--PAGE_BREAK--
Вартість 3комп'ютерів — 17316грн.
Таблиця 1.2. Додаткове устаткування (1 варіант)
Устаткування
Характеристики
Ціна, грн
Модем
Факс-модем D-Link DFM-562IS(зовнішній, PCI, до 56KB/s(V.90, k56flex), факс до 14.4KB/s,G3, голосовий, Conexant HSFi CX11252)
320
Джерело безперебійного
живлення
APC Back-UPS 500CS VA (300W)
400
Принтер
CANON Pixma-1500
600
Сканер
EPSON PERFECTION V10/V100 PHOTO/V350 PHOTO
425
Музичний центр
LG
1
200
Осцилограф
LG
960
Разом
3905
Загальна вартість устаткування: 21221грн.
Для проектування складних систем необхідно мати альтернативи, тобто варіанти вибору. Для здійснення оптимального вибору з декількох варіантів, за критеріями оптимальності, було спроектовано два варіанти комп'ютерного устаткування.
Другий варіант
Таблиця1.3. Устаткування (2варіант)
Комплектуючі
Характеристики
Ціна, грн
Материнська плата
ASUS K8V-MX; Socket 754; VIA K8M800+VT8237R; 2DDR; 3xP, 1xA; Video; Sound-6ch; Lan; 2xSATA; 2xATA133
39
Процесор
Athlon 64 3000+ Trey Socket-939
499
Оперативна пам'ять
DDR 512 Mb DDR 400 PC3200 BRAND HYNIX
200
HDD
1000.0 Gb; WESTERN DIGITAL; WD.G1NC10000My Book World Edition
9
56
FDD
Дисковод 3,5" Mitsumi 1,44Mb,black
65
Оптичний привід
DVD+RW/-RW & CDRW NEC ND-7173S Silver S-ATA (OEM)
350
Відео карта
125 Mb GeForce 9500GT; HDCP+DVI; Palit
5
60
Вентилятори
COOLER GLACIALTECHIGLOO 7520 LIGHT/EB AMD
120
Шлейф
SATA
20
Корпус
DELUX DLC-SF473 silver/black; Midi Tower; ATX; 440W P4, 20+4 pin; 5.25«x3, 3.5»x1e+6i; ATX w/USB
500
Клавіатура
Logitech Internet 350,USB,OEM
110
Миша
A4TECH OP-3D-1 Red; 2x button; optical; PS/2; (RET)
9
5
Акустика
Genius SP-I201U вихід на наушники, чорний лак, USB
200
Монітор
19" SAMSUNG SM 2032BW; Black glossy; 16:10; 2 мс; 1680x1050; 300 кд/м2; у/о 170; 1000:1 (DC 3000:1);
1
699
Коврік
POD MISHKU
15
Разом
5779
Вартість 3комп'ютерів – 17337грн.
Таблиця 1.4. Додаткове устаткування (1 варіант)
Устаткування
Характеристики
Ціна, грн
Модем
D-Link DSL-2540U/RUADSL2+Ethernet 4 port switch (w/splitter)
390
Джерело безперебійного харчування
APC Back UPS ES 525 (BE525-RS)(525 VA / 300W) (AVR, Диап.раб.напряж.: 160-280V(47/53Гц); розетки Shuko: 3(живлення від батареї) и 1 (фільтр), USB порт, с кабелем, зах. Комун. устаткування; в комплекті ПО, підзарядка 3-5 годин)
400
Принтер
XEROX Phaser 3117; A4; 600 dpi; 16 ppm; 8 Mb; USB 1.1; GDI; (картр.3000(1000 ст.) стр.; мес. ресурс
550
Сканер
Canon CanoScan LiDe 25
500
Музичний центр
KENWOOD
1500
Осцилограф
LG
1250
Разом
4590
Загальна вартість устаткування: 21927грн.
Для проектування офісу, ми приймаємо перший план, тому що в другому плані вартість устаткування більше чим у першому. По застосуванню устаткування із першої таблиці ні чим не уступає другому й гарантія на експлуатацію дається однакова.
1.5. Опис проектування офісу та його інтер’єрів
План офісу розроблявся, виходячи з кількості співробітників, корисної площі офісу і заданого встаткування (3 комп'ютери, 2 принтери, 2 сканери, 1 блок безперебійного живлення, музичний центр, осцилограф). На плані показанні меблі, комп’ютери, електротехнічні арматури (розетки, вимикачі, світильники), вікна і двері.
