Разработка и применение средств компьютерного моделирования для исследования электротехнических устройств и электроэнергетических систем
Описан общий подход к моделированию электротехнических устройств и систем, основан-ный на универсальном методе компонентных цепей и его объектной ориентации. Представлены программные реализации данного метода....
Збережено в:
| Дата: | 2009 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України
2009
|
| Назва видання: | Электронное моделирование |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/101429 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Разработка и применение средств компьютерного моделирования для исследования электротехнических устройств и электроэнергетических систем / Т.Н. Зайченко // Электронное моделирование. — 2009. — Т. 31, № 1. — С. 49-65. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-101429 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1014292016-06-04T03:02:19Z Разработка и применение средств компьютерного моделирования для исследования электротехнических устройств и электроэнергетических систем Зайченко, Т.Н. Информационные технологии, защита информации Описан общий подход к моделированию электротехнических устройств и систем, основан-ный на универсальном методе компонентных цепей и его объектной ориентации. Представлены программные реализации данного метода. Описано загальний підхід до моделювання електротехнічних пристроїв та систем, який базується на універсальному методі компонентних ланцюгів і його об’єктній орієнтації. Наведено програмні реалізації даного методу. A general approach to modeling electrical engineering devices and systems has been described. The approach is based on and its objective orientation method of component chains universal. The software realizations of the method are presented. 2009 Article Разработка и применение средств компьютерного моделирования для исследования электротехнических устройств и электроэнергетических систем / Т.Н. Зайченко // Электронное моделирование. — 2009. — Т. 31, № 1. — С. 49-65. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 0204-3572 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/101429 004.94: 621.3 ru Электронное моделирование Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Информационные технологии, защита информации Информационные технологии, защита информации |
| spellingShingle |
Информационные технологии, защита информации Информационные технологии, защита информации Зайченко, Т.Н. Разработка и применение средств компьютерного моделирования для исследования электротехнических устройств и электроэнергетических систем Электронное моделирование |
| description |
Описан общий подход к моделированию электротехнических устройств и систем, основан-ный на универсальном методе компонентных цепей и его объектной ориентации. Представлены программные реализации данного метода. |
| format |
Article |
| author |
Зайченко, Т.Н. |
| author_facet |
Зайченко, Т.Н. |
| author_sort |
Зайченко, Т.Н. |
| title |
Разработка и применение средств компьютерного моделирования для исследования электротехнических устройств и электроэнергетических систем |
| title_short |
Разработка и применение средств компьютерного моделирования для исследования электротехнических устройств и электроэнергетических систем |
| title_full |
Разработка и применение средств компьютерного моделирования для исследования электротехнических устройств и электроэнергетических систем |
| title_fullStr |
Разработка и применение средств компьютерного моделирования для исследования электротехнических устройств и электроэнергетических систем |
| title_full_unstemmed |
Разработка и применение средств компьютерного моделирования для исследования электротехнических устройств и электроэнергетических систем |
| title_sort |
разработка и применение средств компьютерного моделирования для исследования электротехнических устройств и электроэнергетических систем |
| publisher |
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України |
| publishDate |
2009 |
| topic_facet |
Информационные технологии, защита информации |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/101429 |
| citation_txt |
Разработка и применение средств компьютерного моделирования для исследования электротехнических устройств и электроэнергетических систем / Т.Н. Зайченко // Электронное моделирование. — 2009. — Т. 31, № 1. — С. 49-65. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| series |
Электронное моделирование |
| work_keys_str_mv |
AT zajčenkotn razrabotkaiprimeneniesredstvkompʹûternogomodelirovaniâdlâissledovaniâélektrotehničeskihustrojstviélektroénergetičeskihsistem |
| first_indexed |
2025-07-07T10:55:00Z |
| last_indexed |
2025-07-07T10:55:00Z |
| _version_ |
1836985301595062272 |
| fulltext |
ÓÄÊ 004.94: 621.3
Ò. Í. Çàé÷åíêî, ä-ð òåõí. íàóê
Òîìñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óí-ò ñèñòåì
óïðàâëåíèÿ è ðàäèîýëåêòðîíèêè
(Ðîññèÿ, 634050, Òîìñê, ïð. Ëåíèíà, 40,
òåë. (382 2) 510530, Å-mail: ztntomsk@rambler.ru)
Ðàçðàáîòêà è ïðèìåíåíèå ñðåäñòâ êîìïüþòåðíîãî
ìîäåëèðîâàíèÿ äëÿ èññëåäîâàíèÿ ýëåêòðîòåõíè÷åñêèõ
óñòðîéñòâ è ýëåêòðîýíåðãåòè÷åñêèõ ñèñòåì
(Ñòàòüþ ïðåäñòàâèëà êàíä. òåõí. íàóê Ý. Ï.Ñåìàãèíà)
Îïèñàí îáùèé ïîäõîä ê ìîäåëèðîâàíèþ ýëåêòðîòåõíè÷åñêèõ óñòðîéñòâ è ñèñòåì, îñíîâàí-
íûé íà óíèâåðñàëüíîì ìåòîäå êîìïîíåíòíûõ öåïåé è åãî îáúåêòíîé îðèåíòàöèè. Ïðåä-
ñòàâëåíû ïðîãðàììíûå ðåàëèçàöèè äàííîãî ìåòîäà.
Îïèñàíî çàãàëüíèé ï³äõ³ä äî ìîäåëþâàííÿ åëåêòðîòåõí³÷íèõ ïðèñòðî¿â òà ñèñòåì, ÿêèé
áàçóºòüñÿ íà óí³âåðñàëüíîìó ìåòîä³ êîìïîíåíòíèõ ëàíöþã³â ³ éîãî îá’ºêòí³é îð³ºíòàö³¿.
Íàâåäåíî ïðîãðàìí³ ðåàë³çàö³¿ äàíîãî ìåòîäó.
Ê ë þ ÷ å â û å ñ ë î â à: êîìïîíåíò, êîìïîíåíòíàÿ öåïü, ìåòîä êîìïîíåíòíûõ öåïåé,
êîìïüþòåðíîå ìîäåëèðîâàíèå, ýëåêòðîòåõíè÷åñêèå óñòðîéñòâà è ñèñòåìû.
Êîìïüþòåðíîå ìîäåëèðîâàíèå ÿâëÿåòñÿ ìîùíûì ñðåäñòâîì ïîçíàíèÿ ïðî-
öåññîâ è ÿâëåíèé. Îñîáóþ çíà÷èìîñòü îíî èìååò äëÿ òàêèõ îáúåêòîâ êàê
ýëåêòðîòåõíè÷åñêèå êîìïëåêñû è ñèñòåìû. Èõ òîïîëîãè÷åñêàÿ, ëèíãâèñòè-
÷åñêàÿ, ìàòåìàòè÷åñêàÿ è àëãîðèòìè÷åñêàÿ ñëîæíîñòü òðåáóåò èñïîëüçîâàíèÿ
ìåòîäîâ è ïðîãðàììíûõ ñðåäñòâ àíàëèòè÷åñêîãî è ñõåìíîãî, â òîì ÷èñëå
ìíîãîóðîâíåâîãî, ìîäåëèðîâàíèÿ. Ðàññìîòðèì ïîäõîä ê êîìïüþòåðíîìó ìî-
äåëèðîâàíèþ ýëåêòðîòåõíè÷åñêèõ óñòðîéñòâ è ñèñòåì (ÝÒÓÑ), ðåàëèçîâàí-
íûé íà îñíîâå óíèâåðñàëüíîãî ìåòîäà ìîäåëèðîâàíèÿ — ìåòîäà êîìïî-
íåíòíûõ öåïåé ( ÌÊÖ) [1].
Îáùèå âîïðîñû ìîäåëèðîâàíèÿ ÝÒÓÑ íà îñíîâå ÌÊÖ. Ìîäåëè-
ðîâàíèå êàê ïðîöåññ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñîâîêóïíîñòü ïðîöåäóð ôîðìèðî-
âàíèÿ, ïðåîáðàçîâàíèÿ è àíàëèçà ñòðóêòóðíûõ è ôóíêöèîíàëüíûõ ìîäåëåé
èññëåäóåìûõ îáúåêòîâ. Îáîçíà÷èì M
c
ñòðóêòóðíóþ ìîäåëü, îòîáðàæàþùóþ
ñòðóêòóðíûå ñâîéñòâà îáúåêòà, åãî ñîñòàâ è ñòðóêòóðó. Ôóíêöèîíàëüíàÿ ìî-
äåëü Ìô — ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü, õàðàêòåðèçóþùàÿ ïðîöåññû, ïðîòåêàþ-
ùèå â îáúåêòå.
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2009. Ò. 31. ¹ 1 49
������� ����
��
����������
����
��������� ��
Îïèñàíèå ìîäåëåé îñóùåñòâëÿåòñÿ íà ñîîòâåòñòâóþùèõ ïðîôåññèîíàëü-
íûõ ÿçûêàõ. Äëÿ îïèñàíèÿ ñòðóêòóðíûõ ìîäåëåé M
c
îáû÷íî ïðèìåíÿþòñÿ
ÿçûêè ñõåì L
c
, èìåþùèå ãðàôè÷åñêóþ íîòàöèþ. Ñòðóêòóðà àïïàðàòíûõ
ñðåäñòâ äåòàëèçèðóåòñÿ ñ ïîìîùüþ ôóíêöèîíàëüíûõ, ñòðóêòóðíûõ è ïðèí-
öèïèàëüíûõ ñõåì, ñòðóêòóðà ïðîãðàììíûõ ñðåäñòâ — ñ èñïîëüçîâàíèåì ñõåì
àëãîðèòìîâ, ïðîãðàìì, äàííûõ è ïðîãðàììíûõ ñèñòåì.
