Материал: spora

Для случая бинарного кода этот метод сводится к следующему алгоритму:

1. буквы используемого алфавита (А:{а₁,…, а_n}) располагают в порядке убывания вероятностей (р₁р₂р₃…),

2. два последних (самых маловероятных) знака объединяют в одно вспомогательное сообщение (a_N-1,a_N)=”b”, имеющее вероятность P(“b”)=P(a_N-1)+P(a_N), которая равна сумме вероятностей объединенных символов.

3. полученный алфавит А'={а₁,а₂,…а_n-2,b}, слова которого снова располагают в порядке убывания вероятности;

4. в полученном алфавите снова заменяют два наименее вероятных элемента в одно дополнительное сообщение и вычисляют его вероятность ("с"Р("с")); полученную совокупность знаков снова располагают в порядке убывания вероятностей;

5. повторяют шаги 1 и 2 до тех пор, пока не получиться единственное сообщение вероятность которого равна единице.

10. Помехоустойчивое кодирование.

Теория базируется на основной теореме Шеннона для дискретного канала с шумами, в которой показана следующее:

1. при любой скорости передачи двоичных символов, не превосходящей пропускную способность канала, может существовать код, при котором вероятность ошибочного декодирования будет сколь угодно мала;

2. вероятность ошибки не может быть сколь угодно малой, если скорость передачи будет больше пропускной способности канала.

Эта теория не дает рецепта построения помехоустойчивого кода, однако она обосновывает возможность получения такого кода.

В настоящее время разработаны определенные методы построения помехоустойчивых кодов. Смысл помехоустойчивого кодирования заключается в том, чтобы сигнал, при прохождении через канал с шумами, оставался, по своей структуре, более близким к исходному сигналу, чем ко всем другим возможным сообщениям. Это достигается ценой введения в передаваемую последовательность символов определенной степени избыточности, позволяющей формировать такие последовательности символов кода, которые удовлетворяли бы определенным дополнительным условиям, которые обеспечивали бы возможность тестирования принятых сигналов на наличие (отсутствие) помех (ошибок). Коды, обладающие таким свойством, называются помехоустойчивыми. Эти коды делят на две группы:

- с обнаружением ошибок;

- с обнаружением и исправлением ошибок.

1. Решения системы SCADA

Система SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition System) – система, осуществляющая сбор данных управляемого технологического процесса и оперативное техническое управление. Эта система обеспечивает интерфейс оператором – графическое представление технологического процесса в удобной для восприятия форме; оповещение персонала при обнаружении аварийных событий, связанных непосредственно с контролируемым технологическим процессом, так и с функционированием аппаратных средств SCADA – системы; функции формирования отчетных документов, обмена информацией.

Программное обеспечение: непосредственно SCADA-система и набор инструментальных средств. SCADA работает в режиме реального времени. Требования к аппаратной части: P2, 200 Мб жесткого диска.

Для качества значение имеет время обработки информации, скорость отображения и изменения состояния технологического объекта. Это время определяется аппаратными средствами.

Открытость SCADA-системы – возможность сопряжения с различными видами датчиков, встроенная поддержка устройств ввода-вывода, возможность сопряжения с другими SCADA-системами, системами управления базами данных.

Различные решения SCADA-системы: FIX, GENESIS 32 (Croph Worx – для разработки и использования графических пневмосхем, Trend Worx – при пострроении графической зависимости контролируемых параметров и архивации, Alarm Worx – для обнаружения, фильтрации, представления информации об аварийных событиях)

2. Применение САПР в электронике

Проектирование электронных схем с помощью Circuit Maker. Circuit Maker – мощный и одновременно простой в использовании пакет для разработки и моделирования электронных схем, созданный фирмой MicroCode Engineering, Inc. Пакет позволяет создавать несложные электронные схемы из имеющихся в наличных библиотеках примерно 4 тыс. элементов, включая широко используемые ИС, а также выдавать список соединений (netlist) для последующего создания печатной платы (ПП) при помощи родственного пакета TraxMaker с возможностью автоматической трассировки. В то же время пакет позволяет выполнять моделирование аналоговых, дискретных, смешанных цепей с помощью программ SPICE 3 и Xspice. Circuit Maker – это 32-разрядная программа, рассчитанная на применение в среде Windows 95 или Windows NT 4.0.

3. Структура САПР Pro/Engineer

Модули Pro/Engineer: Pro/Scan-Tools, Pro/Detal, Pro/Animate, Pro/Designer и Pro/Photorender.

Pro/Scan-Tools позволяет создать гладкую поверхность по сканированным точкам. Этот процесс гарантирует точность переноса всех особенностей поверхности из физической модели в среду Pro/Engineer или поддержки интеграции изделия. Pro/Scan-Tools является дополнительным модулем пакета Pro/Engineer.