1.5.1 План офісу з указівкою розмірів
Розробляємо два плани офісів, щоб на основі отриманих даних вибрати оптимальний план (рис. 1.1) та (рис. 1.2).
Рисунок 1.1 – 2D план офісу А
Рисунок 1.2 – 2D план офісу Б
План офісу розроблявся, виходячи з кількості співробітників, корисної площі офісу і заданого встаткування (2 комп'ютери, 2 принтера, 2 блоки безперебійного живлення, 1 сканер, модем, телевізор, кондиціонер і муз. центр). Враховуючи ці критерії ми обираємо план Б, як оптимальний і подальша розробка буде вестися на основі цього плану (рис. 1.2).
Рисунок 1.3– 2D план офісу із розмірами
На плані показанні меблі, комп'ютери, електротехнічні арматури (світильники, вимикачі, розетки), вікна й двері (рис 1.4).
Рисунок 1.4 – 2D план офісу із меблями та необхідним устаткуванням
1.5.2 Об’ємне проектування будинку
Рисунок 1.5 –3D вид створеного офісу
1.5.3 Інтер’єр усіх кімнат
Рисунок 1.6 – Кімната менеджера
Рисунок 1.7 – Кімната спеціалістів по ремонту ЕОМ
Рисунок 1.8 – Туалетна кімната
1.5.4. Територія проектного будинку
Рисунок 1.9 – 2Dплан ландшафту
Рисунок 1.10 – План офісу в аксонометрії
Рисунок 1.11 – План офісу в аксонометрії
1.6 Електропостачання офісу
Для встановлення електротехнічної апаратури (світильників, вимикачів, розеток, електричних сполучних коробок та розподільчого щиту треба урахувати, що розподільчий щит треба розміщувати біля дверей для економії електропроводу та функціональності його використання.
1.6.1 Місце розміщення і офісі електротехнічних арматур
Електричні сполучні коробки треба встановлювати так, щоб максимально скоротити довжину кабелю та встановлювати на місцях розриву електропроводу.
Рис 1.12 – Розміщення електротехнічної арматури
1. Розподільчий щит.
2. З’єднувальні коробки.
3. Вимикачі.
4. Розетки.
5. Світильники.
1.6.2 Схема електропостачання
Наступний етап, полягає в необхідності, показати на плані офісу електротехнічні арматури (світильники, вимикачі, розетки, електричні сполучні коробки).
Наступний етап, полягає в необхідності, показати на плані офісу електротехнічну арматуру (світильники, вимикачі, розетки, електричні сполучні коробки).
На рис.1.13 показана схема підключення світильників і розеток моделі офісу.
Рис 1.13 – Схема електропостачання офісу (продовження)
Пояснення:
Л1, Л2 – Люстра 1 у холі, ставиться до коробки 1.
Л3 – Люстра 3, у кімнаті менеджера, ставиться в коробці 2
Л4 – Люстра 4, у вбиральні, ставиться в коробці 4.
Л5, Л6 – Люстра 5, у інформаційному відділі, ставиться в коробці 5.
Р1, Р2, Р3 – Розетки у кімнаті менеджера для особистих потреб менеджера.
Р4, Р5, Р6, Р7 — Розетки 1 у інформаційному відділі для комп’ютерного устаткування (комп’ютера, сканера, модему).
Р8, Р9, Р10, Р11 — Розетки 1 у інформаційному відділі для комп’ютерного устаткування (комп’ютера, сканера, принтера та осцилографа).
Р12, Р13, Р14, Р15 — Розетки 1 у інформаційному відділі для комп’ютерного устаткування (комп’ютера, сканера, принтера, блоку безперебійного живлення).
К1 — Коробка 1
К2 — Коробка 2
К3 — Коробка 3
К4 — Коробка 4
К5 — Коробка 5
К6 — Коробка 6
К7 — Коробка 7
К8 — Коробка 8
1.6.3 Розрахунок кабельної продукції для електропостачання
Для того щоб розрахуватикабельну продукцію, необхідно скористатися наступними формулами:
1. Визначення струму в кабелі
I (A) = P (Вт) / U (B)
2. Перший закон Кірхгофа
I= I1 + I2 + I3…In
3. Площа поперечного переріза кабелю
S = I / δ
Матеріал – мідь.
