Лекції МІП, 2015 (Скрупська Л

5.6.2 Вхідні мови програм схемотехніческого моделювання

Вхідні мови програм схемотехнічного моделювання складається з наступних основних частин:

мови опису схеми;
мови опису завдання;
мови керування роботою програми.

Основними елементами вхідної мови є алфавіт (букви, цифри, спеціальні символи), елементарні (слова, імена, числа, вирази, коментарі) та складені (оператори та директиви) конструкції. Ці елементи утворюють ієрархічну структуру: елементарні конструкції утворюються з елементів алфавіту, а складені - з елементарних конструкцій та елементів алфавіту, а складені – з елементарних конструкцій і елементів алфавіту вхідної мови.

Мова опису схеми (МOC). Опис принципової схеми зводиться до опису її компонентів та їхніх параметрів, зв'язків між ними, вхідних дій (джерел живлення та вхідних сигналів), одиниць виміру параметрів компонентів, параметрів навколишнього середовища.

Компонентами схеми є елементарні двополюсники і прилади (багатополюсники). Елементарний двополюсник - це двополюсний компонент схеми, що відображає елемент електронного кола, що не має своєї математичної моделі. До елементарних двополюсників, як правило, відносяться опір R, провідність G, ємність С, індуктивність L, джерело напруги Е та джерело струму J.

Прилад – це компонент схеми, що відображає пристрій (або частину електронного кола), математична модель якого описується в окремому розділі опису схеми. Приладу присвоюється унікальне ім'я, що не починається буквами R, G, C, L, E, J.

Математична модель приладу (далі - модель) - це опис еквівалентної схеми відповідного пристрою (частини електронної схеми). Цей опис приводиться в окремому розділі ЯОС - розділі опису моделі. В подальшому припускається, що модель приладу вкладена в опис схеми, в яку входить даний прилад. До складу моделі приладу, в свою чергу, можуть входити інші прилади, моделі яких будуть входити до опису цього приладу, що дозволяє реалізувати ієрархічний принцип опису схеми. У вигляді приладу може бути представлена будь-яка частина електронної схеми , що повторюється.

Опис основної схеми та моделей будь-якого рівня відбувається по одним і тим же правилам. Опис основної схеми розглядається як опис моделі нульового рівня.

Загальна структура опису в ЯОС така:

–заголовок моделі;

–опис компонентів моделі;

–опис параметрів навколишнього середовища та функцій його врахування;

– опис таблиць та функцій для двополюсників моделі.

Інформація про значення параметрів задається в явній формі у вигляді чисел або неявній у вигляді імен. При неявній формі числові значення параметрів задаються автономно у вигляді списку параметрів. В описі компоненту дається посилання на цей список. На рис. 5.14. наведений зразок опису схеми інвертора на вхідній мові програми МАЕС-П.

Мова опису завдання. Ця частина мови призначена для опису директив:

– виду моделювання (розрахунок статики, динаміки, АФЧХ, коефіцієнтів чутливості, статистичного аналізу, оптимізації);

– завдання характеристик моделювання (завдання початкових умов, констант моделювання типу ТКОН, НМАХ і т.д., змінюваних параметрів при розрахунку чутливості та оптимізації цільової функції, обробки і виводу вихідних параметрів і т. д.). Слід відзначити, що склад і структура опису завдання в різноманітних програмах суттєво розрізняються.

Приклад опису схеми інвертора і завдання на його моделювання наведений на рис. 5.14.

Мова керування роботою програми ще більш специфічна для кожної програми схемотехнічного моделювання. Вона, як правило, включає:

директиви роботи з бібліотекою моделей і параметрів, директиви контролю та управління обчислювальним процесом, директиви відлагодження програми і таке інше.

Опис схеми інвертора на вхідній мові МАЕС-П:

‘ИНВЕРТОР;

ОПИСАНИЕ СХЕМЫ-ИНВ:

СИСТЕМА ЕДИНИЦ: МА,В,МКС;

МОДЕЛЬ-ИНВ:

ТЕМПЕРАТУРА=30;

ЭЛЕМЕНТЫ:

Е2,1-0=6В;

R1,1-2=5,6КОМ;

Д1,3/А-2/К=2Д212А.Д;

Е1,3-1=ТАБ1(ВРЕМЯ);

С1,2-0=3.6НФ;

Т1,2/Б-4/К-0/Э=2N2369;

R3,4-5=1КОМ;

ЕП,5-0=6В;

ТЕМПЕРАТУРА=70;

С2,4-0=3.4НФ;

УЧЕТ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ:

ЕП=F0(0.01#ТЕМПЕРАТУРА);

ТАБЛИЦЫ:

ТАБ1=0,0,1МКС,9В,2МКС,8В,100МКС,8В,101МКС,0;

МОДЕЛЬ-2N2369:

ЭЛЕМЕНТЫ:

RБ,Б-1=20ОМ;

RК,К-2=3ОМ;

JК,1-2 = F115(0.15, 0.74Е-8МА, 0.036В, 0.24МКС, 2НФ,

7.5МГОМ, 50,0.36Е-8МА, 0.036В, 0.02МКС, 3НФ, 0.4МГОМ#UJK,UJЭ);

JЭ,1-Э=F216(0.15 # UJK,UJЭ);

МОДЕЛЬ -Д:

RД,1-К=RД;

JД,А-1=F213(0, IT, МФТ, ТАУ, С0, RУ # UJД);

ПАРАМЕТРЫ-2Д212А:

RД=.1ОМ;

IТ=.15Е-4МА;

МФТ=.04В;

ТАУ=.4МКС;

С0=100ПФ;

RУ=1МГОМ;

КОНЕЦ ОПИСАНИЯ СХЕМЫ:

ЗАДАНИЕ НА АНАЛИЗ:

ДИНАМИКА(СТАТИКА):

КОНСТАНТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ:

ТКОН=101 МКС;

НМАХ=0.1 МКС;

ВЫХОДНЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ:

U2, IE1, IRБ.Т1, P.T1, UC2;

КОНЕЦ ЗАДАНИЯ НА АНАЛИЗ:

Рисунок 5.14- Схема інвертора та її опис і завдання на

моделювання вхідною мовою програми МАЕС-П

Содержание