Разделы


Рекомендуем
Автоматическая электрика  Аналоговые вычисления 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 [ 66 ] 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143

устанавливают требуемые коэффициенты, задавая их знаки при помощи переключателей ni и Я /, а величины - при помощи резисторов Rj и

Используя генератор линейно-изменяющегося напряжения ГЛН, можно выполнить схему, в которой входная величина задается напряжением Ux (рис. 3.49). Блок синхронизации БС с периодом Т запускает генератор стандартных импульсов ГИ и ГЛН, устанавливает триггер Тг в такое положение, при котором ключ Кл замкнут, и после этого схема начинает работать аналогично схеме рис. 3.47, создавая на входе усредняющего блока ток (t). В момент, когда пилообразное напряжение t/д = aU становится равным входному, срабатывает сравнивающее устройство СУ* переводящее триггер Тг в состояние, при котором ключ Кл размыкается. Таким образом, схема функционирует в течение времени х = -~ ~ Ux- При этом воспроизводится зави-симость ввда Uy = F (Uxi)-

Литература

1. Беле-вцев А. Т. Потенциометры. М., Машиностроение , 1969,

2. Б е р е 3 и н И. С, Ж и д к о з И. П. Методы вычислений. М., Наука , 1966.

3. К о г а н Б. Я. Электронные моделирующие устройства и их применение для исследования систем автоматического регулирования. М., Физматгиз, 1959.

4. К о р н Р., Корн Т. Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные машины. М., Мир , 1967.

5. Л е б е д е в А, Н. Курс АВМ. Вып. 3. Электромеханические вычислительные устройства. Л.. Изд-во ЛЭТИ, 1970.

i 6. Л е б е д е В А. Н. Счетно-решающие устройства. М., Машиностроение , 1966.

7. Петров f. М., С а б а е в f. Н. Время-импульсный блок перемножения.- Вопросы радиоэлектроники. Серия электронная вычислительная техника , вып. 2, 1960.

8. П е т р о в F. М. К оценке точности диодного нелинейного преобразователя - Вопросы радиоэлектроники. Серия электронная вычислительная техника . Вып. 4, 1969.

9. П е т р о в Г. М. Применение полупроводниковых диодов в схемах нелинейных блоков электромоделируюших устройств-- Автоматика и телемеханика . Т. XVII, 1956, №. 8.

. 10. Проектирование и расчет вычислительных машин непрерывного действия. Под ред. А. Н. Лебедева, В. Б. Смолова. М., Машиностроение , 1966.

11.Смолов В. Б., Угрюмов Е, Н. Время-импульсные вычислительные устройства. Л., Энергия , 1969.

12. С м о л о в В. Б. и др. Универсальные электронные преобразователи информации. М., Машиностроение , 1971.

13. У ш а к о в В. Б. и др. Электронная нелинейная аналоговая вычислительная машина МН-14. М., Машиностроение . 1965.



. ОБЩЕЕ ПОСТРОЕНИЕ И СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АВМ

1. Общая структура аналоговых вычислительных машин

Аналоговые машины являются машинами с жесткими связями между функциональными элементами. Это означает, что электромоделирующая схем АВМ является комплексом блоков или устройств, каждое из которых выполняет одну математическую операцию. Блоки соединяются между собой в соответствии с заданной системой уравнений. Так как при этом все требуемые математические операции выполняются одновременно, серийно выпускаемы АВМ общего назначения являются вычислительными машинами параллельг ного действия. Параллельная работа блоков накладывает практические огг раничення на сложность задач, которые могут решаться на данной АВМ и которые определяются в основном числом решающих блоков машины*.

Для электрического моделирования систем линейных днфференциаль-. ных уравнений в состав аналоговой машины входят блоки для суммирования, интегрирования, дифференцирования и умножения на постоянный или переменный коэффициент, а при переходе к моделированию систем нелинейных дифференциальных уравнений - блоки для перемножения и нелинейного преобразовання. В некоторые аналоговые машины входят блоки для образования функций от запаздывающего аргумента и функций от двух переменных, для образования типичных характеристик систем автоматического регулирования, необходимые при моделировании сложных задач, а также блоки дла перемены знака напряжения, необходимость в которых определяется схемными решениями.