Îïèñàíèå ôóíêöèîíàëüíûõ ìîäåëåé Ìô àïïàðàòíûõ ñðåäñòâ îñóùåñòâ-
ëÿåòñÿ íà ìàòåìàòè÷åñêîì ÿçûêå Lì, ïðîãðàììíûõ ñðåäñòâ — íà àëãîðèò-
ìè÷åñêèõ ÿçûêàõ, ÿçûêàõ ïðîãðàììèðîâàíèÿ è ìîäåëèðîâàíèÿ ïðîãðàììíûõ
ñèñòåì. Ôóíêöèîíàëüíûå ìîäåëè òàêæå ìîãóò áûòü ïðåäñòàâëåíû â âèäå
ñòðóêòóðíûõ ñõåì. Ñ ïîçèöèé çàäàíèÿ èñõîäíîé èíôîðìàöèè îá îáúåêòå
áóäåì ñ÷èòàòü âîçìîæíûì íàçâàòü «ñõåìíûìè» ñïîñîáû ìîäåëèðîâàíèÿ,
äëÿ êîòîðûõ ýòà èíôîðìàöèÿ èìååò âèä ñõåì, ò. å. ñõåìîòåõíè÷åñêîå,
ôóíêöèîíàëüíîå, ëîãè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå.
Àíàëèòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå êàê ïðîöåññ àíàëèçà àíàëèòè÷åñêèõ
ìîäåëåé ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ àíàëèòè÷åñêèìè è ÷èñëåííûìè ìåòîäàìè.
 äàííîì ñëó÷àå áóäåì ðàññìàòðèâàòü ïðîãðàììíûå ñðåäñòâà ñõåìíîãî è
àíàëèòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ, îðèåíòèðîâàííûå íà ÷èñëåííûå ìåòîäû
èññëåäîâàíèÿ ìîäåëåé è ðåàëèçîâàííûå íà îñíîâå ÌÊÖ.
Ìåòîä êîìïîíåíòíûõ öåïåé ïðåäíàçíà÷åí äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ ôèçè-
÷åñêè íåîäíîðîäíûõ óñòðîéñòâ è ñèñòåì, èñõîäíàÿ èíôîðìàöèÿ î êîòîðûõ
çàäàíà â ôîðìå êîìïîíåíòíîé öåïè (ÊÖ), ò. å. â âèäå ìîäåëè ñòðóêòóðû
Ìö.ñ. Îñíîâíûì îáúåêòîì ìåòîäà ÊÖ ÿâëÿåòñÿ ìíîãîïîëþñíûé êîìïîíåíò
ñ ïðîèçâîëüíûì ÷èñëîì ñâÿçåé, êîòîðûì èíöèäåíòíû ïåðåìåííûå ñâÿçåé.
Ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü êîìïîíåíòà, îïèñûâàþùàÿ ïðîöåññ ôóíêöèîíè-
ðîâàíèÿ ñîîòâåòñòâóþùåãî ýëåìåíòà, — ýòî óðàâíåíèå ëèáî ñèñòåìà óðàâ-
íåíèé îòíîñèòåëüíî åãî ïåðåìåííûõ ñâÿçåé è âíóòðåííèõ ïåðåìåííûõ.
Äîïóñêàþòñÿ òðè òèïà óðàâíåíèé ìîäåëè êîìïîíåíòà: ëèíåéíûå, íå-
ëèíåéíûå è îáûêíîâåííûå äèôôåðåíöèàëüíûå ïåðâîãî ïîðÿäêà. Ñëåäîâà-
òåëüíî, ÌÊÖ ïðåäíàçíà÷åí äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ óñòðîéñòâ ñ ñîñðåäîòî÷åí-
íûìè ïàðàìåòðàìè. Ôîðìó çàïèñè èñõîäíîé ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè, â
êîòîðîé èñïîëüçóþòñÿ óðàâíåíèÿ äîïóñòèìîãî òèïà, íàçîâåì áàçîâîé àíà-
ëèòè÷åñêîé è îáîçíà÷èì Fá.à.
Ñîâîêóïíîñòü êîìïîíåíòîâ, ñâÿçè êîòîðûõ (èìåíóåìûå âåòâÿìè ÊÖ)
îáúåäèíåíû â îáùèõ òî÷êàõ (èìåíóåìûõ óçëàìè), îïðåäåëÿåòñÿ êàê ÊÖ
Ñê = {Ê, S, N}, ãäå Ê — ìíîæåñòâî êîìïîíåíòîâ; S — ìíîæåñòâî ñâÿçåé
êîìïîíåíòîâ èç Ê; N — ìíîæåñòâî óçëîâ öåïè.
Ìåòîäîì ÊÖ ïðåäóñìàòðèâàþòñÿ ÷åòûðå òèïà ñâÿçåé êîìïîíåíòà:
ñâÿçè ýíåðãåòè÷åñêîãî òèïà S k
e
, êîòîðûì ñîîòâåòñòâóåò ïàðà òîïîëî-
ãè÷åñêèõ êîîðäèíàò è ïàðà äóàëüíûõ ïåðåìåííûõ,
Ò. Í. Çàé÷åíêî
50 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2009. V. 31. ¹ 1
S n b V Vk
e
k k k nk bk� �( , ) ( , )� ,
ãäå nk — íîìåð óçëà k-é ñâÿçè; bk — íîìåð âåòâè; �k — çíàê, çàäàþùèé
îðèåíòàöèþ ñâÿçè; Vnk , Vbk — ïåðåìåííûå ñâÿçè ïîòåíöèàëüíîãî è ïîòî-
êîâîãî òèïà;
ñâÿçè èíôîðìàöèîííîãî òèïà S k
i
, êîòîðûì ñîîòâåòñòâóåò îäíà òîïîëî-
ãè÷åñêàÿ êîîðäèíàòà è îäíà ïåðåìåííàÿ ñâÿçè, èìåþùàÿ ïðîèçâîëüíûé
ôèçè÷åñêèé ñìûñë, S n Vk
i
k nk� � ;
ñâÿçè ñêàëÿðíîãî òèïà, êîòîðûì ñîîòâåòñòâóåò íå áîëåå îäíîé ïåðå-
ìåííîé îäíîãî òèïà; ê íèì îòíîñÿòñÿ ñâÿçè ýíåðãåòè÷åñêèå è èíôîðìà-
öèîííûå;
ñâÿçè âåêòîðíîãî òèïà, êîòîðûì ñîîòâåòñòâóþò áîëåå îäíîé ïåðåìåí-
íîé îäíîãî òèïà; îíè ÿâëÿþòñÿ îáúåäèíåíèåì ñâÿçåé ñêàëÿðíîãî òèïà.
Ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü ÊÖ Ìö.ô, îïèñûâàþùàÿ ïðîöåññ ôóíêöèîíè-
ðîâàíèÿ èññëåäóåìîãî îáúåêòà, èìååò âèä
M
ö.ô ÊÖ á ò
� { , , }U U U ïðè S
e
� � ëèáî M
ö.ô ÊÖ
� { }U ïðè S
e
��, (1)
ãäå U
ÊÖ
— ñîâîêóïíîñòü óðàâíåíèé ìîäåëåé êîìïîíåíòîâ, âõîäÿùèõ â
ÊÖ; U
á
— óðàâíåíèÿ áàçîâîãî óçëà; U
ò
— óðàâíåíèÿ óçëîâûõ òîïîëîãè-
÷åñêèõ çàêîíîâ ñîõðàíåíèÿ äëÿ ïåðåìåííûõ ïîòîêîâîãî òèïà, çàïèñàííûå
äëÿ âñåõ óçëîâ ÊÖ çà èñêëþ÷åíèåì áàçîâîãî; S
e
— ìíîæåñòâî ñâÿçåé
ýíåðãåòè÷åñêîãî òèïà.
 ìåòîäå ÊÖ ïðåäóñìàòðèâàåòñÿ àâòîìàòè÷åñêîå ôîðìèðîâàíèå ìîäå-
ëåé ÊÖ âî âðåìåííîé è ÷àñòîòíîé (äëÿ ëèíåéíûõ íåïðåðûâíûõ ñõåì)
îáëàñòÿõ. Êàíîíè÷åñêèìè ôîðìàìè êîìïîíåíòíûõ óðàâíåíèé âî âðåìåí-
íîé îáëàñòè ÿâëÿþòñÿ: ëèíåéíîå, íåëèíåéíîå è îáûêíîâåííîå äèôôåðåí-
öèàëüíîå óðàâíåíèå ïåðâîãî ïîðÿäêà. Ïðè ìîäåëèðîâàíèè âî âðåìåííîé
îáëàñòè V x tnk � ( ), V y tbk � ( ), ãäå x, y — ôèçè÷åñêèå ïåðåìåííûå ñâÿçè.
Ïðè àíàëèçå â ÷àñòîòíîé îáëàñòèV x jnk � Re ( )� ,V y jbk � Re ( )� , ãäå j�—
êîìïëåêñíàÿ ÷àñòîòà, à ìíèìûå ñîñòàâëÿþùèå ðåàëèçóþòñÿ ïîñðåäñòâîì
âíóòðåííèõ ïåðåìåííûõ V x jnkâí
� Im ( )� ,V y jbkâí
� Im ( )� .
