с “мягкой” качественной оценкой работы пользователя;

• автоматизированную систему контроля “Компьютерный контроль” (АСК КК) для входного, рубежного (текущего) и итогового контроля знаний обучаемого по теории поля с автоматической генерацией заданий, широким выбором сервисных функций, рейтинговой системой оценки, ведением протокола действий контролируемого, ведением электронного журнала преподавателя;

• автоматизированную систему моделирования “Компьютерная лаборатория” (ACM KJ1) для машинного моделирования различных физических процессов в электрических и магнитных полях;

Пакеты программ учебного комплекса ”ЮГ-электроП-2.1” выполнены на основе применения современной методики объектно-ориентированного программирования и написаны на языке Turbo Pascal 7.0 с использованием библиотеки Super Vision 3.0.

Все перечисленные АС имеют современный стандартный многооконный графический интерфейс и предназначены для работы на недорогих компьютерах.

Для функционирования учебного комплекса необходим компьютер IBM PC с ОС MS DOS версии 5.0 и выше, объем оперативной памяти 640 Кб, видеоадаптер VGA и не более 3 Мб на жестком диске.

Для создания, корректировки и дальнейшего развития учебного комплекса была разработана специализированная инструментальная среда РОКАС, позволяющая пользователю (не программисту) создавать новые курсы, а при необходимости оперативно вносить коррективы в курсы уже существующие.

УДК 681.326

Тивков М.А.

Моделирование электромагнитного поля в учебном процессе

При изучении курса “Теоретическая электротехника. Теория поля” у студентов возникают проблемы с пониманием процессов в электромагнитных полях. Мощным фактором облегчения восприятия этих процессов может служить визуализация электромагнитного поля. Решение этой проблемы при помощи специального оборудования представляет собой большую сложность.

На современном уровне развития информационных технологий эту проблему возможно решить при помощи численного эксперимента - моделированием поля на персональном компьютере. Для решения этой проблемы в Лаборатории современных технологий обучений при ФПКП КубГТУ была разработана программа “Автоматизированная система моделирования - компьютерная лаборатория по теории поля” (ACM - КЛП - 2.1).

В основе программы лежит лабораторный модуль, моделирующий электростатическое поле. В программе исследуются также квазистатическое поле трехфазной линии электропередачи, поле системы заземлителей, магнитное поле катушки, квазистационарное магнитное поле трех катушек, стационарные поля вблизи границы различных сред.

Программа позволяет:

• расставить заряды в произвольных точках поля;

• удалять заряды;

• редактировать параметры зарядов - координаты, потенциал, заряд;

• получать о зарядах полную информацию;

• получать информацию - координаты, потенциал, напряженность - о

Материалы Всероссийской конференции

“Интеллектуальные САПР-97”

• точках поля;

• проводить через любую точку видимой части поля эквипотенциаль или силовую линию;

• распечатывать картину поля и другие результаты работы программы.

Моделирующая программа создавалась с помощью Turbo Pascal 7.0 и библиотеки

Super Vision 3.0. Она имеет современный стандартный многооконный графический интерфейс и предназначена для работы на недорогих компьютерах.

Для нормального функционирования программы необходим компьютер IBM PC с ОС MS DOS версии 3.0 и выше, объем оперативной памяти 640 Кб, видеоадаптер VGA и не более 1 Мб на жестком диске.

УДК 658.512

Мякота Е.И.., Рыбальченко М.В.

Структуры данных для решения задач топологического проектирования СБИС

Для эффективной программной реализации алгоритмов размещения, планирования кристаллов и трассировки в задачах большой размерности необходимы достаточно простые и универсальные структуры данных, не требующие большого объема памяти. В данной работе предлагаются экономичные списковые структуры данных, состоящие из четырех основных списков:

List 1: NET TABLE

NET_NUMBER: NMT.POINTER, NET_FLAGS; NET_LENGTH

List 2: NET-MODULE TABLE

NMT.POINTER: (NET/MODULE FLAGS, MODULE.NUMBERl; Xpjn, Ypjn),..„

(NET/MODULE FLAGS, MODULE.NUMBERN; Xpjn, Ypjn).

List 3: MODULE TABLE

mod mod

MODULE_NUMBER: MNT_POINTER; X , Y

List 4: MODULE-NET TABLE

MNT_POINTER: NET.FLAGS, NET_NUMBER1;...;

NET.FLAGS, NET.NUMBERN.

Список 1 (таблица цепей) имеет один элемент для каждой цепи. Первое слово элемента содержит указатель на таблицу цепь-модуль и признаки (флаги) цепи. Второе слово содержит длину этой цепи после её оценки.

Список 2 (таблица цепь-модуль) имеет один элемент переменной длины для каждой цепи. Этот элемент определяет модули, связанные данной цепью. Первое слово содержит признак цепь/модуль и указатель на таблицу модулей. Второе слово описывает смещение контакта относительно координат центра модуля.

Список 3 (таблица модулей). Первое слово содержит указатель на таблицу модуль-цепь. Второе слово определяет координаты модуля.

Список 4 (таблица модуль-цепь) содержит один элемент переменной длины для каждого модуля, представляющий собой список цепей, инцидентных данному модулю.

Основными преимуществами предложенных структур данных являются:

• универсальность относительно различных типов задач проектирования;

• оптимальное использование памяти;

• обработка структур данных может быть реализована с помощью специализированных аппаратных процессоров и сопроцессоров [1].