Компьютерное моделирование длинной линии Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

3. Голдобина Л.А., Бочков А.Л. Опыт использования САПР в учебном процессе и дополнительном образовании в вузе // Современное образование: содержание, технологии, качество. Материалы 18-й Международной научно-методической конференции. Т. 1. - СПб.: ЛЭТИ, 2012. - С. 98-100.

4. Голдобина Л.А. Применение систем автоматизированного проектирования при подготовке специалистов в сфере сервиса // Сборник научных трудов «Формирование университетских комплексов - путь стратегического инновационного развития образовательных учреждений». Том 4. - СПб.: СПбГУСЭ, 2008. - С. 107-110.

5. Голдобина Л.А. Дополнительное профессиональное образование в рамках Университетского комплекса // Сборник научных трудов «Формирование университетских комплексов - путь стратегического инновационного развития образовательных учреждений». Том 1. - СПб.: СПбГУСЭ, 2008. -С. 163-166.

6. Голдобина Л.А., Бочков А.Л. Методические разработки для дистанционного обучения // Современное образование: содержание, технологии, качество. Материалы 18-й Международной научно-методической конференции. Т. 1. - СПб.: ЛЭТИ, 2012. - С. 100-101.

7. Красильникова В.А. Информационные и коммуникационные технологии в образовании: учебное пособие / В.А. Красильникова. - М.: ООО «Дом педагогики», 2006. - 231 с.

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЛИННОЙ ЛИНИИ

© Зуслина Е.Х.*, Утебалиева Б.Д.4

Алматинский университет энергетики и связи, Республика Казахстан, г. Алматы

Создана компьютерная модель длинной линии на языке высокого уровня Delphi, с помощью которой можно исследовать различные режимы работы линии, определять напряжения, токи, мощности в любой её точке.

Ключевые слова: компьютерная модель, длинная линия, напряжение, ток, мощность, сопротивление.

Однородную длинную линию можно рассматривать, как идеализированную модель реальной двухпроводной воздушной линии электропереда-

* Профессор кафедры «Теоретические основы электротехники», кандидат технических наук, доцент, профессор АУЭС.

* Магистрант.

чи, которая характеризуется первичными параметрами: R0 - сопротивление на единицу длины линии (Ом/км), G0 - проводимость утечки на единицу длины линии (См/км), L0, C0 - индуктивность (Гн/км), и емкость (Ф/км) на единицу длины линии.

Исследование различных режимов работы однородной линии является одной из важных задач в теории электрических цепей. Моделирование электромагнитных процессов в линии с использованием физического эксперимента представляет значительные трудности. Применение вычислительной техники позволяет решить эту проблему с помощью компьютерного моделирования. Известные компьютерные программы, моделирующие электрические цепи, допускают определение напряжений, токов, мощностей только в начале и конце линии. Однако с теоретической и практической стороны представляет интерес исследование распределения напряжения, тока, мощности вдоль всей длины линии. С этой целью нами создана программа для ЭВМ «Компьютерная модель длинной линии» [1], которая позволяет определять напряжения, токи, мощности и входные сопротивления в любой точке линии в режимах холостого хода, короткого замыкания, согласованной нагрузки и нагрузочном режиме, а также строить графики действующих значений напряжений и токов. При исследовании различных режимов работы длинной линии с помощью созданной программы для ЭВМ «Компьютерная модель длинной линии» действующее значение входного напряжения можно варьировать в пределах сотен и тысяч кВ, длину линии можно изменять в пределах от сотен до тысяч километров.

При создании компьютерной модели однородной линии применялись основные положения теории цепей с распределёнными параметрами [2]. Программное обеспечение разрабатывалось на основе компилируемого языка программирования высокого уровня Delphi в среде Embarcadero RAD Studio 2010 [3, 4]. Дружественный интерфейс, большие возможности получения необходимых данных, скорость и стабильность работы - вот далеко не полный перечень достоинств созданной компьютерной модели.

После запуска программы «Компьютерная модель длинной линии» открывается главное окно программы, содержащее рабочую область в центре окна, верхнюю и нижнюю панели инструментов, на которых расположены измерительные приборы и управляющие кнопки (рис. 1). На верхней панели инструментов расположены: группа кнопок для выбора режима работы линии; кнопка «Линия» для ввода параметров линии, кнопка для установки параметров источника питания, кнопка для установки значения сопротивления нагрузки; кнопка, которая открывает окно графиков действующих значений напряжения и тока «Графики U(x), I(x)».

