циента передачи потенциометра и коэффициента передачи суммирующего усилителя по данному входу), равного 15. Получение входных напряжений блоков нелинейности и перемножения обеспечивается тремя усилителями перемены знака. Конструктивные номера каждого из блоков показанр непосредственно на схеме (рис. 5.5).

Графическая символика обеспечивает наглядность схем моделировйния. Примеры графических символов основных решающие блоков приведены в табл. 5.1 [10]. Входные цепи примыкают к символу слева, выходные -справа; цепи управления указываются снизу символа, а цепи задания начальных условий и ограничения напряжений -сверху. В схемах, использующих графические символы, применяются две системы обозначений- одна для нумерации блоков в схеме, другая- для привязки схемы к конкретной машине.

-xy*3

Gxyo

Рис. 5.5. Пример построения структурной схемы.

Практические рекомендации по построению структурных схем.

1. При построении структурных схем необходимо, чтобы во всей схеме сохранялось одно направление движения информации в вычислительной цепи - слева направо.

.2. Каждое из уравнений иа структурной схеме должно моделироваться самостоятельной цепью, представляющей собой последовательное соединение системы блоков и устройств, образующих производную, интегрирующего усилителя и усилителя перемены знака переменной, образованной иа выходе интегрирующего усилителя. При необходимости систему блоков и устройств, образующих правую часть уравнения, можно представить несколькими строчками , если это ведет к облегчению чтения структурной схемы.

3. При построении структурной схемы для каждой из ее частей на схеме следует записать моделируемое уравнение в той форме, в которой оно воспроизводится схемой. Это правило приобретает особо важное значение для больших машин, где моделируются достаточно сложные системы уравнений. Наличие на схеме моделируемых уравнений значительно упрошает работу со схемой, облегчает ее восприятие.

4. Число изображаемых связей, отображающих передачу информации от одних устройств к другим, в структурной схеме должно быть минимально;

на. схеме должны быть отображены лишь связи между близко размешенными блоками и лишь в том случае, если изображение этих связей ие помешает правильному чтению схемы. Особенно следует избегать связей, идуших справа налево, сверху вниз или снизу вверх. Эти связи должиы быть обозначены условно указанием переменных иа выходах и входах блоков,стоящих в начале и в конце цепи, как это показано на рис. 5.5 для системы уравнений (5.8).

Недостающие связи между блоками заменяются соответствующими надписями иа входах вычислительных цепочек. Эти надписи, кроме наименования переменной, могут также содержать условное обозначение и номер блока (или его место), на выходе которого была образована переменная.

Следует помнить, что это разомкнутое изображение является условным. Фактически схема соединений представляет собой полностью замкнутую многоконтурную цепь в соответствии с замкнутым характером моделируемой системы дифференциальных уравнений.

5. Надписи около связей должны представлять собой символы, используемые в заданной системе уравнений. Переход к большим буквам (X вместо л: и т. д.), к указанию напряжений с соответствующими индексами (и вместо X и т.д.) или к другим заменам символов физических переменных, представленных условиями задачи, недопустим, так как при этом исчезает зрительно воспринимаемая оператором связь между поставленной задачей и схемой ее моделирования. Применение для обозначений символов, отображающих первичную постановку задачи, обеспечивает мышление в категориях поставленной задачи при ее решении методами электрического моделирования.

6. Особое значение имеет правильное отображение знаков напряжений в структурной схеме. Известно, что. с одной стороны, каждый из операционных блоков аналоговой схемы изменяет знак входного напряжения на обратный, и, с другой,- что в аналоговой схеме каждой из переменных соответствуют моделирующие напряжения двух знаков. Поскольку искомая переменная может принимать как отрицательные, так и положительные значения, простое указание знака моделирующего напряжения ие дает однозначного ответа на вопрос о знаке переменной. Указание знака напряжения должно быть дополнено сведениями о том, что отображает данное напряжение - переменную или величину, обратную ей по знаку.

Для исключения ошибок в структурной схеме перед символом переменной должен обязательно ставиться символ @ соответствия или символ 0 несоответствия знака напряжения знаку переменной (рис. 5.5).