 ðåçóëüòàòå àëãåáðàèçàöèè è ëèíåàðèçàöèè äèôôåðåíöèàëüíûõ è
íåëèíåéíûõ óðàâíåíèé ìîäåëåé êîìïîíåíòîâ èç (1) ìîäåëü Ìö.ô äëÿ âðå-
ìåííîé è ÷àñòîòíîé îáëàñòåé ïðèíèìàåò âèä ñèñòåìû ëèíåéíûõ àëãåáðàè-
÷åñêèõ óðàâíåíèé îòíîñèòåëüíî ïåðåìåííûõ ñâÿçåé ÊÖ è âñïîìîãàòåëü-
íûõ ïåðåìåííûõ:
ÔV = W, (2)
ãäå Ô — êâàäðàòíàÿ ìàòðèöà êîýôôèöèåíòîâ; W — âåêòîð-ñòîëáåö
ïðàâûõ ÷àñòåé; V — âåêòîð-ñòîëáåö ðåøåíèÿ ÊÖ, V V V V� [ , , ]n b âí
ä
, ãäå
V V Vn b, ,
âí
— âåêòîðû ïîòåíöèàëüíûõ, ïîòîêîâûõ è âíóòðåííèõ ïåðå-
Ðàçðàáîòêà è ïðèìåíåíèå ñðåäñòâ êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2009. Ò. 31. ¹ 1 51
ìåííûõ ÊÖ. Ïðè ýòîì èñõîäíîé ôîðìîé ìîäåëè êîìïîíåíòà ÿâëÿåòñÿ
ìîäåëü âî âðåìåííîé îáëàñòè, íà îñíîâàíèè êîòîðîé òàêæå ôîðìèðóþòñÿ
óðàâíåíèÿ äëÿ äåéñòâèòåëüíûõ è ìíèìûõ ñîñòàâëÿþùèõ ïðè ìîäåëè-
ðîâàíèè â ÷àñòîòíîé îáëàñòè.
Äîñòîèíñòâà ìåòîäà ÊÖ ïðè ìîäåëèðîâàíèè ÝÒÓÑ îáóñëîâëåíû ñëå-
äóþùèì:
èñïîëüçîâàíèåì â êà÷åñòâå áàçîâîé ñòðóêòóðíîé ñóùíîñòè ìíîãî-
ïîëþñíîãî êîìïîíåíòà, ÷òî ïîçâîëÿåò îáåñïå÷èòü ñîâïàäåíèå ëèáî áëè-
çîñòü ÿçûêà ôîðìàëèçîâàííîãî ïðåäñòàâëåíèÿ ÝÒÓÑ â âèäå ÊÖ ê ïðîôåñ-
ñèîíàëüíîìó ÿçûêó ñõåì;
âîçìîæíîñòüþ îäíîâðåìåííîãî èñïîëüçîâàíèÿ âñåõ òèïîâ ñâÿçåé êîìïî-
íåíòîâ, ÷òî ïîçâîëÿåò ðåàëèçîâàòü â ðàìêàõ åäèíûõ ìåòîäè÷åñêèõ îñíîâ êàê
ôèçè÷åñêèé, òàê è èíôîðìàöèîííûé ïîäõîäû ê ìîäåëèðîâàíèþ ÝÒÓÑ;
âîçìîæíîñòüþ èñïîëüçîâàíèÿ â êà÷åñòâå êîìïîíåíòíûõ óðàâíåíèé ëè-
íåéíûõ, íåëèíåéíûõ è îáûêíîâåííûõ äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé, ÷òî
ïîçâîëÿåò ðåàëèçîâàòü øèðîêèé ñïåêòð ìîäåëåé ýëåìåíòîâ ÝÒÓÑ â ðàìêàõ
çàäà÷ ñõåìîòåõíè÷åñêîãî, ôóíêöèîíàëüíîãî è ñòðóêòóðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ;
àëãîðèòìè÷åñêîé ïðîñòîòîé ôîðìèðîâàíèÿ ìîäåëåé ÊÖ âèäà (1) è (2).
Íåäîñòàòêîì ìåòîäà ÊÖ ÿâëÿåòñÿ èñïîëüçîâàíèå ïîëíîãî êîîðäèíàòíî-
ãî áàçèñà ÊÖ, ÷òî ïðèâîäèò ê óâåëè÷åíèþ âðåìåíè ðåøåíèÿ ñèñòåìû (2).
Äëÿ ðåàëèçàöèè òåõíîëîãèè âèçóàëüíîãî ñõåìíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ
ôóíêöèîíàëüíûé àñïåêò ìîäåëèðîâàíèÿ, îòîáðàæåííûé â ìîäåëÿõ ÊÖ
âèäà (1), (2), äîïîëíåí êîíñòðóêòîðñêèì è ïîâåäåí÷åñêèì àñïåêòàìè, à
ìîäåëü êîìïîíåíòà ðàññìàòðèâàåòñÿ êàê ñîâîêóïíîñòü òðåõ ñóáìîäåëåé:
M M M M
ê ê.ô ô ê. ó ó ê.â â
( ) { ( ), ( ), ( )}E E E E� , (3)
ãäå Ìê.ô — ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü, îïèñûâàþùàÿ ïðîöåññ ôóíêöèîíè-
ðîâàíèÿ (ôóíêöèîíàëüíàÿ ñóáìîäåëü); Ìê.ó —ãåîìåòðè÷åñêàÿ ìîäåëü
óñëîâíîãî ãðàôè÷åñêîãî îáîçíà÷åíèÿ (ÓÃÎ) êîìïîíåíòà íà ÷åðòåæå ÊÖ
(ñóáìîäåëü ÓÃÎ); Ìê.â — ãåîìåòðè÷åñêàÿ ìîäåëü âíåøíåãî âèäà (ñóá-
ìîäåëü âíåøíåãî âèäà); Åô, Åó, Åâ — ìíîæåñòâà ñîáûòèé, ïðèâîäÿùèõ ê
èçìåíåíèÿì â ñóáìîäåëÿõ ñîîòâåòñòâåííî Ìê.ô, Ìê.ó, Ìê.â; Å = Åô�Åó�Åâ.
Îáúåêòíàÿ îðèåíòàöèÿ ÌÊÖ. Ôîðìàëèçì ÌÊÖ îðèåíòèðîâàí íà
ìîäåëèðîâàíèå ñòðóêòóðíî ñëîæíûõ óñòðîéñòâ è ñèñòåì, ê êëàññó êîòîðûõ
îòíîñÿòñÿ ÝÒÓÑ è ýëåêòðîýíåðãåòè÷åñêèå ñèñòåìû, ïîñêîëüêó ïðåäóñìàò-
ðèâàåò ðåàëèçàöèþ ìåòîäîâ ïîäñõåì, ìíîãîóðîâíåâîãî ìîäåëèðîâàíèÿ è
ìîäåëèðîâàíèÿ ïî ÷àñòÿì.
Öåïíîå ïðåäñòàâëåíèå ñòðóêòóðíî ñëîæíûõ îáúåêòîâ îñóùåñòâëÿåòñÿ
ñ èñïîëüçîâàíèåì ôîðìàëèçìà èåðàðõè÷åñêèõ ïîäöåïåé [1, 2]. Êàê
èçâåñòíî, äëÿ îïèñàíèÿ ñòðóêòóðíûõ ìîäåëåé èåðàðõè÷åñêîãî òèïà îáû÷-
Ò. Í. Çàé÷åíêî
52 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2009. V. 31. ¹ 1
íî èñïîëüçóåòñÿ ïîíÿòèå ïîäñèñòåì, à äëÿ óêàçàíèÿ èåðàðõèè ÷àñòåé ñèñ-
òåìû — òåðìèí «ïîäïîäñèñòåìà» ëèáî óêàçûâàåòñÿ óðîâåíü ïîäñèñòåìû.
 ìåòîäå ÊÖ öåïíîå ïðåäñòàâëåíèå ñòðóêòóðíî ñëîæíûõ îáúåêòîâ îñó-
ùåñòâëÿåòñÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì ôîðìàëèçìà èåðàðõè÷åñêèõ ïîäöåïåé (ïîä-
ñõåì) [1, 2]. Ïîäöåïü Ñï — ýòî ÊÖ, äëÿ êîòîðîé âî ìíîæåñòâå ñâÿçåé è óçëîâ
âûäåëÿþòñÿ ïîäìíîæåñòâà âíóòðåííèõ è âíåøíèõ ñâÿçåé. Âíåøíèìè ñâÿ-
çÿìè ïîäöåïü ïîäêëþ÷àåòñÿ ê äðóãèì ñòðóêòóðíûì îáúåêòàì ÊÖ. Ïîäöåïü
i-ãî óðîâíÿ — ýòî ïîäöåïü, ñîäåðæàùàÿ ïîäöåïè ( )i 1 -ãî óðîâíÿ è âõîäÿùàÿ
â ñîñòàâ ïîäöåïè ( )i
1 -ãî óðîâíÿ. Áóäåì âûäåëÿòü ïîäöåïè íèæíåãî, ïðî-
ìåæóòî÷íîãî è âåðõíåãî óðîâíåé. Ïîäöåïü âåðõíåãî óðîâíÿ — ïîäöåïü,
êîòîðàÿ íå âõîäèò â ñîñòàâ äðóãèõ èåðàðõè÷åñêèõ ïîäöåïåé. Ïîäöåïü íèæ-
íåãî óðîâíÿ — ïîäöåïü, êîòîðàÿ íå ñîäåðæèò ïîäöåïåé. Òàêèì îáðàçîì, â
îáùåì ñëó÷àå îáúåêòîì ÊÖ ìîæåò áûòü êîìïîíåíò ëèáî ïîäöåïü.