Рисунок 1.14 – Елементи електроустаткування
1.6.4 Розрахунок струму в окремих частинах схеми електропостачання
Для того щоб розрахуватиструм в окремих частинах схеми електропостачання, необхідно скористатися наступними формулами:
1. Визначення струму в кабелі
I(A) = P(Вт) / U(B)
2. Перший закон Кірхгофа
I= I1 + I2 + I3…In
Рисунок 1.15 – Розрахунок кабельної продукції
1.6.5 Розрахунок споживаної електроенергії в середньому за день й за місяць. Оплата електроенергії
Для того щоб розрахувати споживання електричної енергії(СЕЕ)за добу і за місяць, треба використати наступні формули:
СЕЕ за добу = середня добова потужність *24
СЕЕ за місяць = СЕЕ за добу*26
Для того щоб розрахувати добові витрати (ДВ), треба використати наступні формули:
ДВ = СЕЕ за добу * на коефіцієнт оплати за кіловат(0,244)
Для того щоб розрахувати місячні витрати (МВ), треба використати наступні формули:
МВ = СЕЕ за місяць * на коефіцієнт оплати за кіловат(0,244)
Добові і місячні витрати вимірюються в гривнях.
Рисунок 1.16 – Витрата електроенергії
Споживання електроенергії за добу: W = Pобщ/1000 = 13,34 кВт*ч
Добові витрати = W*0,244 = 3,25 грн., де 0,244 – плата за 1 кВт*ч
Витрати за місяць = добові витрати *22=97,65 грн., де 22 – це кількість робочих днів за місяць.
На графіку видно, що максимальне споживання електроенергії о 9 та о 15 годині за рахунок роботи телевізора. В інший період максимальне споживання о 12 та о 13 годині за рахунок роботи осцилографа.
Рисунок 1.17 – Розміщення електротехнічної арматури
1.7 Висновки щодо проекту офісу
У процесі проектування будівлі, було створено офіс, а також його інтер'єр. Діяльність офісу спрямована на ремонт ЕОМ. Розмір офісу становить 25 кв/м і займає одноповерхова будівля. Офіс складається з двох кімнат, а також коридору і туалету.
Комп’ютерне устаткування, яке складається з 2 сканерів, 2 принтерів, 3 комп’ютерів, осцилографа та музикального центра, вийшло на загальну суму – 21221 гривень.
Для побудови офісу розрахували енергоспоживання та розробили схему електропроводки. Для прокладки електропроводки потрібно 60,09 м кабелю. Добове споживання електроенергії складає 13,3 кВт*година, та місячні витрати за споживання електроенергії буде складати – 97,65 гривень.
У звіті проекту також включений:
1. План офісу.
2. Альтернативний план офісу.
3. Скріншоти 3D-проектів офісів.
4. комп’ютерне устаткування.
5. Схема електропроводки.
6. Розрахунки енергоспоживання й навантаження на силові елемент
2. МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ
2.1 Завдання 1.1
Варіант 1
Модель об'єкта представлена системою лінійних рівнянь:
Визначити невідомі змінні(Хі)
1.використовуючи функцію Find;
2. матричним способом і використовуючи функцію lsolve. Зрівняти результати.
Система лінійних рівнянь
Рішення засобами
MS
Excel
Для рішення рівнянь необхідно таблицю з вихідними даними та розрахувати по формулам.
Рисунок 2.1 – Система рівнянь в MSExcel
Правильність рішення системи рівняння можна простежити, якщо включити режим відображення формул.
Рисунок 2.2 — Дані в режимі відображення формул
Для вирішення системи рівнянь, необхідно скористатися Сервіс – Пошук рішення та заповнити діалогове вікно
У діалоговому вікні треба встановити:
· Цільову комірку
· Визначити критерій пошуку – максимальне значення, мінімальне значення, по значенню
· Встановити змінні комірки
· Вказати обмеження
· Натиснути клавішу «Виконати»
Рисунок 2.3 — Вікно пошуку рішень
При натисканні клавіші «Виконати» на екрані з'являється вікно «Результати пошуку рішення»
Рисунок 2.4 — Результат рішення
Тепер необхідно перевірити результати вирішення:
Рисунок2.5 – Проверка системы уравнения
продолжение
--PAGE_BREAK--Результат: х1=1х2=1; хЗ=1; х4=1
Рішення рівнянь за допомогою
MathCAD
Рішення даної системи рівняння можна знайти за допомогою розв'язуваного блоку Given…Find.
Необхідно задатися початковими значеннями.
