Построение фазовых макромоделей

Каждый сегмент будет иметь уникальные координаты, в соответствии с которыми программа, которой требуются данные, безошибочно воспользуется ими, зная координаты начала и конца сегмента.

С другой стороны появляется еще несколько дополнительных способов работы ПМК - это способ работы нескольких программ на одном шаге используя данные одного или нескольких интерфейсных файлов, то есть, можно брать данные из одного, а выдавать в другой файл. Почему несколько, потому что возможно, привязав к стандартному набору шагов несколько интерфейсных файлов, запускать в планировщике несколько программ, реализующих данный шаг или одну программу с различными  входными данными несколько раз. Это способ работы согласно модификации только данных/результатов работы того или иного шага/шагов системы. В качестве модификатора данных предполагается использовать некоторую программу, работающую с жестким учетом структуры данных данного ПМК. Иными словами, возможно задаться вопросом: А что произойдет, если результаты работы данного шага  или нескольких шагов будут такими-то?

Кроме этих способов на базе интерфейсных файлов можно создать полный протокол работы ПМК. Эта возможность поможет отладить работу ПМК и обнаружить ошибки, конечно только на уровне взаимодействия программ.

Теперь рассмотрим интерфейс взаимодействия с пользователем. Несомненно то, что самым удобным интерфейсом является система окон и меню:

1.   Планировщик.  

2.   Список подключенных  программ.

3.   Режимы работы.   

4.   Графика.   

5.   Расчеты. 

6. Результаты

7.  Справочная информация.

8. Помощь.
9. Выход.

 

Пункт меню «Планировщик» - содержит порядок выполнения пакетов (для системы это BAT-файлы), если текущий режим работы ПМК-пакетный и порядок выполнения шагов (каждый пакет система рассматривает как последовательность шагов каждый, в свою очередь, выполняется с определенными параметрами, например, интерфейс-файл для взятия данных и интерфейс-файл для выдачи результатов.

Если текущий режим работы - с использованием данных, то позволяет на определенном шаге или шагах указать модификатор или модификаторы (если режим пакетный с использованием данных) данных.

Так же данное меню позволяет воспользоваться загрузкой данных из файлов (формата ПМК) то есть схем, моделей т.д. и возможности по изменению порядка пакетов, программ (шагов) в составе пакета и т.д.

Пункт меню «Список прикладных программ» - каждый пункт данного меню содержит информацию обо всех файлах, подключенных к системе.

Пункт меню «Режимы работы» - содержит всевозможные режимы работы ПМК:

1. Обычный(1 интерфейс-файл, 1 пакет стандартных шагов для реализации задачи).

2. Пакетный (несколько интерфейсных файлов, несколько пакетов, в каждом пакете может быть несколько программ для реализации данного шага или шагов).

3. Модификация данных (1 интерфейсный файл,1 пакет стандартных шагов для реализации задачи, причем в качестве шага может быть использована программа для модификации данных с соответственным указанием этого системе).

4. Модификация данных в пакетном режиме (несколько интерфейсных файлов, несколько пакетов, причем в качестве шага или шагов может быть использована программа или несколько программ для модификации данных с соответственным указанием этого системе).

Следует заметить, что согласно алгоритму работы того или иного режима некоторые пункты в различных меню могут быть недоступны.

Пункт меню «Графика» - позволяет задать драйвер графического режима, текущее разрешение, файл работы с графикой (в ПМК предусмотрена работа с файлами графических форматов, а конкретнее, возможность сохранять схемы и результаты работы (в нашем случае это график или графики АЧХ,ФЧХ и т.д.) в файл или файлы графических форматов, а так же работать в текстовом режиме, отключив графический. Следует отметить, что поддержка разрешения и прочих неотъемлемых атрибутов графического режима осуществляется с помощью используемого драйвера и полностью зависит от него, кроме того следует обратить особое внимание на согласование поддержки всего спектра разрешений и других атрибутов графического режима такими модулями ПМК как редактор схем  и построитель

графиков (возможно объединение модулей ПМК, ответственных за реализацию математических методов и построения схем и графиков, но гибкость системы при этом значительно снижается).

Пункт меню «Расчеты» - данный пункт отвечает за расчеты систем уравнений.

Пункт меню «Результаты» - данный пункт отвечает за вид выводимых результатов работы ПМК. ПМК имеет возможность вывода результатов на принтер, плоттер, в файл и на экран ЭВМ.

Пункт меню «Помощь» - указывает на текущий файл помощи, используемый ПМК и согласно структуре этого файла и системе контекстной помощи,  помогает легче найти ответ на тот или иной  вопрос пользователя.

Пункт меню «Справочная информация» - позволяет быстро получить всю информацию о текущем состоянии системы (режимах работы, подключенных файлах и т.д.), кроме того позволяет осуществить необходимые привязки одних файлов к другим (модуля(ей) ПМК к интерфейс-файлу(ам) и т.д.) и определить все стандартные пакеты или пакет.

Пункт меню «Выход» - позволяет осуществить выход из среды ПМК (только по окончании работы всех шагов системы), дает возможность удобного выхода в OS, по необходимости, оставляя основной модуль в ОЗУ и обратного возвращения в среду ПМК по определенной команде и т.д.

 

2.8. Программное обеспечение

 

Программное обеспечение - совокупность программ, представленных в заданной форме, вместе с необходимой программной документацией.

Определим задачи, встающие перед проектировщиком программно - методического комплекса.