Ê îñîáåííîñòÿì ñòðóêòóðíî ñëîæíûõ îáúåêòîâ ñëåäóåò îòíåñòè ïåðå-
ìåííóþ òîïîëîãèþ ÊÖ è íåîáõîäèìîñòü åå ìîäåëèðîâàíèÿ ïî ÷àñòÿì. Äëÿ
îòîáðàæåíèÿ äàííîãî ñâîéñòâà ìîäåëåé èñïîëüçóåòñÿ òàêîé îáúåêò ÊÖ êàê
àâòîíîìíî ìîäåëèðóåìàÿ ïîäöåïü, ò. å. ïîäöåïü, êîòîðàÿ àêòèâèçèðóåòñÿ è
âêëþ÷àåòñÿ â ôóíêöèîíàëüíóþ ìîäåëü ÊÖ Ìö.ô âèäà (1), (2)íà îïðåäåëåí-
íûõ èíòåðâàëàõ âðåìåíè.
Ðåàëèçàöèÿ ìåòîäà ìíîãîóðîâíåâîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ÝÒÓÑ îáåñïå-
÷èâàåòñÿ êîìïîíåíòàìè, îòíîñÿùèìèñÿ ê ðàçëè÷íûì ÿçûêàì îïèñàíèÿ
ÝÒÓÑ: êîìïîíåíòàìè ñòðóêòóðíûõ, ïðèíöèïèàëüíûõ ýëåêòðè÷åñêèõ è
êèíåìàòè÷åñêèõ ñõåì, ñõåì àëãîðèòìîâ; ñîãëàñóþùèìè êîìïîíåíòàìè,
îáåñïå÷èâàþùèìè ñîãëàñîâàíèå ÷àñòåé ÊÖ, ñîñòîÿùèõ èç êîìïîíåíòîâ ñ
ðàçëè÷íûì òèïîì ñâÿçåé.
Êàê óêàçàíî âûøå, äîïóñòèìûå ôîðìû óðàâíåíèé èç Fá.a îïðåäåëÿþò
îáëàñòü ïðèìåíåíèÿ ÌÊÖ ïðè ìîäåëèðîâàíèè óñòðîéñòâ è ñèñòåì íåïðåðûâ-
íîãî òèïà ñ ñîñðåäîòî÷åííûìè ïàðàìåòðàìè âî âðåìåííîé îáëàñòè è ëèíåé-
íûõ óñòðîéñòâ è ñèñòåì — â ÷àñòîòíîé îáëàñòè. Ìîäåëèðîâàíèå îáúåêòîâ, íå
îòíîñÿùèõñÿ ê äàííîìó êëàññó, ìîæåò áûòü ðåàëèçîâàíî â ÌÊÖ ñ èñïîëü-
çîâàíèåì ñëåäóþùèõ ïîäõîäîâ, ïðè êîòîðûõ ñîõðàíÿåòñÿ èíâàðèàíòíîñòü
ìåòîäîâ ðåøåíèÿ ìîäåëè ÊÖ [2—4].
Äëÿ ðåàëèçàöèè ëîãè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ öèôðîâûõ óñòðîéñòâ âî
âðåìåííîé îáëàñòè ââåäåíû àëãåáðàè÷åñêèå àíàëîãè ëîãè÷åñêèõ ïåðåìåí-
íûõ ñëåäóþùåãî âèäà: Vi = 1 — óðîâåíü ëîãè÷åñêîé åäèíèöû, Vi = 0 — óðî-
âåíü ëîãè÷åñêîãî íóëÿ. Ôóíêöèîíàëüíàÿ ìîäåëü êîìïîíåíòà ïðåäñòàâëÿåò
ñîáîé ñîâîêóïíîñòü óðàâíåíèé, êàæäîå èç êîòîðûõ ÿâëÿåòñÿ ëèíåéíûì
óðàâíåíèåì îòíîñèòåëüíî ïåðåìåííîé âûõîäíîé ñâÿçè êîìïîíåíòà.
Êàê èçâåñòíî, ïðè ìîäåëèðîâàíèè íåëèíåéíûõ ñèñòåì àâòîìàòè÷åñ-
êîãî óïðàâëåíèÿ (ÑÀÓ) â ÷àñòîòíîé îáëàñòè óðàâíåíèå äëÿ ìíèìîé ñîñ-
Ðàçðàáîòêà è ïðèìåíåíèå ñðåäñòâ êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2009. Ò. 31. ¹ 1 53
òàâëÿþùåé ïåðåìåííîé ñâÿçè íåëèíåéíîãî êîìïîíåíòà, â îòëè÷èå îò íå-
ëèíåéíîãî, íå ìîæåò áûòü ñôîðìèðîâàíî àâòîìàòè÷åñêè íà îñíîâàíèè
èñõîäíîãî óðàâíåíèÿ âî âðåìåííîé îáëàñòè. Ïîýòîìó äëÿ íåëèíåéíûõ
êîìïîíåíòîâ ÑÀÓ óðàâíåíèå äëÿ ìíèìîé ñîñòàâëÿþùåé âêëþ÷åíî â
ôóíêöèîíàëüíóþ ñóáìîäåëü êîìïîíåíòà, à øàã åãî àâòîìàòè÷åñêîãî ïîñò-
ðîåíèÿ èç àëãîðèòìà ôîðìèðîâàíèÿ ìîäåëè ÊÖ èñêëþ÷åí.
 êà÷åñòâå òåîðåòè÷åñêîé îñíîâû ìîäåëèðîâàíèÿ èìïóëüñíûõ ÑÀÓ â
÷àñòîòíîé îáëàñòè ïðèíÿòà ìîäåëü ïåðåäàòî÷íîé ôóíêöèè èìïóëüñíîé
ÑÀÓ âèäà
W j W j m W j
m m
m
*
( ) ( ( )) ( )� � � ��
� 2
è. ý
=
max
.
Çäåñü W j( )� — àìïëèòóäíî-ôàçîâàÿ õàðàêòåðèñòèêà ëèíåéíîé ÷àñòè; � —
îòíîñèòåëüíàÿ ÷àñòîòà; m, mmax — îòíîñèòåëüíîå âðåìÿ; Wè.ý — àìïëèòóäíî-
ôàçîâàÿ õàðàêòåðèñòèêà èìïóëüñíîãî ýëåìåíòà, èíòåðïðåòèðóeìîãî êàê çâå-
íî çàäåðæêè íà âðåìÿ
� � �( ) / ( ) 2 2m ñ êîýôôèöèåíòîì ïåðåäà÷è
k k
m m
�
� �
� �
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�sin
2
2
2
2
,
ãäå k k�
è
; kè — êîýôôèöèåíò ïåðåäà÷è èìïóëüñíîãî ýëåìåíòà;
—
îòíîñèòåëüíàÿ äëèòåëüíîñòü èìïóëüñà.
Ìîäåëèðîâàíèå ñèñòåì ñ ðàñïðåäåëåííûìè ïàðàìåòðàìè òðåáóåò
ïîñòðîåíèÿ ýêâèâàëåíòíûõ ñõåì çàìåùåíèÿ, êîòîðîå ìîæåò áûòü âûïîë-
íåíî âðó÷íóþ ëèáî àâòîìàòè÷åñêè.