7. Для обеспечения соответствия структурной схемы конструкции и со-CTafey используемой для моделирования аналоговой машины в схему должны быть введены обозначения порядковых номеров блоков нли мест блоков в конструкции машины. Номера блоков указываются либо рядом с названием блока {БНЗ, БП8 и т. п.), либо в правом нижнем углу прямоугольника (У15, У21 и т.п.). Место блока в конструкции машины при необходимости указывается в правом верхнем или правом нижнем углу.

Дополнительно на схеме следует указывать номера входных клемм так, как они обозначены на коммутационном поле для машин общего назначения или так, как они обозначены в схеме блока для специализированных машин, не имеющих коммутационного поля При необходимости на линиях связи должны быть показаны все дополнительные коммутационные поля и гнезда (например, при наличии нескольких коммутационных полей, при использовании нескольких машин для параллельной работы и т.д.).

Строчная форма записи о схеме моделирования используется при создании обменного фонда для потребителей средств АВТ как языковая основа библиотеки программ или как входной и выходной язык для ЦВМ в системах автоматизации программирования.

Строчную форму записи можно также использовать наряду с графической символикой и при практической работе со схемами моделирования иа машинах. При строчной записи сначала записываются сведения о связях

между блоками схемы, а затем представляется список параметров схемы [20].

Для записи связей между блоками используется система равенств, в левой части которых записывается обозначение блока (табл. 5.1), его номер, номера используемых входов и символ переменной, воспроизводимой данным блоком. Справа в виде суммы располагают обозначения тех блоков, выходы которых подключаются ко входам блока, указанного в левой части, а также обозначения тех функций, которые подаются иа схему моделирования извне.

Номера блоков и их входов записываются через запятые в квадратных скобках справа от обозначения блока, причем на первом месте указывается номер блока. Символ переменной, воспроизводимой данным блоком, вместе с его знаком помещается в семантических скобках и располагается за индексным списком в левой части равенства. Порядок записи членов в правой части равенства должен соответствовать расположению номеров входов блока в квадратных скобках левой части равенства. Например, если на входы интегрирующего усилителя № 7, где воспроизводится некоторая переменная -у поступают переменные: на десятый вход - с выхода суммирующего усилителя № 5, иа третий вход - с выхода блока перемножения № 2 и на шестой вход - постоянная величина Ч-Ьо. то запись связей будет иметь вид равенства

УИ[7, 10, 3, е] < - ;с> = УС [5] + БП [2] + [+6 ].

Если выход лока подключается ко входу другого блока через пассивный решающий блок (например, через блок постоянного коэффициента, блок перемножения с токовым выходом и т.п.), то перед обозначением первого в качестве сомножителя ставится обозначение пассивного решающего блока и его номер; знак умножения ставить ие надо. Так, если в предыдущем примере переменная с выхода суммирующего усилителя № 5 будет поступать на десятый вход интегрирующего усилителя № 7 через блок постоянного коэффициента № 3, то равенство примет вид

УИ [7, 10, 3, 6] < -л: > = П[3] УС [5] + БП [2] + 14-Ь ].

Если для задания начальных условий необходима специальная коммутация цепей, то запись производится в следующей форме:

НУ [Л1] = П [Д40] . [-100],

где НУ - начальные условия; [Л1] - обозначение и номер интегрирующего усилителя; П - блок постоянного коэффициента; [Д40] - обозначение и номер блока постоянного коэффициента и [-100] - гнездо - 100 В.

Для тех АВМ, у которых отсутствует общая порядковая нумерация входов решающих блоков (например, в МН-14 в линейных блоках обозначается величина входного сопротивления 0,1 м, 1 м и т.д.; в МН-18 имеется порядковая нумерация в рамках каждого блока), информация о входах записывается таким образом:

для МН-14 I УС [Л22, 0,1 м, 0,2 м],

где Л22 номер УС; 0,1 м, 0,2 м - номера входов со входными сопротивлениями 0,1 и 0,2 МОм соответственно;

йля МН-18 : УИ [1/1, I, 2. 3]. .

Если входом блока является входная клемма операционного усилителя то индексом этого входа является знак S, который всегда ставится последним в ряду номеров входов, например: УС [4, 53, 41, S]. Соответственно должны быть расположены и составляющие равенства связи в правой части.