Функція Fіnd шукає точне рішення системи рівнянь, записаної після слова Gіven
Рисунок 2.6. Рішення рівнянь в MathCAD
Результат: x1=1, x2=1, x3=1, x4=1
Альтернативою способу з використанням розв'язуваного блоку Given...Findдля рішення систем лінійних алгебраїчних рівнянь є застосування вбудованої функції lsolve. Для цього система рівнянь повинна бути записана в матричній формі Аx = b, також функція lsolveне потребує привласненню початкових значень вектору x.
Рисунок 2.7. Рішення рівнянь в MathCAD
Результат: x1 =; x2 =; x3 =; x4 = ;
Рисунок 2.8. Перевірка рішення рівняння в MathCAD
Дане рівняння вирішили різними методами й засобами в результаті одержали однакові відповіді, але методи рішення відрізняються. Тому що за допомогою програми Math CAD неможливо зрозуміти процес рішення завдання. Але це дозволяє зробити MS Excel.
2.2 Завдання 1.2
Варіант 30
Перетворити модель, задану у виді системи нелінійних рівнянь до виду f 1(x) = y і f 2 (y)= x. Побудувати їхні графіки і визначити початкове наближення рішення. Вирішити систему нелінійних рівнянь.
Необхідно знайти інтервали значень функції для x та y таким образом:
Інтервал значень y:
-cos(x+2)+y=1.8
cos(x+2) = y-1.8
-1≤y-1.8≤1
0.8≤y≥2.8
Інтервал значень x:
cos(y-2)+x=0.3
cos(y-2)=0.3-x
-1≤0.3-x≤1
-1.3≤-x≤0.7
-0.7≤x≤1.3
Рішення засобами Excel.
Дану систему рівнянь можливо вирішити використовуючи команду «Пошук рішення».
Заносимо початкові данні у програму Excel (рис.2.9):
Рисунок 2.9– Таблиця початкових даних
Для перевірки правильності введення формул необхідно включити режим відображення формул (рис.2.10):
Рисунок 2.10— Дані в режимі відображення формул
Вікно «Пошук рішення» необхідно заповнити наступним чином (рис.2.11):
Рисунок 2.11– Вікно пошуку рішень
Після виконання команди «Пошук рішення» ми побачимо результат обчислень (рис.2.12):
Рисунок 2.12– Вікно з рішеннями
Виходячи із отриманих даних необхідно побудувати графік функції (рис.2.13):
Рисунок 2.13– Графік функції системи нелінійних рівнянь
Результат:
x= -0.698, y= 2.065
Рішення засобами MathCAD
Рішення даної системи рівняння можна знайти за допомогою розв'язуваного блоку Given...Find.
Задамо початкові значення:
З використанням функції Find знаходимо точне рішення системи рівнянь.
Рисунок 2.14– Рішення системи нелінійних рівнянь
Результат: x= -0.698; y= 2.65
Перевірка:
Щоб перевірити отримані значення підставляємо їх в дану систему рівнянь.
Рисунок 2.15– Перевірка рішення системи нелінійних рівнянь
Рішення даної системи рівнянь було знайдено у декілька способів, за допомогою MS Excel та MathCAD, отриманні результати є однаковими, але методи які використовуються у цих програмах відрізняються.
2.3 Завдання
Задача А.Вирішити задачу проектування конусоподібного фільтра.
З круглої заготівлі (r = 2) фільтрованого паперу вирізають сектор з кутом θ, потім з іншого роблять фільтр у виді конуса. Необхідно розрахувати величину кута θ, при якій забезпечується максимальний обсяг конуса (рис.2.10).
R – радіус основи конуса; h – висота конуса; r – радіус заготівлі фільтрованого папера.
Рисунок 2.16– Окружність та конус
– довжина
– формула для куска дуги
Знаходимо різницю
У конусі получили прямокутний трикутник АОВ, кут О = 90о, h – катет у прямокутному трикутнику. Для знаходження катетів обчислимо корінь із різниці гіпотенузи r та катета R.
Цільова функція має вид:
Обмеження:
Розв’язання засобами Excel
Рисунок 2.17 – Розв’язання в Excel
Рисунок 2.18 – Пошук рішення
Необхідний кут θ дорівнює 66 градусів.
Рішення засобами MathCAD
Для рішення у MathCAD необхідно задатися початковими значеннями:
З використанням функції Maximize знаходимо оптимальний обсяг конуса.