 ñâÿçè ñ ìíîãîîáðàçèåì ôîðì îïèñàíèÿ èñõîäíûõ ôóíêöèîíàëüíûõ
ìîäåëåé êîìïîíåíòîâ ÝÒÓÑ îïðåäåëèì ïðèåìû èõ ïðåîáðàçîâàíèÿ ê äâóì
êàíîíè÷åñêèì ôîðìàì ïðåäñòàâëåíèÿ ìîäåëåé ÌÊÖ — áàçîâîé àíàëè-
òè÷åñêîé ìîäåëè íåïðåðûâíîãî òèïà Ìê.ôFá.àD, ãäå D — ïðèçíàê íåïðå-
ðûâíîñòè, è ñòðóêòóðíîé ìîäåëè â âèäå ïîäöåïè Ìê.ôÑï, ò. å. ê ôîðìå
ñõåìû çàìåùåíèÿ. Ââåäåì ñëåäóþùèå âèäû ïðåîáðàçîâàíèé:
ìîäåëè ýëåìåíòà íåïðåðûâíîãî òèïà Ìê.ôD, çàäàííîé â àíàëèòè÷åñêîé
ôîðìå Fa ñ èñïîëüçîâàíèåì íåëèíåéíûõ è èíòåãðîäèôôåðåíöèàëüíûõ
óðàâíåíèé ïðîèçâîëüíîãî âèäà, ê áàçîâîé àíàëèòè÷åñêîé ôîðìå
� Ìê.ô D Fa��� � Ìê.ô DFá.à�;
ìîäåëè ýëåìåíòà íåïðåðûâíîãî òèïà Ìê.ôD, çàäàííîé â òàáëè÷íî-
ãðàôè÷åñêîì âèäå Fòã, ê áàçîâîé àíàëèòè÷åñêîé ôîðìå â äâà ýòàïà,
�Ìê.ô DFòã� � �Ìê.ô DFà� � �Ìê.ô D Fá.à�;
Ò. Í. Çàé÷åíêî
54 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2009. V. 31. ¹ 1
ìîäåëè ýëåìåíòà äèñêðåòíîãî òèïà Ìê.ôD, ïðåäñòàâëåííîé â àíàëè-
òè÷åñêîì âèäå ñ èñïîëüçîâàíèåì ëîãè÷åñêèõ óðàâíåíèé Fa.ë, ê áàçîâîé
àíàëèòè÷åñêîé ôîðìå
� Ìê.ô D Fa.ë����� Ìê.ô D Fá.à�;
ìîäåëè ýëåìåíòà äèñêðåòíîãî òèïà Ìê.ôD, ïðåäñòàâëåííîé â òàáëè÷íî-
ãðàôè÷åñêîé ôîðìå Fòã â âèäå òàáëèöû èñòèííîñòè ëèáî âðåìåííûõ äèàã-
ðàìì âõîäíûõ-âûõîäíûõ ñèãíàëîâ, ê áàçîâîé àíàëèòè÷åñêîé ôîðìå â äâà
ýòàïà,
� Ìê.ô D Fòã��� � Ìê.ô D Fa.ë ����� Ìê.ô D Fá.à �;
ìîäåëè ýëåìåíòà äèñêðåòíîãî òèïà, çàäàííîé â âèäå ðàçíîñòíûõ óðàâ-
íåíèé Fà.ð, ê ôîðìå ïîäöåïè
� Ìê.ô D Fa.ð����� Ìê.ô Ñï �;
ìîäåëè ýëåìåíòà äèñêðåòíîãî òèïà, çàäàííîé â âèäå äèñêðåòíîé ïåðå-
äàòî÷íîé ôóíêöèè Faw, ê ôîðìå ïîäöåïè
� Ìê.ô D Faw ����� Ìê.ô D Fa.ð����� Ìê.ô Ñï�.
Îáîáùåííàÿ ñõåìà ïðîöåññà êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ íà
îñíîâå ÌÊÖ. Äëÿ îðãàíèçàöèè ïðîöåññà ñõåìíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ â ôîð-
ìå ýêñïåðèìåíòà ââîäÿòñÿ â ðàññìîòðåíèå êîìïîíåíòû — ñðåäñòâà ýêñïåðè-
ìåíòà, ò. å. êîìïîíåíòû-èñòî÷íèêè, êîìïîíåíòû-ðåãóëÿòîðû, êîìïîíåíòû-
èçìåðèòåëè, â òîì ÷èñëå ðåãèñòðèðóþùåãî òèïà, è ôóíêöèîíàëû, à òàêæå
êîìïîíåíòû êîíòðîëÿ âû÷èñëèòåëüíîãî ýêñïåðèìåíòà è óïðàâëåíèÿ èì. Òîã-
äà òåõíîëîãèÿ âèçóàëüíîãî ýêñïåðèìåíòà ìîæåò áûòü ðåàëèçîâàíà ïîñðåäñò-
âîì ñóáìîäåëåé âíåøíåãî âèäà äàííûõ êîìïîíåíòîâ. Ñ ó÷åòîì ñóáìîäåëåé
êîíñòðóêòîðñêîãî òèïà (ñóáìîäåëåé ÓÃÎ Ìê.ó è âíåøíåãî âèäà Ìê.â) ìîäåëü
ïðîöåññà âèçóàëüíîãî ñõåìíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ íà îñíîâå ÌÊÖ ìîæåò áûòü
ïðåäñòàâëåíà ìîäóëåì èíôîðìàöèîííîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ âèäà
Z L
ì o
&
�
M L
ö.ñ c
& � Ì
ö.ô
� R ,
�����������������
��������������������������������
M
ê.â
1
Ðàçðàáîòêà è ïðèìåíåíèå ñðåäñòâ êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2009. Ò. 31. ¹ 1 55
M
ê. ó
M
ê.ô
M
ê.â
2
ãäå M
ê.â
1
è M
ê.â
2
— ìíîæåñòâà ìîäåëåé âíåøíåãî âèäà ñîîòâåòñòâåííî
ñðåäñòâ âîçäåéñòâèÿ è ðåãóëèðîâàíèÿ è ñðåäñòâ èíäèêàöèè è èçìåðåíèÿ; Lî —
âíóòðåííèé ÿçûê îïèñàíèÿ, èñïîëüçóåìûé â ïðîãðàììíîì ñðåäñòâå ìîäå-
ëèðîâàíèÿ; Zì — çàäàíèå íà ìîäåëèðîâàíèå; R — ðåçóëüòàòû ìîäå-
ëèðîâàíèÿ.
Àíàëèòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå ñîñòîèò èç òðåõ øàãîâ: ââîä ôóíê-
öèîíàëüíîé ìîäåëè ÝÒÓÑ Ìô, çàïèñàííîé íà ÿçûêå ìàòåìàòèêè Lì, ðå-
øåíèå ìîäåëè Ìô è âèçóàëèçàöèÿ ðåçóëüòàòîâ. Ïîñêîëüêó ñòðóêòóðíàÿ
ñõåìà ÿâëÿåòñÿ ãðàôè÷åñêèì ñïîñîáîì ïðåäñòàâëåíèÿ ìàòåìàòè÷åñêîé ìî-
äåëè, ïðîãðàììíî-àëãîðèòìè÷åñêèå ñðåäñòâà ñõåìíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ìîæ-
íî ïðèìåíèòü äëÿ ðåøåíèÿ çàäà÷ àíàëèòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ, åñëè ðåàëè-
çîâàòü åãî â âèäå
M L
ô ì
& � M L Z L
ö.ñ î ì î
& , & � M
ö.ô
� R ,
�
M
ê.ô
,
ãäå Ìö.ñ è Ìö.ô — ñòðóêòóðíàÿ è ôóíêöèîíàëüíàÿ ìîäåëè ÊÖ ñîîòâåòñò-
âóþùåé èñõîäíîé ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè ÝÒÓÑ Ìô. Çäåñü ÊÖ Ìö.ñ ñîñ-
òîèò èç êîìïîíåíòîâ ñòðóêòóðíûõ ñõåì. Ïîñêîëüêó âèçóàëèçàöèÿ äàííîé
ÊÖ íà ÷åðòåæå íå òðåáóåòñÿ, äëÿ åå îïèñàíèÿ èñïîëüçóåòñÿ íåêîòîðûé
âíóòðåííèé ÿçûê Lî.
Îáîáùåííàÿ ñõåìà ïðîöåññà êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ íà îñíî-
âå ÌÊÖ ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 1.
Áëîê 1 ñîîòâåòñòâóåò ïðèíÿòèþ ïîëüçîâàòåëåì ðåøåíèÿ î ñïîñîáå
ìîäåëèðîâàíèÿ, ðåæèìå è ïàðàìåòðàõ ñõåìíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ.
Áëîêè 2 — 4 õàðàêòåðèçóþò ïðîöåññû çàäàíèÿ èíôîðìàöèè î ìîäåëÿõ
ÝÒÓÑ: ñòðóêòóðíûõ (áëîêè 2, 3) äëÿ ñõåìíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ è ôóíêöèî-
íàëüíîé (áëîê 4) äëÿ àíàëèòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ. Äëÿ ðåàëèçàöèè
ïðîöåññîâ â áëîêàõ 2 è 3 äîëæåí áûòü ðàçðàáîòàí ðåäàêòîð ñõåì, äëÿ áëîêà
4 — ðåäàêòîð ìàòåìàòè÷åñêèõ âûðàæåíèé èëè ðåäàêòîð ôîðìóë, îáåñïå-
÷èâàþùèé ââîä ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè íà ÿçûêå, ïðèáëèæåííîì ê
åñòåñòâåííî-ìàòåìàòè÷åñêîìó, ò. å. â ñèìâîëüíî-ãðàôè÷åñêîì âèäå. Âû-
õîäíîé èíôîðìàöèåé áëîêîâ 2—4 ÿâëÿåòñÿ ñòðóêòóðíàÿ ìîäåëü ÊÖ è
çàäàíèå íà ìîäåëèðîâàíèå, çàïèñàííûå ñ èñïîëüçîâàíèåì âíóòðåííåé
ôîðìû ïðåäñòàâëåíèÿ Ìö.ñ&Lî, Zì&Lî. Äëÿ áëîêîâ 2 è 3 èíôîðìàöèÿ î
çàäàíèè íà ìîäåëèðîâàíèå Zì ôîðìèðóåòñÿ ïîëüçîâàòåëåì. Â áëîêå 4
âûïîëíÿåòñÿ àâòîìàòè÷åñêèé ñèíòåç ñòðóêòóðíîé ìîäåëè ÊÖ Ìö.ñ è çàäà-
íèÿ íà ìîäåëèðîâàíèå Zì.
Áëîê 5 îáåñïå÷èâàåò ôîðìèðîâàíèå è ðåøåíèå ôóíêöèîíàëüíîé ìîäå-
ëè ÊÖ Ìö.ô äëÿ ñòàòè÷åñêèõ è äèíàìè÷åñêèõ ðåæèìîâ ìîäåëèðîâàíèÿ âî
Ò. Í. Çàé÷åíêî
56 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2009. V. 31. ¹ 1
Ðàçðàáîòêà è ïðèìåíåíèå ñðåäñòâ êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2009. Ò. 31. ¹ 1 57
Ðèñ. 1.
