Разработка виртуальной лабораторной работы на базе виртуальной асинхронной машины в среде MATLAB (стр. 12 из 14)
Рисунок 6.18 - Механические характеристики при трёх значениях R2доб и U1н
7. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВИРТУАЛЬНЫХ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
В ходе разработки виртуальных лабораторных работ возникла необходимость в дополнительных программах. Эти программы написаны на встроенном в MATLAB языке программирования, который носит название
Как уже было сказано в разделе 5, в схеме имеются специальные блоки «Ввод данных», «Построение механической характеристики» и «Построение рабочих характеристик», при открытии которых вызываются необходимые программы. Назначение этих блоков понятно из их названия и также описано в пункте 5.
Блок «Ввод данных» использует программу «AKZ_menu.m» или «AFR_menu.m», в зависимости от исследуемого двигателя с короткозамкнутым или фазным ротором.
Данная программа позволяет ввести в блоки схемы необходимые данные, и основана на условии выбора одной из предложенных позиций. При выборе, какой либо позиции предлагается ввести значение необходимой величины, которое впоследствии вводится в параметры блока в схеме, тем самым позволяет избежать многократного процесса изменения значения это величины, если она используется несколькими блоками.
Блок «Построение механической характеристики» использует программу «n_f_M.m». Данная программа отвечает за построение механической характеристики. Она считывает данные вектора скорости и момента, формирует графическое окно Figure, название характеристики, оси и подписи осей и в полученном окне строит механическую характеристику.
Блок «Построение рабочих характеристик» использует программу «Rabochiе.m». Программа аналогична выше описанной, считывая данные входной и выходной мощности, тока статора, скольжения, КПД и коэффициента мощности она выполняет построение рабочих характеристик в графическом окне Figure..
Для упрощения расчёта данных для двигателя написана следующая программа «Raschet_Dvigok.m». Эта программа реализует переход от параметров Г-образной схемы замещения к Т-образной и рассчитывает параметры необходимые для моделирования.
8. РАСЧЕТ ЗАТРАТ НА РАЗРАБОТКУ ПРОГРАММНОГО МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ (ПМО)
8.1 Исходные данные
- количество форм переменной входной информации –два;
- сложность алгоритма – три;
- количество форм выходной информации – два;
- степень новизны комплекса задач – В;
- сложность алгоритма – три;
- объём входной информации – до 50000 документострок;
- сложность организации контроля входной информации – 11;
- сложность организации контроля выходной информации – 22;
- использование стандартных типов проектов и моделей – 25 %;
- проект разрабатывается с учётом обработки информации в режиме работы в реальном времени.
8.2 Определение затрат времени на разработку (ПМО) по стадиям проектирования
Расчёт произведён по литературе [8] и данные сведены в таблице 8.1.
Таблица 8.1 - Определение затрат времени на разработку программного обеспечения по стадиям разработки проекта
СтадияРазработки Проекта | Затраты времени | Поправочный коэффициент | Затраты времени с учётом ПК, дней | |||||||||||
Значение,дней | Осно-вание | Значение | Основание | |||||||||||
| 1 Разработка технического задания | ||||||||||||||
| Затраты времени разработчика постановки задачи Затраты времени разработчика ПО | 29,00 29,00 | Таблица 4.1 норма 13Г Таблица 4.1 норма 13Г | 0,65 0,35 | Примечание к таблице 4.1 Примечание к таблице 4.1 | 18,85 10,15 | |||||||||
| 2 Разработка программы | ||||||||||||||
| Затраты времени разработчика постановки задачи Затраты времени разработчика ПО | 44,00 44,00 | Таблица 4.2 норма 13Г Таблица 4.2 норма 13Г | 0,7 0,3 | Примечание к таблице 4.2 Примечание к таблице 4.2 | 30,8 13,2 | |||||||||
| 3 Отладка программы | ||||||||||||||
| Затраты времени разработчика постановки задачи | 14,00 | Таблица 4.27 норма 3В | К1=0,832 К2=1 К3=1,26 Кобщ=1,05 | п.1.7(таблица 1.1) п.1.7(таблица 1.3) п.1.9(таблица 1.5) Кобщ=К1∙К2∙К3 | 14,7 | |||||||||
| Затраты времени разработчика ПО | 12,00 | Таблица 4.28 норма 3В | К1=0,832 К2=1 К3=1,26 Кобщ=1,05 | п.1.7(таблица 1.1) п.1.7(таблица 1.3) п.1.9(таблица 1.5) Кобщ=К1∙К2∙К3 | 12,6 | |||||||||
Исходя из таблицы на разработку программного математического обеспечения одному человеку требуется 179 дней. Норма рабочего времени на 2006 год составляет 168 часов в месяц, т.е. 168/8=21 день в месяц.