Pro/Detal – дополнительный модуль, который значительно расширяет возможности технического черчения в Pro/Engineer. Pro/Detal содержит средства нанесения размеров, назначения допусков, создания видов и другие средства, которые позволяют создавать чертежи, полностью полученные непосредственно из модели Pro/Engineer в соответствии с промышленным стандартом.

Pro/Animate позволяет конструкторам создавать плавную анимацию модулей Pro/Engineer или Pro/Designer. Наблюдатель может пройти через конструкцию или посмотреть, как конструкция поворачивается вокруг определенной оси.

Pro/Designer представляет собой инструмент концептуального проектирования, который позволяет специалистам промышленного дизайна легко создавать, оценивать и модифицировать концепции изделия при создании моделей, которые окончательно дорабатываются и уточняются в CAD/CAM-процессе.

Pro/Photorender позволяет конструкторам и инженерам определять вид концептуальных моделей, созданных в Pro/Photorender или Pro/Designer. Наблюдатель может пройти через конструкцию или посмотреть, как конструкция поворачивается вокруг определенной оси.

5. Рабочие станции

Рабочие станции – это компьютеры, предназначенные для работы в сети, ориентированные на решение определенного класса задач. К ним предъявляются особые требования по мощности, быстродействию и надежности, так как от их работы зависит слаженная работа всей сети.

За последнее время элементная база рабочих станций претерпела значительные изменения: появились новые процессоры Intel Pentium III и материнские платы на основе чипсета Intel 440 GX, более скоростные жесткие диски и дисководы CD-ROM, а также новые видеоадаптеры, среди которых наибольшей популярностью пользуются мо­дели на чипсетах 3dfx Banshee, 3Dfx Voodoo3, Matrox MGA-G200, nVidia Riva TNT, nVidia Riva TNT2 и nVidia Riva TNT2 Ultra.

Все эти последние достижения компьютерной индустрии нашли свое применение в новых моделях рабочих станций российских фирм-изгото­вителей.

7. Математические радакторы

Редактор формул MathType разработан фирмой Design Science. Это — более полная и мощная версия редактора формул. Пользователи, которым часто приходится включать формулы в документы, предпочитают работать с MathType. Этот редактор так же прост в использовании, однако имеет ряд дополнительных возможностей, ускоряющих работу и повышающих качество документов.

Возможности и отличительные особенности MathType включают в себя следующее.

• Набор шрифтов Euclid™ с огромным числом математических символов.

• Новые шаблоны и символы, используемые в геометрии, химии и других областях науки.

• Профессиональная работа с цветом.

• Создание формул для Web-документов.

• Преобразование формул на другие языки, такие как TeX, AMS-TeX, LaTeX, MathML и т.д.

• Особые команды форматирования, нумерации и преобразования документов Microsoft Word.

• Настраиваемые панели инструментов, на которых представлено множество часто используемых символов, выражений, формул.

• Настраиваемые сочетания клавиш.

• Исчерпывающее печатное руководство пользователя с большим количеством полезных советов и примеров.

8. Применение искусственного интеллекта при проектировании

Искусственный интеллект необходим для замены человека в агрессивных средах, часто повторяющихся операций. При этом система должна принимать логические решения на основе имеющегося, накопленного опыта.

В настоящее время возникла новая отрасль искусственного интеллекта, именуемая технологией агента.

Требования, предъявляемые к агенту: автономность, реактивность, активность, интеллектуальность, привязка к среде, обучаемость, способность общения, планирование, моделирование ситуации. В САПР агенты могут управлять процессом проектирования, применять методы искусственного интеллекта при оценке и выборе решений, распределенное решение задачи. На этапе проектирования может возникнуть необходимость отладить модель поведения будущей системы реального мира. Особенно актуальна эта задача при проектировании интеллектуальных систем: роботов, систем контроля и управления. Отладка такой модели в ходе натурных экспериментов может быть слишком дорогостоящей или невозможной. Для решения этой задачи применяются методы имитационного моделирования. Создав виртуальную среду, соответствующую будущей реальной предметной области, можно поместить в нее агенты. В этом случае проектировщик получает возможность отладить модель поведения и проверить работоспособность этого модуля и получить готовую базу знаний.

9. САПР AUTOCAD

САПР AUTOCAD предназначена для автоматизации проектно-конструкторских работ в различных отраслях деятельности. Она может успешно использоваться в машиностроении, архитектуре, строительстве, составлении планов и схем - везде, где необходимо разрабатывать и выпускать чертежную и текстовую документацию.

САПР AUTOCAD разработан специально для операционной среды MS Windows и в полной мере использует все ее возможности и преимущества для предоставления пользователю максимального комфорта и удобства в работе. В то же время версия 15 поддерживает чертежи, созданные в предыдущей версии системы, поэтому сделанные ранее наработки смогут быть использованы без каких-либо затруднений.