âðåìåííîé è â ÷àñòîòíîé îáëàñòÿõ. Åãî âûõîäíûå äàííûå (áëîê 6)
âèçóàëèçèðóþòñÿ â ðåäàêòîðå ÊÖ ëèáî â ðåäàêòîðå ôîðìóë, à òàêæå ìîãóò
áûòü çàïèñàíû â ôàéë äëÿ õðàíåíèÿ, ïîñëåäóþùåãî èõ àíàëèçà è
îáðàáîòêè.
Áëîê 7 — áèáëèîòåêà ìîäåëåé êîìïîíåíòîâ — öåíòðàëüíûé áëîê,
îïðåäåëÿþùèé îáúåêòíóþ îðèåíòàöèþ ñðåäñòâ ìîäåëèðîâàíèÿ. Áèáëèî-
òåêà ñîäåðæèò ìîäåëè êîìïîíåíòîâ è ïîääåðæèâàåò ïðîöåññû ñîçäàíèÿ
÷åðòåæåé ñõåì, ôîðìèðîâàíèÿ è ðåøåíèÿ ìîäåëè ÊÖ, âèçóàëèçàöèè ðå-
çóëüòàòîâ ðàñ÷åòîâ.
Ñðåäñòâà êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ íà îñíîâå ÌÊÖ. Àëãîðèò-
ìû ìîäåëèðîâàíèÿ ÝÒÓÑ è ìîäåëè êîìïîíåíòîâ ðåàëèçîâàíû â âèäå ïðî-
ãðàììíûõ ñðåäñòâ, ðàçðàáîòàííûõ ñ èñïîëüçîâàíèåì òåõíîëîãèè îáúåêòíî-
îðèåíòèðîâàííîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ è ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ èñïîëüçî-
âàíèÿ íà IBM-ñîâìåñòèìûõ êîìïüþòåðàõ ïîä óïðàâëåíèåì îïåðàöèîííîé
ñèñòåìû Windows (ÿçûê ïðîãðàììèðîâàíèÿ — Microsoft Visual Ñ++). Íà
îñíîâàíèè òîãî ÷òî ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ÿâëÿåòñÿ ãðàôè÷åñêèì ñïîñîáîì
ïðåäñòàâëåíèÿ ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè, áûëà èññëåäîâàíà âîçìîæíîñòü
ïðèìåíåíèÿ ïðîãðàììíî-àëãîðèòìè÷åñêèõ ñðåäñòâ ñõåìíîãî ìîäåëèðî-
âàíèÿ äëÿ ðåøåíèÿ çàäà÷ àíàëèòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ. Âûáðàíû òåîðå-
òè÷åñêèå îñíîâû äëÿ âûïîëíåíèÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ â âèäå ìåòîäîâ àíàëèçà
è ðàñ÷åòà ìàòåìàòè÷åñêèõ âûðàæåíèé, áàçèðóþùèõñÿ íà îáðàòíîé ïîëüñ-
êîé çàïèñè. Ðàçðàáîòàííûå ïðîãðàììíûå ñðåäñòâà ìîäåëèðîâàíèÿ ÝÒÓÑ
âêëþ÷àþò ñëåäóþùåå:
ñèñòåìó ñõåìíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ÌÀÐÑ-ÝÒÓ â ñîñòàâå óíèâåðñàëü-
íîé ñèñòåìû ÌÀÐÑ [5] è îáúåêòíî-îðèåíòèðîâàííîé áèáëèîòåêè âû÷èñ-
ëèòåëüíûõ ìîäåëåé êîìïîíåíòîâ ÝÒÓÑ;
ñèñòåìó àâòîìàòèçàöèè ìàòåìàòè÷åñêèõ âû÷èñëåíèé «Ìàêðîêàëüêó-
ëÿòîð» [6] äëÿ àíàëèòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ÝÒÓÑ;
ãåíåðàòîðû ìîäåëåé êîìïîíåíòîâ.
Íà ðèñ. 2, à, á ïðåäñòàâëåíû îñíîâíûå ýêðàííûå ôîðìû èíòåðôåéñà
ïîëüçîâàòåëÿ ñèñòåì ÌÀÐÑ-ÝÒÓ, à íà ðèñ. 2, â — «Ìàêðîêàëüêóëÿòîð».
Ñèñòåìà ìîäåëèðîâàíèÿ ÌÀÐÑ-ÝÒÓ îáåñïå÷èâàåò ðàñ÷åò ñòàòè÷åñêîãî è
äèíàìè÷åñêîãî ðåæèìîâ âî âðåìåííîé è ÷àñòîòíîé îáëàñòÿõ, ðàñ÷åò ñå-
ìåéñòâ õàðàêòåðèñòèê, àíàëèç ÷óâñòâèòåëüíîñòè, ñòàòèñòè÷åñêèé àíàëèç.
Öåíòðàëüíóþ ÷àñòü âû÷èñëèòåëüíîãî ÿäðà ñèñòåìû ìîäåëèðîâàíèÿ â íà-
ñòîÿùåå âðåìÿ ñîñòàâëÿþò:
ðåæèìû àíàëèçà âî âðåìåííîé è â ÷àñòîòíîé îáëàñòÿõ, â òîì ÷èñëå
ðåæèìû «ñòàòèêà ëèíåéíàÿ», «ñòàòèêà íåëèíåéíàÿ», «äèíàìèêà», «äèíà-
ìèêà ñ ðàáî÷åé òî÷êîé», «äèíàìèêà ñ èòåðàöèÿìè» äëÿ àíàëèçà âî âðå-
ìåííîé îáëàñòè;
Ò. Í. Çàé÷åíêî
58 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2009. V. 31. ¹ 1
ìåòîäû ôîðìèðîâàíèÿ ëèíåàðèçîâàííîé ìîäåëè ÊÖ âèäà (2) âî âðå-
ìåííîé è â ÷àñòîòíîé îáëàñòÿõ, â òîì ÷èñëå ñ ïîñòîÿííûì è ïåðåìåííûì
øàãîì;
ÿâíûå è íåÿâíûå ñõåìû àëãåáðàèçàöèè äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé —
ìåòîäû Ýéëåðà, òðàïåöèé, Ðóíãå—Êóòòà, Ãèðà;
ìåòîä Íüþòîíà äëÿ ëèíåàðèçàöèè íåëèíåéíûõ óðàâíåíèé è ñâîáîä-
íûõ ÷ëåíîâ äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé;
ìåòîäû ðåøåíèÿ ñèñòåì ëèíåéíûõ àëãåáðàè÷åñêèõ óðàâíåíèé.
Ñëåäóåò çàìåòèòü, ÷òî êîìïüþòåðíûå ìîäåëè êîìïîíåíòîâ ÿâëÿþòñÿ
èíâàðèàíòíûìè îòíîñèòåëüíî ìåòîäîâ àëãåáðàèçàöèè äèôôåðåíöèàëüíûõ
Ðàçðàáîòêà è ïðèìåíåíèå ñðåäñòâ êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2009. Ò. 31. ¹ 1 59
Ðèñ. 2
à
âá
óðàâíåíèé è ðåøåíèÿ ìîäåëè ÊÖ, ò. å. íàïîëíåíèå áèáëèîòåêè ìåòîäîâ
ðåøåíèÿ äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé íå ïîòðåáóåò ìîäèôèêàöèè áèá-
ëèîòåêè ìîäåëåé êîìïîíåíòîâ.
Ñîñòàâ ÿäðà áèáëèîòåêè ìîäåëåé êîìïîíåíòîâ ÝÒÓÑ ïîêàçàí íà ðèñ. 3.
Êîìïîíåíòû äëÿ ñõåìîòåõíè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ èìåþò ñâÿçè ýíåðãå-
òè÷åñêîãî òèïà, ïîòåíöèàëüíûå ïåðåìåííûå êîòîðûõ â çàâèñèìîñòè îò
òèïà êîìïîíåíòà èìåþò ñìûñë íàïðÿæåíèÿ, ñêîðîñòè, ìàãíèòíîãî íàïðÿ-
æåíèÿ, ïîòîêîâûå — òîêà, ìîìåíòà, ñèëû, ìàãíèòíîãî ïîòîêà. Ïîñòðîåíèå
ÊÖ îñóùåñòâëÿåòñÿ ñîãëàñíî ôîðìàëèçìó ïðèíöèïèàëüíûõ è ñòðóêòóð-
íûõ ñõåì. Ïðåäóñìîòðåíî âçàèìîäåéñòâèå ñ áàçîé äàííûõ ïàðàìåòðîâ
êîìïîíåíòîâ, â òîì ÷èñëå ïàðàìåòðîâ PSpice-ìîäåëåé ïîëóïðîâîäíèêî-
âûõ ïðèáîðîâ. Ðàçðàáîòàííàÿ áèáëèîòåêà ìîäåëåé îáåñïå÷èâàåò ðåøåíèå
Ò. Í. Çàé÷åíêî
60 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2009. V. 31. ¹ 1
Ðèñ. 3
çàäà÷ ñõåìîòåõíè÷åñêîãî, ñòðóêòóðíîãî è ìíîãîóðîâíåâîãî ìîäåëèðîâàíèÿ
îäíîðîäíûõ è íåîäíîðîäíûõ ýëåêòðîííûõ, ìåõàíè÷åñêèõ, ýëåêòðîìåõà-
íè÷åñêèõ è ýëåêòðîýíåðãåòè÷åñêèõ ñèñòåì. Ïðîöåññ ðàçðàáîòêè âñòðîåííûõ
âû÷èñëèòåëüíûõ ìîäåëåé êîìïîíåíòîâ ïîääåðæèâàåòñÿ ïðîãðàììíûìè
ñðåäñòâàìè ñîçäàíèÿ ãåîìåòðè÷åñêèõ ñóáìîäåëåé ÓÃÎ, à ôóíêöèîíàëü-
íûõ ñóáìîäåëåé (3) — ãåíåðàòîðàìè ñóáìîäåëåé.
