6-mavzu. Immitatsion modellashtirish. Reja

6-MAVZU. IMMITATSION MODELLASHTIRISH.

REJA:

1. 
   Immitatsion modellar va ularning turlari. Parametrga asoslangan modellarni tizimda qo’llash.
   
2. 
   Proteus, Simulink, PCAD, T-Flex amaliy dasturlarida immitatsion modellarni yaratish.
   

Tayanch so’z va iboralar: Immitatsiya, model, sistema, matematik model, Tasodifiy sonlar,


Immitatsion modellar va ularning turlari. Parametrga asoslangan
modellarni tizimda qo’llash.

Imitatsion model - bu tashqi va ichki ta’sirlar ostidagi tizimlarni yozish majmuasi va tashqi ta’sirlar, tizimning ishlash algoritmlari yoki tizimni xolatlarini o’zgarish qoidasidan iborat. Bu algoritm va qoidalar mavjud bo’lgan anatomik va sonli yechimlarni aniqlashni imkonini bermaydi, ammo tizimni ishlash jarayonini imitatsiya qilish (ko’chirish) va qiziqtirayotgan xarakteristikalarni (ko’rsatkichlarni) o’lchash yoki aniqlash imkonini beradi.

Imitatsion modellar anatomik va sonli modellardan farqliroq keng sinfdagi ob’yekt va jarayonlar uchun yaratilishi mumkin. Imitatsion modellardan foydalanish uchun odatda imitatsion modellarni tasvirlash (yozish) vositalari universal yoki maxsus algoritmik tillar xizmat qiladi. Imitatsion modellar ko’proq darajada xisoblash tizimlarini pog’onada tadqiq etishga mo’ljallangan.
Imitatsion modellashtirish- bu suniy eksperiment bo’lib, u real qurilma ustida tabiiy sinov o’tkazish o’rniga matematik modellar ustida tajriba o’tkazishdir.
Imitatsion modellashtirish ikki qismdan iborat:
1-real sistemalar uchun matematik model qurish
2- real sistemalar faoliyatini baxolash va o’rganish uchun bu model ustida tajriba o’tkazish.
Amalliy jixatdan imitatsion modellashtirish EXM larda amalga oshiriladi . Bunda EXM ga matematik model va boshlangich shartlar kiritiladi, ular asosida EXM tekshirilayotgan protsessni turli xarakteristikalarini xisoblab topadi.
Imitatsion modellashtirish quyidagi bosqichda olib boriladi:

1. 
   O’rganilayotgan jarayonni akslantiruvchi sonlar va ularning yuz berish extimolliklari asosida taqsimot funktsiyasi grafigi tuziladi. jarayonning tasodifiy o’zgaruvchisi qiymatini abtsissalar o’qi bo’yicha, ularga mos extimolliklarini esa ordinatalar o’qi bo’yicha qo’yiladi; bu eksperimental nuqtalar bo’yicha sillik chiziq yoki siniq chiziq o’tkaziladi.( aniqlik bu usulda yuqori emas).
   
2. 
   Biror usul bilan 00 bilan 99 o’rtasida tasodifiy sonlar tanlanadi: agar ularni tasodifiy sonlar jadvalidan olinadigan bo’lsa, uni ixtiyoriy biridan boshlab biror tartibda ketma-ket orada qoldirmasdan olish kerak
   
3. 
   Olingan tasodifiy sonlar ham ordinata o’qi bo’yicha qo’yiladi, bu sonlardan taqsimot funktsiyasi grafigi bilan kesishguncha gorizontal chiziq tortiladi, kesishgan nuqtadan esa abtsissa o’qiga perpendikulyar tushiriladi. Perpendikulyarni abtsissalar o’qi bilan kesishgan nuqtasini tajriba yo’li bilan aniqlangan miqdorlar taqsimot qonuni bilan bir xil taqsimot qonuniga ega bo’lgan tasodifiy miqdor sifatida qabul qilinadi.
   