Для выбора режима работы линии выделяем требуемый режим и щелкаем левой кнопкой мыши. В рабочей области главного окна появляется схема двухпроводной линии в заданном режиме. На рис. 2 показано главное

окно программы в нагрузочном режиме. Под схемой линии над нижней панелью инструментов расположен бегунок для установки заданного сечения линии (расстояние х измеряется от начала линии). Для задания величины сопротивления нагрузки используется кнопка с изображением схемы сопротивления, расположенная на верхней панели инструментов.

Рис. 1. Главное окно программы

Рис. 2. Главное окно программы в нагрузочном режиме

При нажатии на кнопку «Линия», открывается окно, и задаются значения длины линии и ее первичные параметры (рис. 3). На рис. 4 показано окно, в котором заданы величина и частота напряжения источника питания.

• Компьютерная модель длинной линии _ X

Линия (гч) 1'рафию! ида. Их > 1

1(х)

(Ом/км)-

О Вычислить

Рис. 3. Задание длины и первичных параметров линии

..................Л,11111- , яаз

=»-

С Вычислить

Рис. 4. Задание напряжения и частоты источника питания

Для того чтобы измерить напряжение, ток, активную и реактивную мощность, необходимо установить бегунок в заданную точку с координатой х, нажать кнопку на нижней панели инструментов «Вычислить», а также на кнопки «V», «А», «Р», «Q» (рис. 5).

^•'"'"^•""■"■имя!^— явд

......" "Ч"'»' ' Линия (-Л Л 1 Графики иСЙ. К*>

1(х)

ш - | иг ¥

--- -^ 1-х

I

£ЗВь числить | 225,734 |1*В VII | 230,64 [[А 1 | 52,054 |[мвт Р|| 0,9<б||МВАр 111

Рис. 5. Измерение напряжения, тока, мощности

На верхней панели инструментов отображаются: модуль 2В и аргумент 6 волнового сопротивления, коэффициенты затухания а и фазы в, модуль 2(х) и аргумент ф(х) входного сопротивления линии, начальные фазы напряжения ууц(х), тока щ(х).

Рис. 6. Графики действующих значений П(х) и 1(х)в нагрузочном режиме

Для построения графиков действующих значений напряжения U(x), и тока I(x), нажимают на кнопку«Графики U(x), I(x)» (рис. 6). Графики можно перемещать с помощью правой кнопки мыши. Графики сохраняются в формате bmp-файла. Результаты расчета можно экспортировать в Word-файл.

Программа для ЭВМ: «Компьютерная модель длинной линии» может быть использована в учебном процессе для выполнения виртуальных лабораторных работ при изучении раздела «Электрические цепи с распределенными параметрами. Длинные линии» дисциплины «Теоретические основы электротехники».

Список литературы:

1. Свидетельство на объект авторского права ис № 0010428, 2013 г.

2. Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы теории цепей: учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 528 с.

3. Фленов М.Е. Библия Delphi.: Петербург: БХВ, 2011. - 688 с.

4. Вирт Н. Алгоритмы + Структуры данных = Программы. - М.: Мир, 1985. - 192 с.

ЭЛЕКТРОННЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ НА УРОКАХ МАТЕМАТИКИ В НАЧАЛЬНЫХ КЛАССАХ

© Пушкарёва Т.А.*, Рыбалко О.А.*

Институт инновационных технологий и содержания образования, Украина, г. Киев Прилукский педагогический колледж им. И.Я. Франка, Украина, г. Прилуки

Статья посвящена вопросу разработки и использования электронных образовательных ресурсов по математике для начальной школы в программе Adobe Flash на примере электронного учебного пособия «В поисках сокровищ», которое можно использовать на уроках математики во 2 классе во время изучении темы «Табличное и внетабличное умножение и деление.

Ключевые слова: Adobe Flash, информационные технологии, электронное учебное пособие, интерактивные таблицы, игровые формы и методы обучения, компьютерные дидактические игры.

Сегодня компьютерные технологии можно считать тем новым способом передачи знаний, который отвечает более качественному содержанию обу-

* Институт инновационных технологий и содержания образования.

* Преподаватель математики, информатики Прилукского гуманитароно-педагогического колледжа.