V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

На основании теоретических основ, изложенных в предыдущей работе «Моделирование механических процессов переработки сыпучих материалов на основе цепей Маркова» был разработан вариант программного обеспечения. Программа была разработана с целью широкого использования, как в научной, так и в учебной деятельности. Программа может использоваться для моделирования проведения экспериментов по переработке сыпучими материалами, а также для проведения лабораторных работ со студентами. Главным отличием варианта программы от разработанных ранее является её независимость от наличия среды разработки.

Рабочее окно программы имеет следующий вид:

Рис 1. Рабочее окно программы

Сверху находятся панели с настройками условий для работы:

1. Общие параметры. К ним относятся число итераций (количество шагов просчитываемых моделью), сдвиг (число ячеек, на которое сдвинется материал в каждой ячейке на каждой итерации), шаг догрузки (периодичность догрузки новой порции в лоток).

2. Начальное распределение. Пользователь может задать длину лотка и число заполненных материалом ячеек (начиная с начала лотка).

3. Переходные вероятности. В поля вводятся вероятности под главной диагональю, на главной диагонали и над главной диагональю соответственно. Числа вводятся в виде десятичных дробей с запятой в качестве разделителя в диапазоне от 0 до 1. Также сумма трёх значений должна равняться 1, что обусловлено физическим смыслом модели.

4. Режим работы программы. Программа имеет два режима работы: симуляция лотка (селектор «Лоток») и симуляция соединённых последовательно лотка и транспортёра (селектор «Лоток и транспортёр»). В случае выбора режима лотка никаких дополнительных указаний не требуется. В случае выбора режима лотка с транспортёром надо будет указать длину транспортёра.

Вверху помимо кнопки «Run» находятся оси для построения графика распределения материала и элементы управления. Элементы управления будут доступны только после нажатия кнопки «Run». Кнопки «Вперёд» и «Назад» предназначены для перехода к отображению состояния на итерацию вперёд или назад соответственно. При этом в текстовом поле будет указываться номер текущей итерации. Также в это поле можно вводить номер итерации самостоятельно и просмотреть состояние после нажатия на кнопку «Перейти».

По нажатию кнопки «Run» происходит расчет модели с предварительно заданными параметрами, и в осях будет построено состояние на нулевой итерации. Слева от элементов управления выводится количество материала в ячейке-аккумуляторе (ячейке, куда ссыпается весь материал).

График на каждой итерации представляет собой гистограмму. Каждая полоса представляет собой ячейку, а её значение – количество материала в ячейке.

Примеры работы программы.

1. Пусть программа работает в режиме «Лоток», длина лотка 25 ячеек, из них заполнена первая, переходные вероятности P_i,i-1=0, P_i,i=0.5, P_i,i+1=0.5, без сдвига и догрузки

Рис 2. Режим «Лоток»

1. Программа работает в режиме «Лоток и транспортёр», длина лотка 25 ячеек, длина транспортёра 75 ячеек, переходные вероятности P_i,i-1=0, P_i,i=0.5, P_i,i+1=0.5, без сдвига и догрузки.

Рис 3. Режим «Лоток и транспартер»

(половина материала ссыпалась с лотка на транспортёр).

1. Программа работает в режиме «Лоток и транспортёр», длина лотка 25 ячеек, длина транспортёра 75 ячеек, переходные вероятности P_i,i-1=0, P_i,i=0.5, P_i,i+1=0.5, без сдвига, шаг догрузки 5.

Рис 4. после восьмой догрузки

Код для цитирования: Скопировать