ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Основная особенность алгоритмического обеспечения - автоматическое формирование расчетных контуров (линейно независимых замкнутых маршрутов на графе, интерпретирующем разветвленную электрическую цепь). Алгоритм разработан как рекурсивный, благодаря чему реализуется короткой программой. Характеризуется высоким быстродействием и имеет интересную особенность - в найденные независимые контуры входит минимальное число элементов (ЭДС и сопротивлений). Общее число контуров и, следовательно, сложность рассчитываемой цепи ограничивается только возможностям ЭВМ.

ППП имеет удобную графическую оболочку с развитым оконным интерфейсом в стиле windows, встроенные средства для работы с файлами, наглядное представление результата. Для облегчения ввода данных предусматривается: меню шаблонов наиболее часто используемых структур электрических цепей; стандартный ряд значений ЭДС и сопротивлений; сигнализация и диагностические сообщения при незавершенном или ошибочном вводе, в частности при появлении висячих ребер в графе, отображающем стурктуру цепи. ППП написан на языках paskal и assembler. Для расчета цепей постоянного тока в нем использован матричный алгоритм нахождения контурных токов, являющийся сочетанием законов Ома и Кирхгофа. Закон Ома в матричной форме выглядит следующим образом:

i=r ^-1·v,

где i - вектор контурных токов; v - вектор напряжений; r - матрица сопротивлений контуров. При расчете по этой формуле необходимо разбить схему на контуры, вычислить суммарные ЭДС и сопротивления контуров, затем найти значения контурных токов и, исходя из них полученных ранее контуров, найти значения физических токов. Для ускорения вычислений используются: быстрый алгоритм обращения матрицы (алгоритм Гаусса); запрещение всех прерываний во время расчета (существенно при работе на медленном компьютере или при расчете схемы большого порядка); быстрый алгоритм перемножения матриц, использующий свойство их разреженности.

Вся работа в ППП осуществляется с помощью манипулятора «мышь», все команды ППП имеют клавишные эквиваленты. При вводе элементов в схему имеется возможность вводить стандартные значения вручную. Для удобства восприятия схема масштабируется так, что она вся помещалась на экране, и каждый вводимый элемент подсвечивался на схеме. При выводе результата схема также масштабируется, в каждом из контуров разными цветами указывается направление соответствующего контурного тока и на экране выводится окно со значениями физических токов.