Ñèñòåìà àâòîìàòèçàöèè ìàòåìàòè÷åñêèõ âû÷èñëåíèé «Ìàêðîêàëü-
êóëÿòîð» îáåñïå÷èâàåò ðåøåíèå çàäà÷ àíàëèòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ
ÝÒÓÑ ñ èñïîëüçîâàíèåì ÷èñëåííûõ ìåòîäîâ ðåøåíèÿ ìîäåëåé, à èìåííî:
âû÷èñëåíèå ìàòåìàòè÷åñêèõ âûðàæåíèé, ðåøåíèå óðàâíåíèé è ñèñòåì
óðàâíåíèé, ïîñòðîåíèå ãðàôèêîâ ôóíêöèé. Ïîääåðæèâàåòñÿ ðàáîòà ñî
ñòàíäàðòíûìè ôóíêöèÿìè è ôóíêöèÿìè ïîëüçîâàòåëÿ, äèñêðåòíûì àðãó-
ìåíòîì, âåêòîðàìè è ìàòðèöàìè.
Äîñòîâåðíîñòü ñïîñîáîâ ôîðìàëèçîâàííîãî ïðåäñòàâëåíèÿ ÝÒÓÑ,
âçàèìîäåéñòâèÿ ñ ìîäåëüþ ÊÖ è âû÷èñëèòåëüíûì ÿäðîì îáóñëîâëåíà
ïðèìåíåíèåì ìåòîäîâ òåîðèè ýëåêòðè÷åñêèõ öåïåé, ýëåêòðîïðèâîäà, àâòî-
ìàòè÷åñêîãî óïðàâëåíèÿ, òåîðèè ìîäåëèðîâàíèÿ, àëãîðèòìèçàöèè, ìåòî-
äîâ âû÷èñëèòåëüíîé ìàòåìàòèêè è àíàëèçà ìàòåìàòè÷åñêèõ âûðàæåíèé è
ïîäòâåðæäàåòñÿ ìíîãî÷èñëåííûìè òåñòîâûìè èññëåäîâàíèÿìè, ðåçóëü-
òàòàìè ÷èñëåííîãî è àíàëèòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ, ïîëó÷åííûìè ñ
èñïîëüçîâàíèåì ñèñòåì Matlab/Simulink, Mathcad, Electronics Workbench,
êîòîðûå íå ïðîòèâîðå÷àò òåîðåòè÷åñêèì ïðåäñòàâëåíèÿì î õàðàêòåðå ïðî-
öåññîâ, ïðîòåêàþùèõ â ÝÒÓÑ, è äàííûì íàòóðíûõ ýêñïåðèìåíòîâ.
Ïðàêòèêà ìîäåëèðîâàíèÿ ÝÒÓÑ. Ðàçðàáîòàííûå ïðîãðàììíûå ñðåäñò-
âà ìîäåëèðîâàíèÿ ÝÒÓÑ èñïîëüçóþòñÿ â ïðîãðàììàõ îáó÷åíèÿ è ïðè
âûïîëíåíèè íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêèõ ðàáîò, â ÷àñòíîñòè ïðè ìîäåëèðî-
âàíèè ñèñòåì ýëåêòðîïèòàíèÿ è ýëåêòðîïðèâîäîâ, ïðè èññëåäîâàíèè ýëåêòðî-
ìàãíèòíûõ ïåðåõîäíûõ ïðîöåññîâ â ëèíèÿõ ýëåêòðîïåðåäà÷ 6—10 ê è
ðàçðàáîòêå ñèñòåì ðåëåéíîé çàùèòû è àâòîìàòèêè, äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ
ýëåêòðîèíñòðóìåíòà óäàðíîãî äåéñòâèÿ, ïðè ïðîåêòèðîâàíèè è ýêñïåðòèçå
ñòðîèòåëüíûõ è äîðîæíûõ ìàøèí.
Íà îñíîâå ñèñòåìû ñõåìíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ÌÀÐÑ-ÝÒÓ ðàçðàáîòàíû
âèðòóàëüíûå ó÷åáíûå ëàáîðàòîðèè ïî ýëåêòðîòåõíèêå è ýëåêòðîíèêå, ñèñ-
òåìàì àâòîìàòè÷åñêîãî óïðàâëåíèÿ, ïðåîáðàçîâàòåëüíîé òåõíèêå è ýëåêòðè-
÷åñêèì ìàøèíàì. Ñèñòåìà àíàëèòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ «Ìàêðîêàëüêó-
ëÿòîð» âîøëà â ñîñòàâ ó÷åáíî-ìåòîäè÷åñêîãî êîìïëåêñà ïî ýëåêòðîòåõíèêå è
ýëåêòðîíèêå, âêëþ÷àþùåãî ó÷åáíîå ïîñîáèå, âèðòóàëüíóþ ëàáîðàòîðèþ,
êîìïüþòåðíûé çàäà÷íèê è òðåíàæåð.
Ïðèìåð ìîäåëèðîâàíèÿ ýëåêòðè÷åñêèõ ïåðåõîäíûõ ïðîöåññîâ â
ýëåêòðè÷åñêîé ñèñòåìå ðàñïðåäåëåíèÿ ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè. Ðàñ-
Ðàçðàáîòêà è ïðèìåíåíèå ñðåäñòâ êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2009. Ò. 31. ¹ 1 61
ñìîòðèì ïðèìåð ìîäåëèðîâàíèÿ ýëåêòðîýíåðãåòè÷åñêîé ñèñòåìû, ñîñòîÿ-
ùåé èç ÷åòûðåõ ëèíèé ýëåêòðîïåðåäà÷è, äëÿ ðàñ÷åòà òîêîâ ëèíèé ïðè
îäíîôàçíîì êîðîòêîì çàìûêàíèè íà çåìëþ â îäíîé èç ëèíèé. Äëÿ ôîðìà-
ëèçîâàííîãî ïðåäñòàâëåíèÿ ýëåêòðîýíåðãåòè÷åñêèõ ñèñòåì ïðè ðåøåíèè
çàäà÷ èññëåäîâàíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ è ýëåêòðîìåõàíè÷åñêèõ ïåðåõîä-
Ò. Í. Çàé÷åíêî
62 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2009. V. 31. ¹ 1
Ðèñ. 4
íûõ ïðîöåññîâ ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû êîìïîíåíòû ýëåêòðîòåõíèêè è
ýëåêòðîìåõàíèêè (ñì. ðèñ. 3), à òàêæå ñïåöèàëèçèðîâàííûå êîìïîíåíòû
ýëåêòðîýíåðãåòèêè — äâå îáìîòêè òðåõôàçíîãî òðàíñôîðìàòîðà, àêòèâíî-
èíäóêòèâíàÿ âåòâü, êîðîòêîå çàìûêàíèå, êîðîòêîå çàìûêàíèå ñ äóãîé.
Íà ðèñ. 4, à èçîáðàæåíà ÊÖ ýíåðãåòè÷åñêîé ñèñòåìû ïðè óñëîâèè
êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ â ôàçå À ÷åòâåðòîé ëèíèè.  ìîäåëè ïðèíÿòû ñëå-
äóþùèå ïàðàìåòðû ãåíåðàòîðà: äåéñòâóþùåå íàïðÿæåíèå 115 êÂ, ÷àñòîòà
50 Ãö, âíóòðåííåå ñîïðîòèâëåíèå 0,5 Îì. Ïàðàìåòðû òðàíñôîðìàòîðà:
íîìèíàëüíîå íàïðÿæåíèå ïåðâè÷íîé îáìîòêè 110 êÂ, íîìèíàëüíîå íà-
ïðÿæåíèå âòîðè÷íîé îáìîòêè 11 êÂ, ñèíõðîííàÿ ÷àñòîòà 50 Ãö, íîìè-
íàëüíàÿ (ïîëíàÿ) ìîùíîñòü 16 ÌÂÀ, íàïðÿæåíèå êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ
0,1 %, àêòèâíûå ïîòåðè ìîùíîñòè êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ 85 êÂò. Ìîäåëè
ëèíèé ýëåêòðîïåðåäà÷è ïîñòðîåíû íà îñíîâå Ò-îáðàçíûõ ñõåì çàìåùåíèÿ
èç êîìïîíåíòîâ «àêòèâíî-èíäóêòèâíàÿ âåòâü».