ЛСА

5. Выбор параметров неизменяемой части (НЧ)

К НЧ относят исполнительные органы, усилители мощности и измерит. ср-ва. Их выбир. не только с учетом требований к точности и качеству процессов регулир-я, но в основном по надежности действия, массогабаритным хар-кам. стоимости, стойкости к влиянию агрессив. среды, взрывобезопасности.

Пар-ры осн-х устр-в НЧ выбир. на основании ТЗ, в кот. указыв-ся ошибки при обраб-ки типовых регулярных воздействий, время протекания перех. процесса, максимум перерегулир-я, момент инерции нагрузки, приведенной к выходному валу, скорость нарастания пусковой мощ-ти, максим. и миним. знач-я скорости на выходном валу ИД или максим. и миним. хар-ки раб. органов. Приводятся массогабаритные данные, данные. хар-щие надежность сист.

Выбор типа двигателя

Одной из основ-х хар-к дв. явл. зависимость его массы от номин. мощ-ти, снимаемой с вых. вала Сущ. номограмма, кот. польз. при выборе.

При работе дв-ля в реверсивном режиме определяющ. хар-кой явл. скорость нарастания пусковой мощ-ти Pн. Если дв-ль раб. в стационар. режиме, то определяющ явл номинал. мощность.

Выбор усилителя

При выборе типа усилителя необх. учитыв тип энергии и время передачи сигнала. Если ус-ль связыв. дв-ль с задающ. устр-м, то необходимо его выбрать т.о., чтобы он выполнял несколько ф-ций. Проверку ус-ля, выбран. для сист. проводят при расчете и выборе КУ всей сист.

6. Исследование точности ЛСА

Динамич. точность ЛСА опр. ошибками, возникающ. в сист. от действия управляющ. и и\возмущ. воздействий. Все типы возд-й м.разделить: регулярные, случайные, их комбинации. Считают, что регулярные воздействия явл. медленно-меняющ ф-ми от времени по сравн-ю с длительностью переходных процессов. Ошибки от случ-го воздействия опред. средними квадратическими отклонениями. При этом принимают случ. воздействия стационар-ми и облад. эргодическими св-ми. Точность ЛСА при действии медленно меняющ. регулярных сигналов опр. коэф-ми ошибок, кот. можно получить разложением передат. ф-ции замкнут. сист. относительно ошибки в ряд Макларена.

1. неподвижное состояние

В кач-ве типового режима рассм. устойчив. сост-я при постоян. знач-х управляющего и возмущ. воздействий. Ошибка сист. в этом случае наз. статической.

q0 -управляющ. воздейст-е,

fk0 - возмущ.; к - общ. коэф-т усиления разомкнут. сист.; j -коэф. астатизма.

2. движение с постоян. скоростью

g(t)=vt, v=const

Dv-добротность по скорости

3. движ-е с постоян. ускорением

D - добротность по ускорению.

4. Движ-е по синусоид. закону

g(t)=g_max sin(wt) x_max = g_max/A(w)

A - модуль частотной передат. ф-ции разомкнут. сист.

Если управляющ. ф-ция во времени им. произвольную форму, то ошибку ЛСА можно опред. по изображ-ю ошибки:

Ф(Р) -передат. ф-ция замкнут. сист. по ошибке;

G(P) - изображ-е управл. воздействия.

ряд сходится при малых р или при больших t, т.е когда хар-р сист. приним. установивш-ся знач-е.

- коэф. ошибок

7. Выбор КУ

КУ - функцион. элем-т САР по отклонению, обеспечивающ необходимые св-ва системы.

Передат. ф-ция разомкнут сист. с последоват. КУ:

Желаемая ЛАЧХ есть ЛАЧХ разомкнутой сист., кот. должна быть получена введением КУ.

Lж(w)=L0(w)+Lk(w);

Для параллельного КУ

При проектировании КУ дискретного типа необходимо выполнить переход

Для этого

T₀ -период повторения ф-ции.

получ. , из этого ур-я получаем разностное ур-е в реальном масштабе времени, т.е. вводим в числитель дополнит. сдвиг . Полученное ур-е программируют и это явл. КУ дискретной сист.

9. С/с ЛСА в векторно-матрич. форме

При проектировании непрер.. дискрет.-непрер. и дискрет. систем необходимо знать диф-е ур-е мат. модели ОУ, но сист. диф. ур-й, передат. ф-ции, частотные хар-ки, импульс. переходн. ф-ции удобны лишь при невысоких порядках мат. моделей, поэтому польз. векторно-матричной формой записи ур-я. При этом в линейный объект входят 2 матрицы А и В. Стац. объект можно записать в виде матричного ур-я

x и y - векторы размерности x(nx1) и y(mx1)

А и В - матрицы размерности А(nxn)

B(mxm). В соответствии с ур-ем строится структур. сх. многомерного объекта, которая считается типовой