Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- geda:circuit_simulation_improvements.ru [2012/02/13 03:21]
vzh Rewording, spelling
+++ geda:circuit_simulation_improvements.ru [2014/04/26 04:17]
vzh Updated using po4a
@@ Line 1: / Line 1: @@
+//Эта страница доступна также на следующих языках://
+[[circuit_simulation_improvements|English]]
+====== Усовершенствование моделирования работы электрических схем в gschem ======
+===== Обоснование =====
+Начинающим не так-то просто использовать **gschem** как оболочку для
+схемотехнического моделирования (для **ngspice** или **gnucap**). Вот что
+новому пользователю хотелось бы делать в **gschem**:
+  * определять, какие виды анализа нужно запускать;
+  * определять, графики каких напряжений и токов нужно выводить;
+  * собственно запускать моделирование.
+Запуск моделирования и постобработка могут быть во внешней программе,
+вызываемой посредством IPC.
+Существует несколько графических оболочек, но они не решают всех
+вышеуказанных проблем:
+  * [[http://www.geda.seul.org/tools/gspiceui/index.html|gspiceui]]
+  * [[http://www.comefly.us/|kjwaves]]
+  * [[http://easy-spice.sourceforge.net/|easyspice]]
+Все оболочки имеют одну проблему --- в них нельзя указать соединение, данные
+которого хотелось бы увидеть. Нужно знать имя соединения для узла.
+===== Набросок проекта =====
+Допустим, нам хотелось бы совсем немного изменить **gschem** и **libgeda**,
+чтобы иметь возможность, по крайней мере, установить несколько измерительных
+приборов и запустить моделирование.
+==== Измерительные приборы ====
+**Измерителями тока** могут быть обычные источники постоянного напряжения 0 В.  Легче всего в качестве такого прибора использовать символ с двумя выводами, подобный обычному амперметру.
+Если нам захотелось бы подключить измеритель тока к выводу, то нужно, чтобы генератор списка соединений распознал его и заместил нашим «амперметром».
+Если в качестве амперметра использовать источник напряжения, генератору не нужно будет знать имён соединений внутри схемы.  Все источники напряжения 0 В со специальным именем устройства являлись бы измерителями тока.
+**Измерителями напряжения** могут быть источники тока 0 А. Второй вывод источника тока присоединяется к //GND// атрибутом ''net''. Поэтому снова генератору списка соединений не нужно будет знать имён соединений, так как он сможет использовать соединение, подключенное к этому специальному источнику тока.
+Подобно вышеописанному источнику напряжения мог бы быть специальный (графический) символ, который распознавался бы генератором списка соединений.
+==== Источники тока и напряжения ====
+Определить параметры источников не так просто. В настоящее время они
+хранятся внутри атрибутов ''value'' символа, например ''value=pulse 0 1 10n
+n 100n 1u 2u''.  Эти настройки должны соответствовать атрибутам SPICE
+''pulse(V1 V2 TD TR TF PW PER)''.
+Было бы здорово иметь диалоговое окно, предлагающее пользователям имена
+атрибутов, а не только строку значения.
+Настройкой источников напряжения или тока могла бы заниматься
+модифицированная команда редактирования атрибутов
+(<key>e</key><key>e</key>), которая вызывала бы для этих источников