Íà ðèñ. 4, á ïðåäñòàâëåíû âðåìåííûå äèàãðàììû òîêîâ ëèíèé ýëåêòðî-
ïåðåäà÷è: iA4, iB4, iC4 — òîêè ÷åòâåðòîé ëèíèè, â êîòîðîé ïðîèçîøëî êî-
Ðàçðàáîòêà è ïðèìåíåíèå ñðåäñòâ êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2009. Ò. 31. ¹ 1 63
A B C0 = 0 = 0
1
2
3
4
A1
A2
B1
B2
C1
aC
aB
aAa A
�
2
a B
�
2
a C
�
2
C2
KI
KI
KI
KI
KI
KI
KI
dT
dT
dTdT
dT
dT
A
B
C
dT
Ðèñ. 5
ðîòêîå çàìûêàíèå; iA1, iB1, iC1 — òîêè ïåðâîé ëèíèè. Êîðîòêîå çàìûêàíèå
ïðîèçîøëî â ìîìåíò 0,04 ñ. Ñîïðîòèâëåíèå çàìûêàíèÿ Rê.ç ìîæåò âàðüè-
ðîâàòüñÿ â ïðîöåññå èññëåäîâàíèÿ. Ðåçóëüòàòû, ïðåäñòàâëåííûå íà ðèñ. 4, á,
ñîîòâåòñòâóþò Rê.ç = 0. Ìîäåëèðîâàíèå âûïîëíåíî â ðåæèìå «äèíàìèêà
íåÿâíàÿ» ñ àëãåáðàèçàöèåé äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé íåÿâíûì ìåòî-
äîì Ýéëåðà.
Ðåøåíèå çàäà÷ àíàëèçà ýíåðãåòè÷åñêèõ ñèñòåì òðåáóåò ñïåöèàëèçè-
ðîâàííîé îáðàáîòêè ðåçóëüòàòîâ, ò. å. ðàñ÷åòà ñîñòàâëÿþùèõ íóëåâîé,
ïðÿìîé è îáðàòíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé, îïðåäåëåíèå ìîäóëÿ è ôàçû ýòèõ
ñîñòàâëÿþùèõ. Äëÿ âûïîëíåíèÿ äàííûõ ðàñ÷åòîâ ñîçäàíû ñïåöèàëüíûå
êîìïîíåíòû-èçìåðèòåëè.
Ïðè ðàçðàáîòêå êîìïîíåíòà äëÿ ðàñ÷åòà ñîñòàâëÿþùèõ ïîñëåäîâà-
òåëüíîñòåé èñïîëüçîâàí ôîðìàëèçì ïîäöåïåé. Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà äàííî-
ãî êîìïîíåíòà ïðèâåäåíà íà ðèñ. 5, åå ÷åðòåæ âûïîëíåí â ðåäàêòîðå ñõåì
ñèñòåìû ÌÀÐÑ-ÝÒÓ. Ìîäåëü ðåàëèçîâàíà ñ ïîìîùüþ êîìïîíåíòîâ «çà-
ïàçäûâàíèå» (1), «ïðîïîðöèîíàëüíîå çâåíî» (2) è «ñóììàòîð» (3). Ïåðå-
ìåííûå ñâÿçåé, ðàñïîëîæåíííûõ ñëåâà îò êîìïîíåíòà è îáîçíà÷åííûõ
áóêâàìè À, Â è Ñ, ñîîòâåòñòâóþò âõîäíûì ñèãíàëàì, ïåðåìåííûå ñâÿçåé,
ðàñïîëîæåííûõ ñïðàâà, — ñîñòàâëÿþùèì ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé: íóëåâîé
(À0 = B0 = C0), ïðÿìîé (A1, B1, C1) è îáðàòíîé (A2, B2, C2); a — îïåðàòîð
ïîâîðîòà, a e
j
�
2
3
�
. Çàïèñü îïåðàöèé ñ âåêòîðàìè ïðè îáîçíà÷åíèè ïåðåìåí-
íûõ âíóòðåííèõ ñâÿçåé (4) âûïîëíåíà ñ èñïîëüçîâàíèåì ñèìâîëèêè, ïðè-
íÿòîé â ÿçûêàõ ïðîãðàììèðîâàíèÿ.
 êîìïîíåíòå-èçìåðèòåëå ìîäóëÿ è ôàçû äàííûå âåëè÷èíû îïðåäå-
ëÿþòñÿ îòíîñèòåëüíî îïîðíîãî ñèãíàëà, ïàðàìåòðàìè êîòîðîãî ÿâëÿþòñÿ
÷àñòîòà è ôàçà.
Äëÿ ïîâûøåíèÿ áûñòðîäåéñòâèÿ âû÷èñëèòåëüíîãî ýêñïåðèìåíòà ðå-
êîìåíäóåòñÿ èñïîëüçîâàòü êîìïîíåíò äëÿ çàäàíèÿ òî÷íîñòè ðåøåíèÿ ëè-
íåàðèçîâàííîé ìîäåëè ÊÖ íà âðåìåííûõ èíòåðâàëàõ àíàëèçà, ñîîòâåòñò-
âóþùèõ ïåðåõîäíûì ïðîöåññàì è óñòàíîâèâøèìñÿ ðåæèìàì.
Âûâîäû. Èñïîëüçîâàíèå óíèâåðñàëüíîãî ìåòîäà êîìïîíåíòíûõ öåïåé â
êà÷åñòâå åäèíîé òåîðåòè÷åñêîé îñíîâû êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ïîç-
âîëèëî ðàçðàáîòàòü ïðîãðàììíûå ñðåäñòâà, îáåñïå÷èâàþùèå ðåàëèçàöèþ
ñèñòåìíîãî ïîäõîäà ê èññëåäîâàíèþ ÝÒÓÑ è ýëåêòðîýíåðãåòè÷åñêèõ ñèñòåì.
Ïðèìåíåíèå ïðåäñòàâëåííûõ ïðîãðàììíûõ ñèñòåì öåëåñîîáðàçíî íà ïðåä-
ïðèÿòèÿõ, çàíèìàþùèõñÿ ðàçðàáîòêîé, ýêñïëóàòàöèåé è ýêñïåðòèçîé ÝÒÓÑ è
ýíåðãåòè÷åñêèõ ñèñòåì, à òàêæå â ó÷åáíûõ çàâåäåíèÿõ ðàçëè÷íîãî óðîâíÿ êàê
ñðåäñòâî îðãàíèçàöèè êîìïüþòåðíûõ ëàáîðàòîðíûõ è ðàñ÷åòíî-ãðàôè÷åñêèõ
ðàáîò.
Ò. Í. Çàé÷åíêî
64 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2009. V. 31. ¹ 1
A general approach to modeling electrical engineering devices and systems has been described.
The approach is based on and its objective orientation method of component chains universal.
The software realizations of the method are presented.
1. Àðàéñ Å. À., Äìèòðèåâ Â. Ì. Ìîäåëèðîâàíèå íåîäíîðîäíûõ öåïåé è ñèñòåì íà ÝÂÌ. —
Ì. : Ðàäèî è ñâÿçü, 1982. — 160 ñ.
2. Àâòîìàòèçàöèÿ ôóíêöèîíàëüíîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ ýëåêòðîìåõàíè÷åñêèõ ñèñòåì è
óñòðîéñòâ ïðåîáðàçîâàòåëüíîé òåõíèêè/Äìèòðèåâ Â.Ì., Çàé÷åíêî Ò.Í., Ãàðãàíååâ
À.Ã., Øóðûãèí Þ. À. — Òîìñê : Èçä-âî Òîìñê. ãîñ. óí-òà, 2000. — 292 ñ.
3. Çàé÷åíêî Ò. Í. Àâòîìàòèçàöèÿ ñõåìîòåõíè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ýëåêòðè÷åñêèõ ìà-
øèí â ñèñòåìå ÌÀÐÑ // Ïðèáîðû è ñèñòåìû. Óïðàâëåíèå, êîíòðîëü, äèàãíîñòèêà. —
2004. — ¹ 11. — Ñ. 1—9.
4. Çàé÷åíêî Ò. Í. Ñòðóêòóðíîå ìîäåëèðîâàíèå ýëåêòðîòåõíè÷åñêèõ óñòðîéñòâ â ñèñòåìå
ÌÀÐÑ // Òàì æå. — 2005. — ¹ 10. — Ñ. 1—9.
5. Ïðîãðàììíàÿ ñèñòåìà «Ñðåäà ìîäåëèðîâàíèÿ ÌÀÐÑ»/ Äìèòðèåâ Â.Ì., Ãàíäæà Ò.Â.,
Çàé÷åíêî Ò. Í., Êóðàêîëîâ À. Í. — Ì. : ÂÍÒÈÖ, 2007. — ÎÔÀÏ ¹ 50200701733.
6. Ñðåäà ìîäåëèðîâàíèÿ ÌÀÐÑ/Â.Ì. Äìèòðèåâ, À.Â. Øóòåíêîâ, Ò.Í. Çàé÷åíêî, Ò.Â. Ãàíä-
æà, À.Í. Êóðàêîëîâ. — Òîìñê.: Èç-âî Â-Ñïåêòð, 2007. — 296 ñ.
Ïîñòóïèëà 13.08.08
ÇÀÉ×ÅÍÊÎ Òàòüÿíà Íèêîëàåâíà, ä-ð òåõí. íàóê, ïðîôåññîð êàôåäðû òåîðåòè÷åñêèõ îñíîâ
ýëåêòðîòåõíèêè Òîìñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà ñèñòåì óïðàâëåíèÿ è ðàäèî-
ýëåêòðîíèêè.  1985 ã. îêîí÷èëà Òîìñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò. Îáëàñòü íàó÷íûõ
èññëåäîâàíèé — ðàçðàáîòêà ïðîãðàììíûõ ñðåäñòâ êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ óñòðîéñòâ
è ñèñòåì ðàçëè÷íîé ôèçè÷åñêîé ïðèðîäû.
Ðàçðàáîòêà è ïðèìåíåíèå ñðåäñòâ êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2009. Ò. 31. ¹ 1 65
|