Bu oxirgi olingan tasodifiy miqdor imitatsion model bilan aniklangan sun’iy tajriba natijasidir. Uning yordamida turli operatsiyalarni tekshirishda va ularni effektini baxolashda foydalaniladi.
Yuqoridagi ishlarni misolda ko’ramiz.
Misol. Ishlab chiqarish dastgoxi to’rtta tranzistor bilan ishlaydi. Dastgoxning ko’p xollarda buzilishi shu tranzistorlardan birining ishdan chiqishi tufayli yuz beradi. Bunda darxol uni yangisi bilan almashtirish tadbiri ko’riladi, bu tadbirga taxminan bir soat atrofida vaqt ketib unda mexanikni chaqirish, boshqaruv blokini ochish, ishdan chiqqan tranzistorlarni yangisi bilan almashtirish ishlari bajariladi.
Bu vaqt ichida bo’lim albatta maxsulot ishlab chiqarmaydi. Aytaylik, dastgoxni 1 soat ishlamay turib qolishi korxona uchun 100 so’m zarar keltirsin. Tranzistorning o’zi esa 5 so’m tursin.
Dastgox 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 xech 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 muddatini 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

Izox. Agar 500 ta tranziztor teng ishga tushsa 0 s. dan 200 s. gacha buzilmasdan ishlashi mumkin. 201s.dan 400s.gacha ishlaganlar ichida 4 tasi ishdan chiqishi mumkin va x.k.
Bu jadvaldagi ma’lumot asosida tranzistorning ishdan chiqishi chastatasi taqsimotining grafigini chizamiz.

0

100

200

300

400

500

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

№ 2

№ 1

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

Bu grafikdan foydalanib tasodifiy sonlar yordamida 4200 soat davomida ishlab turgan 4 tranzistor necha marta buzilishini taxminan aniqlash hamda bunda korxona qancha zarar ko’rishini aniqlash mumkin.

Tasodifiy sonlar ixtiyoriy olingan bitta tranzistorning buzilmay ishlash muddatini aniqlash kerak ,negaki xar bir olingan tranzistorni ishlash muddatini oldindan aniq aytish mumkin emas.
Tasodifiy son taqsimot grafigida ordinataga qo’yiladi va undan taqsimot chizig’iga gorizontal chiziq o’tkaziladi, ularning kesishgan nuqtasidan abtsissalar o’qiga perpendikulyar tushiriladi, bularning kesishgan nuqtasi esa ixtiyoriy olingan tranzistorning buzilmay ishlash muddati bo’ladi
Xar bir o’rinda ishlashi kerak bo’lgan tranzistorning umumiy ish vaqti almashtirilayotgan tranzistorlarning ish muddatlari yig’indisiga teng. M: 1-o’rinda 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 tug’iladi.
quyidagi jadvalda yuqoridagi masala uchun sun’iy tajriba ma’lumotlari berilgan.
2-jadval

№	1-	tran	zistor	2-	tran	zistor	3-	tran	zistor	4-	tran	zistor
al	ts	ish soat	jami	ts	ish soat	jami	ts	Ish soat	jami	ts	ish soa	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100=1900 s. korxonaga zarar bo’ladi. Bitta tranzistorning narxi 5 so’m bo’lsa, 195=95 so’m yil davomida tranzistor sotib olish uchun zarur. Demak 19 marotaba tranzistor almashtirish korxona uchun 1900+95=1995 so’m zarar keltirar ekan.
Endi shunday bir yo’l topaylikki, bunda dastgoxning buzilish soni kamaysin, ya’ni zarar kamaysin.
Aytaylik, xar safar dastgox buzilganda faqatgina ishdan chiqqan tranzistornigina emas, hamma tranzistorni teng yangisiga almashtiraylik. Bunda xar bir almashtirish, muddati eng kam bo’lgan tranzistorning ish vaqtiga qarab yuz beradi. Bu xolda ham 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100=600 s. zarar keltiradi.
Bunda hammasi bo’lib 64=24 ta tranzistor almashtirilgan,bu esa 245=120 so’m yana qo’shimcha xarajatni talab etadi.
Hammasi bo’lib korxona 600+120=720 so’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.