Во-первых, необходимо предусмотреть средства для хранения и манипулирования информацией, требуемой в процессе проектирования моделей. Для этого необходимо создать полноценную базу данных. В нее входят как набор таблиц с данными, так и программные средства для администрирования базы.

Во-вторых, требуется разработка собственно самих средств проектирования. Эти средства можно разделить на три категории: средства автоматического проектирования моделей, средства полуавтоматического проектирования моделей и средства ручного редактирования спроектированных моделей.

Третье - то без чего трудно обойтись практически любой программе - средства ввода-вывода. Сюда можно отнести как средства ввода-вывода параметров элементов, так и средства фиксации результатов проектирования в виде файлов, содержащих параметры моделей. Кроме того, средства для обмена данными с внешними базами данных. 
            Учитывая мировой опыт проектирования сложных программных продуктов, используем модульный подход для реализации программного комплекса. Модульная структура облегчает расширение системы и адаптирование в соответствии с требованиями пользователя [11]. Разобьем программно-методический комплекс на структурные модули, каждый из которых выполняет свой комплекс функций.

Результат работы программного комплекса и качество спроектированного техпроцесса зависит, в большей степени, от качества и наполнения баз данных. Модуль работы с базами данных должен обеспечивать выполнение следующих функций:

- ввод информации  в БД;

- редактирование  баз данных;

- просмотр баз данных;

- контроль корректности вводимых данных;

- возможность сортировки данных;

- быстрый поиск в базах данных;

- резервная архивация баз данных.

            Первым этапом работы с программно-методическим  комплексом при разработке модели  является ввод исходных данных для расчетов. Эту функцию должен выполнять модуль ввода исходных данных.

            Модуль ввода исходных данных  должен выполнять следующие функции:

- ввод исходных  данных для расчетов;

- контроль ввода данных;

- сохранение вводимых данных в архив;

- автосохранение вводимых данных, для аварийного восстановления;

- чтение информации из архива, из файла.

            Второй этап - обработка введенной информации. Основные функции этого модуля:

- формирование структуры макромодели;

- определение индивидуальной структуры;

- применение стандартной структуры.

            На каждом этапе проектирования  должны быть реализованы следующие  функции: 
- предоставление возможности технологу в диалоге самому принимать решения или контролировать их автоматический выбор;

- контроль возможных  некорректностей выбора взаимоисключающих  решений; 
- предоставление возможности технологу редактировать и исправлять данные модели. 
           Заключительный этап работы программно-методического комплекса - определение параметров макромодели, расчет параметров по выходным характеристикам модели, свертывание исходной полной модели.

           Так же ПМК должен быть оснащен сервисным модулем. Основные функции сервисного модуля:

- предоставление контекстно-зависимой помощи, по ходу проектирования моделей;

- выдача мультимедийной информации;

- регистрация входа пользователей по паролю;

- разделение прав доступа;

- изменение системных настроек программно-методического комплекса;

- управление экранными окнами ПМК.

 

3. Структура ПО.

 

Данное ПО представляет собой разветвленную структуру. По стволу соответствующего дерева производится взаимодействие с программами (модулями) реализующими тот или ной шаг системы, в первом круге происходит взаимодействие между программами (модулями) и основной интерфейсной программой, запускаемой на первом шаге работы ПМК, во втором, в свою очередь - взаимодействие между интерфейсной программой и пользователем.

Данную систему можно представить графически:

 

                                                И3

                                                  И2

 

 

                           Шаг1                                            ШагN

                                                      И1

                               M1     …Mn                           M1…    Mn

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 Структура системы

 

Используемые обозначения:

ШАГ1...ШАГN - стандартный шаг системы.

М1...Мn – модули (программы) реализующие тот или иной шаг системы.

И1-интерефейс взаимодействия ’’модули«модули’’.

И2-интерефейс взаимодействия ’’основная интерфейсная программа«И1’’.

И3-интерефейс взаимодействия ’’пользователь«И2’’

 

3.1. Система объектов.

 

С точки зрения основной интерфейсной программы каждая взаимодействующая с ней программа (модуль) есть объект, реализующий тот или иной стандартный шаг системы и имеющий определенные свойства. Пронумерованный список стандартных  шагов  приводится в начале описания объектов, а затем, указав номер шага и имя объекта можно, привязав данный объект к одному или нескольким интерфейсным файлам, имя или имена которых описываются после описания набора стандартных шагов, можно осуществить привязки каждой из программ, взаимодействующих с системой (модулей) непосредственно к системе. Следующий пример покажет как осуществить вышеописанное для нашей задачи:

/Список Стандартных Шагов  Системы:/

<0. Редакторы схем.>

<1. Построители моделей.>

<2. Математические методы.>

<3.Построение частотных характеристик. >

<4. Вывод результатов.>

/Список интерфейсных  файлов:/

<C:\inter\face1.int>

<C:\inter\face2.int>

<C:\inter\face3.int>

/Блок описания объектов:/

<0. Редакторы схем.>

1.’C:\edit\map.exe’

    <привязан к файлу схемы>’C:\edit\map.map’

    <привязан к интерфейс файлам:>’С:\inter\face1.int’,’C:\inter\face2.int’

    <взять данные из файла>’C:\inter\face1.int’<номер раздела>’15’

    <выдать результаты в файл>’C:\inter\face2.int’<номер раздела>’16’

2.

.........................................................................

.........................................................................

.........................................................................

<1. Построители моделей.>

1.’С:\build\model1.exe’

     <привязан к файлу модели>’C:\model\model1.mod’