+специальные диалоговые окна их свойств. В настоящее время эта команда
+вызывает диалоговое окно редактирования всех атрибутов символа.
+==== Моделирование ====
+Как сохранять параметры моделирования внутри **gschem**.
+Для хранения параметров одного моделирования можно использовать символ с названием устройства //SIMULATION//.
+Все параметры, определяющие один вид моделирования сохраняются как атрибуты, прикреплённые к данному объекту:
+  * вид анализа (dc, ac, tran,...);
+  * параметры программы моделирования;
+  * программа моделирования? (можем ли мы запускать моделирование для одной и той же схемы в двух программах моделирования сразу?);
+  * параметры для моделирования (глобальные параметры, температура, ...).
+<code>
+v 20061020 1
+C 41500 49200 1 0 0 spice-directive-1.sym
+{
+device=spice_simulation_block
+refdes=A1
+simulation_name=random name
+simulation_active=1
+simulation_type=DC 0V 1V 0.1V
+parametric_simulation1=V1 lin 0 5 0.1
+parametric_simulation2=R1.value lin 10k 100k 10k
+option_TNOM=100 Deg
+option_ABSTOL=1e-3
+global_param1=???
+global_param2=???
+}
+</code>
+Таких объектов моделирования в одной схеме могло бы быть много.
+Для хранения дополнительных библиотек можно использовать либо директиву вложения (include), либо символ //LIBRARY//, содержащий все библиотеки в одном из двух видов:
+  * как многострочный атрибут;
+  * как несколько атрибутов библиотек, прикреплённых к символу //LIBRARY//.
+Между глобальными, пользовательскими и локальными библиотеками должно быть
+различие. Глобальные и пользовательские библиотеки могут определяться в
+//''gafrc''// или в новом конфигурационном файле //''spicerc''//.
+==== Создание диалогового окна для моделирования внутри gschem ====
+Допустим, всё что нам нужно, чтобы добавить поддержку моделирования в **gschem**, это одно диалоговое окно.
+  * В нём должен содержаться список моделирований (в виде списка из их названий с кнопками разрешения/запрета).
+  * В нём должны быть иконки для добавления измерителей.
+  * Оно могло бы содержать кнопки для большинства общих символов: резистора, конденсатора, катушки индуктивности, диода, ... [R,C,L,D,M,E,F,G,H..]
+  * Оно могло бы содержать несколько диалоговых элементов для настройки SPICE.
+  * Оно могло бы содержать кнопки моделирования и закрытия.
+  * Несколько добавочных кнопок, таких как, например: копировать моделирование, удалить моделирование, общие параметры...
+При создании такого диалогового окна все объекты моделирования собираются в
+перечень видов моделирования (в виде списка с кнопками разрешения/запрета).
+При изменении настроек меняются атрибуты соответствующего объекта
+моделирования.
+==== Диалоговое окно параметров ====
+Какие параметры нужны для этого диалогового окна? И почему?
+Расставленные нами измерители можно использовать, чтобы сообщать программе моделирования о том, какие нам хотелось бы сохранять переменные, или программе построения графиков о том, какие хотелось бы увидеть графики. Это вещи совершенно различные, и нам нужна возможность выбирать следующее:
+  * выводить на графиках все маркеры и сохранять только напряжения соответствующих узлов;