8.3 Основная заработная плата программиста в месяц
ЗП1=ЗПТ12∙(Кр∙Кнс∙Ксев – 1)∙Кн, (8.1)
где ЗПТ12 –тарифная заработная плата программиста двенадцатого разряда по единой тарифной сетке, ЗПТ12= 2317,68р
Кр- районный коэффициент, Кр=1,3;
Кнс- коэффициент, учитывающий непрерывный стаж работы, Кнс=1,2;
Ксев- северный коэффициент, Ксев=1,25;
Кн- коэффициент начисления на заработную плату, Кн=1,85.
ЗП1=2317,68∙(1,3∙1,2∙1,25-1)∙1,85=4073,3 р.
Полная заработная плата программиста в месяц, р
ЗП0=ЗП1∙(1+РФСН/100)∙(1+РДЗ/100), (8.2)
где РФСН – отчисления в фонд социальных нужд, РФСН=26 %;
РДЗ – отчисления на дополнительную заработную плату, РДЗ=8 %.
ЗП0=4073,3∙(1+8/100)∙(1+26/100)=5542,9 р.
Затраты на выплату ЗП исполнителю программы
руб., (8.3)где НВР – расчетная норма времени на разработку программы, дней;
ФВР – месячный фонд времени, дней. ФВР = 21.
8.4 Расчет затрат на требующееся машинное время
Результирующий поправочный коэффициент
, (8.4)где К1 – коэффициент, учитывающий степень новизны, группу сложности алгоритма, К1 = 1;
К2 - коэффициент, учитывающий объем входной информации, = 1,07.
Затраченное машинное время
, (8.5)где НВР – время работы ЭВМ, НВР = 66 часов.
часов.Затраты машинного времени равны
руб.,(8.6)где СТ – стоимость одного часа машинного времени (по данным вычислительного центра ДВГТУ), СТ = 65р.
8.5 Расчет суммарных затрат на разработку ПМО
руб. (8.7)8.6 Экономическая эффективность
Полученная виртуальная модель лабораторной работы намного превосходит по техническим и экономическим возможностям реальную физическую лабораторную установку. В созданной виртуальной лабораторной работе имеется широчайший спектр возможностей по исследованию асинхронной машины в различных режимах работы, что в реальной лаборатории требует больших финансовых расходов из-за дороговизны необходимого оборудования и затрат на электроэнергию.
Большим плюсом разрабатываемых лабораторных работ является то, что виртуальную лабораторию можно использовать в дистанционном обучении студентов и в различных учебных заведениях, где нет возможности поработать в реальной лаборатории. Единственное, что необходимо для работы виртуальной лаборатории, это наличие персонального компьютера, который в наше время является общедоступным и имеется в каждом учебном заведении.
9. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ РАБОТЕ ЗА КОМПЬЮТЕРОМ
9.1 Вопросы эксплуатации
Ни для кого не секрет, что компьютеризацию сегодня принято считать панацеей – только компьютер может повысить эффективность образования и промышленности, банковского дела и торговли, объединить через Интернет весь мир. И, очевидно, эта "пандемия" неостановима. Как всякий новый этап в развитии общества, компьютеризация несет с собой и новые проблемы. И одна из наиболее важных – экологическая. Много слов в печати и в других СМИ сказано о вредном влиянии компьютера на здоровье пользователей. Некоторые бойкие авторы даже грозят вымиранием человечеству, сидящему за дисплеями. Необходимо объективно оценивать эти проблемы, ибо для борьбы с любой опасностью, прежде всего надо знать, что она собой представляет! У экологической проблемы компьютеризации две составляющие. Первая определяется физиологическими особенностями работы человека за компьютером. Вторая – техническими параметрами средств компьютеризации. Эти составляющие – "человеческая" и "техническая" – тесно переплетены и взаимозависимы. Исследования подобных проблем – предмет эргономики, науки о взаимодействии человека, основной целью которой является создание совершенной и безопасной техники, максимально ориентированной на человека, организация рабочего места, профилактика труда. Эргономика изучает трудовую деятельность в комплексе, в ней объединяются научные дисциплины, развивавшиеся прежде независимо друг от друга.