Педагогические
науки/5. Современные методы преподавания
Онищенко А.Ю, Бурченков Г.К., Затока С.А
Национальный технический
университет Украины
«Киевский
политехнический институт»,Украина
Моделирование процедуры измерения мощности удельных потерь
перемагничивания методом
Монте-Карло
Постановка задачи.
В связи с возросшими требованиями к
точности измерения удельных потерь мощности перемагничивания магнитомягких
материалов остро стоит вопрос поиска новых подходов решения этой задачи. Одним
из перспективных направлений является использование статистического метода
Монте-Карло. Для выяснения метрологических и эксплуатационных характеристик
прибора использован метод моделирования в среде Labview. Модель может быть
использована в лабораторном практикуме по курсу ”Методы и средства измерений”.
Описание модели.
На рис. 1 представлена общая
функциональная схема, а на рис. 2 – алгоритм работы модели.
Рисунок
1
Рисунок
2
Условие 1 можно
представить следующим программным кодом:
|
if ((FpU>SU) && (FpU>0) &&
(FpI>0) && (FpI>SI) && (SI>0) && (SU>0))
++Sc; // Sc=Sc+1; if ((FpU<SU) && (FpU<0) &&
(FpI<0) && (FpI<SI) && (SI<0) && (SU<0))
++Sc; // Sc=Sc+1; if ((FpU>SU) && (FpU>0) &&
(FpI<0) && (FpI<SI) && (SU>0) && (SI<0))
--Sc; // Sc=Sc-1; if ((FpU<SU) && (FpU<0) &&
(FpI>0) && (FpI>SI) && (SU<0) && (SI>0))
--Sc; // Sc=Sc-1; |
где FpU,
FpI – мгновенные значения напряжения и тока соответственно,
SU, SI –
случайные значения напряжения и тока соответственно.
Условие 2 можно
представить следующим программным кодом:
|
if
(((FpU>0) && (SU>0) && (FpI>0) &&
(SI>0)) || ((FpI<0) && (SI<0) && (FpU<0) && (SU<0)) || ((FpU>0) &&
(SU>0) && (FpI<0) && (SI<0)) || ((FpI>0)
&& (SI>0) &&
(FpU<0) && (SU<0))) ++So; if (((FpU>0) && (SU>0)
&& (FpI>0) && (SI>0)) || ((FpI<0) &&
(SI<0) && (FpU<0)
&& (SU<0)) || ((FpU>0) &&
(SU>0) && (FpI<0) && (SI<0)) || ((FpI>0)
&& (SI>0) &&
(FpU<0) && (SU<0))) ++So; |
Передняя панель показана на рис. 3:
Рисунок
3
На блоке “Параметры запуска” расположены следующие поля ввода:
·
количество
точек заполнения (количество итераций);
·
промежуток
времени Т между итерациями.
На блоке "Параметры входного
сигнала" есть поля ввода для
параметров сигнала напряжения:
·
U(t)
(амплитуда, частота, фаза);
·
силы тока i(t) (амплитуда).
Для вывода результата на панели
расположены индикаторы, позволяющие сравнить
экспериментальный результат с
расчетным значением.
Блок диаграмма представлена на рисунке 4.
Рисунок
4
Так же имеется возможность наблюдать круговую развертку сигнала и распределение
случайных значений (Рисунок 5).
Рисунок 5
Испытание модели показало, что применение метода Монте-Карло позволит
уменьшить погрешность измерения удельных потерь мощности перемагничивания и
время измерения. Метрологические и эксплуатационные характеристики
статистического ваттметра будут рассмотрены дополнительно.
Используемое оборудование и программное
обеспечение.
Для разработки модели использовалась версия 8.5
пакета LabVIEW.
Литература:
1
Н.
А. Виноградова, Я. И. Листратов, Е.В.Свиридов. Разработка прикладного
программного обеспечения в среде LabVIEW: Учебное пособие – М.:
Издательство МЭИ, 2005.
2
А.
Я. Суранов "LabVIEW 7: справочник по функциям", Москва, "ДМК
Пресс", 2005г.