Целью лабораторных работ является освоение методов исследования типовых звеньев ТАУ и систем в целом на базе аналоговых вычислительных машин с помощью типовых воздействий, переходных процессов и частотных характеристик САУ.
Для подготовки студентов первого этапа обучения в качестве лабораторных установок использованы аналоговые вычислительные машины МН-7М. Перед выполнением конкретного задания студент должен ознакомиться с инструкцией по эксплуатации АВМ. Подготовка к работе на АВМ студентов состоит в следующем :
1 ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ НА АВМ МН-7
1.1 Перед включением установки МН-7, состоящей из решающего блока, блока питания ВЭС-1, электронно-лучевого индикатора И-6, необходимо проверить наличие заземления корпусов применяемой аппаратуры и перемычек в цепях обратных связей всех операционных усилителей.
1.2 При сборке исследуемой модели на наборном поле решающего блока каждый из используемых для этой цели коммутационных шнуров первоначально включается одним из штеккеров в обесточенное гнездо, а затем вторым штеккером – в гнездо, находящееся под напряжением. Разборку схемы производят в обратной последовательности.
1.3 Нельзя касаться неизолированной части проводника, вставленного в одно из гнезд установки МН-7.
1.4 Нельзя касаться одновременно двух работающих машин.
1.5 Нельзя открывать панель задней стенки работающей машины.
1.6 О всех неполадках в работе установки следует сообщать преподавателю, ведущему лабораторные занятия.
1.7 Студент несет персональную ответственность за нарушение порядка и правил безопасности в лаборатории.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
2.1 Описание блоков и устройств управления аналоговой машины
В комплект АВМ МН-7 входят :
а) решающий блок;
б) блок питания (ВЭС-1);
в) электронно-лучевой индикатор И-6.
В состав решающего блока входят :
а) три платы усилителей, включающие 18 усилителей постоянного тока, 16 из которых используются в качестве основных, а два (17-ый и 18-ый) предназначены для вспомогательных целей в схемах управления и контроля машины;
б) коммутационное (наборное) поле с мнемоническим изображением резисторов (обратных связей и входов), конденсаторов, диодов и др.;
в) панель контроля, управления и сигнализации, расположенная на передней стенке корпуса блока.
На коммутационном поле приведено изображение 16-ти решающих усилителей, которые расположены в четырех вертикальных рядах. Первый и третий вертикальные ряды (усилители 1,2,4,9,10,11,12) предназначены для выполнения операций суммирования, умножения на постоянные коэффициенты и инвертирования. Вход каждого такого усилителя выведен на шесть параллельно включенных гнезд. Второй ряд усилителей (5,6,7,8) – интеграторы. Эти усилители могут выполнять также суммирование входных величин. Четвертый вертикальный ряд (усилители 13,14,15,16) может использоваться в различных схемах, в частности, два из них – ( 15 и 16) могут выполнять функцию интеграторов или дифференцирующих цепочек. Перед этими усилителями располагается ряд резисторов и конденсаторов с общим количеством первых - 60. Они делятся на две группы : с постоянным или регулируемым сопротивлением. Резисторы с нерегулируемым сопротивлением (36 шт.) изготовлены с точностью 0.5 % и имеют следующие номиналы : 1 МОм (16 шт.), 500 кОм (2 шт.), 200 кОм (2 шт.), 100 кОм (16 шт.) и 20 кОм (2 шт.)
Резисторы с регулируемым сопротивлением (24 шт.) позволяют устанавливать коэффициент передачи усилителя в пределах от 0 до 1 (12 нижних резисторов перед входом каждого усилителя) и от 1 до 10 (12 верхних резисторов перед входом каждого усилителя).
Над изображением операционных усилителей на коммутационном поле имеются гравировка и гнезда, к которым подключаются резисторы обратной связи, соединяемые внешней коммутацией с сеткой первой лампы усилителей. Второй конец этих резисторов жестко соединен с выходом соответствующего усилителя. Усилители 5, 6, 7, 8, 15 и 16 могут работать в качестве интеграторов при установке тумблеров над ними в положение «1 мкФ» и в качестве сумматоров, инверторов или масштабных усилителей при установке тумблера в положение «1 М». Для моделирования типовых нелинейностей (зоны нечувствительности, ограничения координат, сухого трения и др.) справа на коммутационном поле помещены восемь диодов Д1, … , Д8, аноды и катоды которых выведены на гнезда коммутационного поля. Справа от диодов помещены четыре пары потенциометров Е1, … , Е8, позволяющие регулировать напряжение от 0 до ±100 В и подключать его в необходимые места схемы.
Соединение входов и выходов блоков при наборе задачи производится в левой части коммутационного поля, выделенного прямоугольной гравировкой. Здесь осуществляется связь между отдельными вычислительными блоками согласно структурной схеме решаемой задачи. В центре коммутационного поля во внутренней рамке размещены 64 гнезда, которые соединены с входными резисторами усилителей. Для удобства коммутации выход каждого усилителя повторен четыре раза. Гнезда расположены так, чтобы входы и выоды можно было соединить короткими гибкими проводниками. Кроме выходов усилителей, здесь помещены дополнительные гнезда, на которые поданы напряжения ±100 В.Напряжение +100 В подается на коммутационное поле непосредственно с блока питания ВЭС-1, а в качестве источника напряжения –100 В используется вспомогательный усилитель 18 с коэффициентом передачи а =1, на вход которого подано напряжение +100 В.
Под внешней рамкой расположены 24 гнезда «Входы» с гравировко1 2,4,6,…, 48, т.е. все четные номера входов со 2-го по 48. Это входные гнезда резисторов с регулируемыми сопротивлениями, служащие для набора коэффициентов передач усилителей. Справа от гнезда «Входы» находится изображение делителя напряжения в виде кружка с гравировкой «Д» внутри. Вход делителя имеет гравировку «Вх», а выход – гравировку «Вых». Эталонное напряжение ±100 В подается на гнездо «Вх».
Справа от изображения делителя находятся гнезда В1, В2, В3, В4 и Г электронно-лучевого индикатора (гравировка ИЭЛ). Эти гнезда являются входами индикатора : на гнезда В1 и В2 («Вертикальные входы») подаются изучаемые процессы, на гнездо «Г» («Горизонтальный вход») подается развертывающий сигнал при изучении фазовых портретов нелинейных систем.
В центральной части коммутационного поля, внизу, расположены 18 гнезд (1, …, 18) с гравировкой «Выходы усилителей» для коммутации выходов усилителей с вольтметрами V1 (гнезда «+» и «-») и V2. Рядом расположены гнезда эталонного напряжения ±100 В (гнезда «+» и «-» справа от гнезд вольтметра V1). При обычном измерении напряжения с помощью вольтметра V1 сигнал подается на вход «+». Гнездо «-» служит только для компенсационного измерения. Для задания начальных условий справа в нижней части коммутационного поля имеются два ряда гнезд с общей гравировкой «Начальные условия». В верхнем ряду расположены гнезда У5, У6, У7, У8,15, У16, в нижнем – I, II, III, IV, V, VI.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
