Приложение б. Виртуальный лабораторный комплекс «Моделирование и идентификация объектов управления»

Виртуальный лабораторный комплекс «Моделирование и идентификация объектов управления» разработана на кафедре «Автоматизация, телекоммуникация и управление» (авторы к.т.н., доцент Инков А.М и инженер Абдукаримов К.Т.)

Данная виртуальная лабораторная работа внедрена в учебный процесс и используется для проведения лабораторных работ по дисциплине «Моделирование и идентификация объектов управления» студентами специальности 050702. Лабораторная работа разработана на языке программирования Delphi-8 и представляет собой пограммный диалоговый комплекс позволяющий обеспечить выполнение перечисленных выше работ:

№1 «Определение статической характеристики объекта (целью работы является определение параметров регрессионной модели)»;

№2 «Однофакторный дисперсионный анализ объекта (целью работы является проверка гипотезу о равенстве математических ожиданий для каждой конкретной серии опытов)»;

№3 «Статистическая оценка параметров распределения случайных величин Проверка гипотез (целью работы является проведение статистической оценки параметров распределения)»;

№4 «Планирование эксперимента (целью работы является определение параметров регрессионной модели методами активного эксперимента с использованием планирования экспериментов)»;

№5 «Идентификация динамических характеристик объектов (целью работы является получение передаточных функций объектов с самовыравниванием и без самовыравнивания)».

Использование программного комплекса позволяет:

проводить эксперимент и снимать статические и динамические характеристики виртуального технологического объекта (индивидуально для каждого студента);

• знакомиться с теоретическими основами изучаемого метода;

• изучать методику проведения эксперимента и обработки его результатов;

• проверять результаты расчетов, выполненных вручную и др.

При запуске программы на экране компьютера появляется мнемосхема экспериментальной установки со средствами управления исходными данными эксперимента. Студент по показаниям приборов и графиков записывает данные полученные при каждом новом наборе исходных данных.

На основание полученных расчетных данных студент выполняет расчеты вручную с использованием изучаемой методики. Программный комплекс содержит подробную справочную систему.

Интерфейс. В качестве примера интерфейса (см. рисунок Б.1) и порядка работы с программами комплекса кратко рассмотрим лабораторную работу №1 «Определение статической характеристики объекта (целью работы является определение параметров регрессионной модели)».

Рисунок Б.1 – Основной экран интерфейса

Первым шагом в работе с программой является настройка (при необходимости таковой). Настройка производиться на выдвижной панели «настройка». Внимание, некоторые разделы в настройках защищены паролем, они доступны только для разработчиков и преподавателям (при необходимости проверки достоверности результатов или усомнений об адекватности работы программы).

Рисунок Б.2 – панель настроек

Второй шаг, старт режима использования программы и посредством регистрации. Внимание, не следует игнорировать поля окна запроса и указывать не актуальную информацию (ошибки, не допустимые символы).

Рисунок Б.3. форма регистрации

Третий шаг, проведения непосредственно эксперимента. Выбрав эксперимент и получив данные для расчета, получите данные для всех пунктов эксперимента. Ход эксперимента зависит от настроек. Стадию эксперимента и его контроль можете осуществлять в выдвижной панели статистики. В некоторых лабораторных работах для проверки результата расчета исследуемых параметров, зависимостей необходимы данные, полученные в эксперименте, для этих целей эти программы снабжены кнопкой сохранения данных в файл, это произведено для упрощения студенту процесса ввода данных в ручную.

Четвертый шаг, проверка результатов полученных студентом. Для этого студенту необходимо активировать режим проверки, и ввести данные и результаты эксперимента и получить отсчет о точности.

Рисунок Б.4. Проведение проверки

Пятый шаг, сохранение файла отсчета при успешной проверке, для его последующего предоставления преподавателю. На данном этапе можно получать графики и данные на основной форме (не во всех работах).

Рисунок Б.5 – Итоговые графики

Шестой шаг, предоставления результатов работы студента преподавателю, путем загрузки файла отсчета.

Рисунок Б.6б Загрузка результатов проверки

Рисунок Б.7. Выбор помощи программы №1.

Рисунок Б.8. Пример реакции системы на ошибку ввода.

В разделе помощи можно найти подробную инструкцию работы с программой и данные и информация необходимая для решения задач.

Рисунок Б.9. Описание кнопок помощи программы №1