+  * выводить на графиках все маркеры, но сохранять все напряжения и токи (с помощью источников напряжения);
+  * сохранять напряжения узлов только для схемы текущего уровня или также и для подсхем.
+==== Запуск моделирования ====
+Кнопка моделирования в диалоговом окне должна вызывать следующие действия:
+  * сохранение схемы (спрашивать пользователя или использовать временный файл?);
+  * создание списка соединений с помощью **gnetlist**;
+  * создание файлов моделирования и включение туда списка соединений (можно ли это сделать тоже с помощью **gnetlist**?);
+  * выполнение скрипта запуска моделирования (**guile**, **sh**, ...).
+Этот скрипт мог бы вызывать даже диспетчер, который бы занимался множеством
+крупномасштабных моделирований.
+===== Приложение =====
+==== Символ измерителя напряжения (эскиз) ====
+<code gschem-symbol voltage_probe.sym>
+v 20061020 1
+P 0 0 200 200 1 0 0
+{
+T 100 0 5 10 0 1 0 0 1
+pintype=pas
+T 0 100 5 10 0 1 0 0 1
+pinseq=1
+T 0 100 5 10 0 1 0 0 1
+pinnumber=1
+T 0 100 5 10 0 1 0 0 1
+pinlabel=1
+}
+V 300 300 150 3 10 0 0 -1 -1 0 -1 -1 -1 -1 -1
+L 300 200 240 360 3 10 0 0 -1 -1
+L 300 200 360 360 3 10 0 0 -1 -1
+T 0 500 9 10 0 0 0 0 1
+device=VOLTAGE_PROBE
+T 200 50 9 6 1 1 0 0 1
+refdes=I_VP?
+T 0 700 9 10 0 0 0 0 1
+net=GND:2
+T 0 900 9 10 0 0 0 0 1
+value=DC 0A
+</code>
+==== Символ измерителя тока (эскиз) ====
+<code gschem-symbol current_probe.sym>
+v 20061020 1
+P 0 200 150 200 1 0 0
+{
+T -150 50 5 10 0 1 0 0 1
+pintype=pas
+T 50 250 5 10 0 1 0 0 1
+pinseq=1
+T 50 250 5 10 0 1 0 0 1
+pinnumber=1
+T 50 250 5 10 0 1 0 0 1
+pinlabel=1
+}
+V 300 200 150 3 10 0 0 -1 -1 0 -1 -1 -1 -1 -1
+L 300 300 380 140 3 10 0 0 -1 -1
+L 300 300 220 140 3 10 0 0 -1 -1
+T 0 500 9 10 0 0 0 0 1
+device=CURRENT_PROBE
+T 200 370 9 6 1 1 0 0 1
+refdes=V_IP?
+P 600 200 450 200 1 0 0
+{
+T 500 50 5 10 0 1 0 0 1
+pintype=pas
+T 500 250 5 10 0 1 0 0 1
+pinseq=2
+T 500 250 5 10 0 1 0 0 1
+pinnumber=2
+T 500 250 5 10 0 1 0 0 1
+pinlabel=2
+}
+L 240 180 360 180 3 10 0 0 -1 -1
+T 0 700 9 10 0 0 0 0 1
+value=DC 0V
+</code>
+==== Ещё один символ измерителя тока (эскиз), который использует Kurt Peters ====
+<code gschem-symbol ammeter.sym>
+v 20061020 1
+T 700 650 8 10 1 1 0 0 1
+refdes=VAM?
+T 700 850 5 10 1 1 0 0 1
+device=Ammeter
+T 700 1050 5 10 0 0 0 0 1
+footprint=none
+T 700 1250 5 10 0 0 0 0 1
+numslots=0
+T 700 1450 5 10 0 0 0 0 1
+description=ammeter for spice
+P 300 1200 300 900 1 0 0
+{
+T 350 1000 5 8 1 1 0 0 1
+pinnumber=1
+T 350 1000 5 8 0 1 0 2 1
+pinseq=1
+T 400 850 9 8 1 1 0 5 1
+pinlabel=+
+T 300 700 5 8 0 1 0 5 1
+pintype=pwr
+}
+P 300 0 300 300 1 0 0
+{
+T 350 100 5 8 1 1 0 0 1
+pinnumber=2
+T 350 100 5 8 0 1 0 2 1
+pinseq=2
+T 300 500 5 8 0 1 0 3 1
+pintype=pwr
+T 300 300 5 10 1 1 0 0 1
+pinlabel=-
+}
+L 300 400 400 500 3 0 0 0 -1 -1
+L 200 500 300 400 3 0 0 0 -1 -1
+T 700 450 5 10 0 1 0 0 1
+value=DC 0V
+L 300 400 300 800 3 0 0 0 -1 -1
+L 100 800 500 400 3 0 0 0 -1 -1
+B 0 300 600 600 3 0 0 0 -1 -1 0 -1 -1 -1 -1 -1
+L 200 800 100 800 3 0 0 0 -1 -1
+L 100 700 100 800 3 0 0 0 -1 -1
+</code>

gEDA Project Wiki

User Tools

Site Tools

Differences

Page Tools