Рисунок 2.19 – Розв’язання в MathCAD
Результат: кут θ дорівнює 66 градусів.
Дане рівняння вирішили різними методами й засобами в результаті одержали однакові відповіді, але методи рішення відрізняються. Тому що за допомогою програми MathCAD неможливо зрозуміти процес рішення задачі, що дозволяє зробити MS Excel.
Задача Б.Проектування 2 -х конусоподібних (пожежних) ребер.
З круглої заготівлі жерсті (r = 3) вирізають сектор з кутом , потім з іншого роблять цебро у виді конуса і з вирізаного сектора теж (тобто 2-а цебра) (рис.2.20).
Необхідно розрахувати величину кута , тобто як необхідно розкроїти заготівлю, щоб обсяг 2-х цебер був максимальним.
R – радіус основи конуса; h – висота конуса; r – радіус заготівлі.
Рисунок 2.20 – Окружність, велика заготівля, маленька заготівля
Формули для знаходження радіусу R, висоти h та обсягу V великої заготівлі:
Формули для знаходження радіусу R, висоти h та обсягу V маленької заготівлі:
Цільова функція має вид:
Обмеження:
Розв’язання засобами Excel
Рисунок 2.21 – Розв’язання в Excel
Рисунок 2.22– Розв’язання в MathCAD
Результат: кут θ дорівнює приблизно 117 градусів.
Пошук рішення даної задачі був виконаний з використанням різних програм та методів рішення, але результати обчислень є однаковими.
Задача 15.При яких розмірах прямокутного басейну даної місткості V(x,y,z) = 220м3на облицювання його стін і дна буде потрібно найменша кількість матеріалу, тобто мінімум S(x,y).
Заносимо початкові в таблицю (рис.2.23):
Рисунок 2.23– Таблиця початкових даних
Для перевірки правильності введення формул необхідно включити режим відображення формул (рис.2.24):
Рисунок 2.24– Дані в режимі відображення формул
Вікно «Пошук рішення» необхідно заповнити наступним чином (рис.2.25):
Рисунок 2.25– Вікно пошуку рішень
Рисунок 2.26– Вікно з рішеннями
Рішення рівняння за допомогою MathCad
Так як наша задача полягає у знаходження мінімальної кількості матеріалу для виготовлення ємності, ми скористуємося функцією Minimize.
Рисунок 2.27 – Рішення задачі засобами MathCAD
Результат: a=0,76; b=0.76; h=0.38; S=0.1733.
2.4 Завдання 2.2
Функція об'єкта задана неявно рівнянням , , . Побудувати графік залежності функції на заданому відрізку та знайти її мінімум і максимум з точністю .
Таблиця 2.1 Варіант завдання
№ вар
F(x,t)
t1
t2
x1
x2
5
3
-2
-0.5
Для рішення даного завдання необхідно заповнити таблицю. Задаємо значення t=[0,3]. Задаємо функцію f(x), у якій початкове значення х буде дорівнює «0».
Далі скористаємося вікном підбор параметра.
Отримане значення х необхідно перенести в наступний осередок і на це значення х зробити підбор параметра.
Така дія необхідно виконувати доти доки t не буде дорівнює «3». Далі необхідно побудувати графік за значеннями x й t.
Рисунок 2.27 – Підбір параметру
При клацанні на ОК програма підбирає параметр для комірки зі змінною перемінною, щоб значення цільової функції дорівнювалося нулю.
Рисунок 2.28 – Результат підбору параметру
При здійсненні підбору параметрів до потрібного значення ми отримуємо вихідні данні для побудови графіку функції
Рисунок 2.28 – Вихідні дані
Тепер ми зможемо відтворити графік функції, де побачимо її максимум та мінімум.
Рисунок 2.29 – Графік функції
На цьому графіку можна чітко визначити крапку мінімуму й крапку максимуму, але для точності необхідно заповнити таблицю з вихідними даними й розрахунковими формулами. Задаємо початкові значення х и y рівні «0».
Потім встановлюємо екстремуми у відповідних комірках.
Рисунок 2.30 – Діалогове вікно «Пошук рішення» для знаходження мінімуму
Рисунок 2.31 – Діалогове вікно «Пошук рішення» для знаходження максимуму
Після виконання Пошуку рішення ми отримаємо потрібні дані.
Рисунок 2.32 – Екстремуми функції
продолжение
--PAGE_BREAK--