Кроме основных решающих блоков, обеспечивающих электрическое моделирование заданной системы дифференциальных уравнений, в состав каждой машины входят дополнительные системы обслуживания, которые обеспечивают нормальное функционирование и взаимосвязь решающих блоков АВМ в процессе решения задач.

К числу основных систем обслуживания АВМ относятся (рис. 4.1);

1. Система управления, которая обеспечивает переключение машины и ее управляемых блоков в различные режимы работы, а также задает время решения, синхронизирует работу отдельных устройств машины, осуществляет выбор и подключение соответствующих измерительных устройств.

2. Системы ввода и вывода информации, состоящие из: системы коммутацин, предназначенной для соединения отдельных функциональных блоков между собой в соответствии с заданной системой уравнений (обычно в виде коммутационного или наборного поля); средств для установки коэффициентов передач решающих блоков и задания начальных значений переменных; системы вывода результатов решения, предназначенной для визуального наблюдецня и оценки результатов решения и их регистрации (стрелочные и цифровые вольтметры, электроннолучевые индикаторы, шлейфовые осциллографы, двухкоординатные регистрирующие устройства и др.).

В большинстве аналоговых вычислительных машин система ввода нсход-яых данных распределена между отдельными устройствами и решающим блоками -начальные значения переменных устанавливаются в схеме интегрирующего усилителя, ввод кривых функциональных зависимостей осуществляется настройкой блоков нелинейностей и т. п. Принципиально возможны

* Возможность многократного использования решающих блоков в процессе решения задачи как один из способов уменьшения объема одновременно используемой аппаратур рассматривается в главе 5.



хиннвК хин

-йохш ви -Oflfl виэхэиэ

о о.

о :

а s <и н о я

si §

о la 3 ш

о я а;

>5

я r s я

ВИНЭШВ(]пЛ

виэхэиэ

о к >я я

cl 41

к я к

и в ближайшие годы в состав АВМ будут вводиться устройства или системы автоматизации всего комплекса операций по вводу исходных данных в аналоговую машину от специальных устройств ввода или от ЦВМ.

3. Система контроля, обеспечивающая общую проверку работоспособности АВМ и ее блоков, проверку правильности подготовки схемы моделирования к решению, контроль функционирования АВМ в процессе решения задачи, диагностику отказов машины.

4. Система электропитания, в которую в55одят источники питания решающих блоков машины, ее релейных и цифровых логических схем, а также источник опорных напряжений (обычно ±100, ±50 или ±10В).

В зааиснмости от объема оборудования (и, в частности, от числа операционных усилителей) АВМ принято делить на малые, содержащие до 20-30 усилителей (например, отечественные машины МН-7, МН-ЮМ, ЭМУ-6, ЭМУ-8), средние, содержащие 20-80 усилителей (МПТ-9, МНБ-1, ЭМУ-10, МН-18 и др.), и большие, в состав которых аходят свыше 60-80 усилителей (МН-8, МН-14, МН-17М, <алектрон ). С увеличением числа усилителей и основных вычислительных устройств растет количественный и качественный состав дополнительного оборудования для контроля, управления, ввода и вывода данных, а также для связи машины с реальной аппаратурой и с ЦВМ.

Л1алые АВМ в основном применяются в промышленных и научно-исследовательских лабораториях в качестве настольных вычислительных устройств и в учебных заведениях.

Средние АВМ, имеющие в своем составе все необходимые системы обслуживания; но обычно слабо автоматизированные, находят наибольшее применение для решения разнообразных исследовательских задач, а также нередко используются и для прог изводственной практики студентов.

В связи с параллельной работой всех вычислительных элементов АВМ решение больших задач не увеличивает времени вычиcjeний, а увеличивает объем.вычислительного оборудования, т. е. требует применения больших вычислительных машин. Данные АВМ отличаются от машин малого и. среднего объема высокой стоимостью и большими размерами, наличием




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 [ 66 ] 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143

Яндекс.Метрика
© 2010 KinteRun.ru автоматическая электрика
Копирование материалов разрешено при наличии активной ссылки.