Основы математического и физического моделирования систем управления, страница 10

Необходимость в режиме работы с периодизацией решения возникает в двух случаях. Во-первых, этот режим позволяет получить на экране электронно-лучевого индикатора, благодаря многократному сканированию луча, устойчивое изображение сигнала переменной. Во-вторых, этот режим используется при осуществлении перебора решений при различных значениях какого-либо параметра (например, в целях поиска оптимального значения). В этом случае перед началом каждого нового решения автоматически производится изменение одного или нескольких параметров исследуемой системы. По истечении всего перебора значений параметров процесс интегрирования прекращается.

В аналоговых машинах последних разработок используется групповое управление интеграторами в режиме решение. Это означает, что режим решение может быть включен для разных групп интеграторов не одновременно, а по заранее составленной программе или при выполнении заранее заданных условий. Например, одна часть интеграторов аналоговой машины может работать в режиме однократного решения, моделируя работу САУ, другая ее часть - в режиме решения с периодизацией, решая в ускоренном темпе задачу поиска наилучшего значения искомого параметра.

Разновременное включение интеграторов применяется и при аналого-цифровом моделировании.

3. Режим остановка решения. Этот режим позволяет в любой момент времени остановить процесс интегрирования и произвести измерения машинных переменных. Необходимость в таком режиме возникает в двух случаях: во-первых, когда требуется определить значения машинных переменных в заданные моменты времени, а во-вторых, когда требуется установить и устранить причины выхода отдельных машинных переменных за пределы зоны линейности.

В ряде аналоговых машин при выходе за зону линейности какого-либо операционного усилителя машина автоматически переводится в режим остановка решения. В этом режиме ОУ отключается от всех входных цепей, кроме цепи обратной связи с интегрирующим конденсатором. На рис. 1.22, 1.23 этот режим создается тогда, когда переключатели S₁ и S₂ находятся, соответственно, в положении 1,2.

Конденсатор заряжен до величины напряжения, которое было в момент отключения входных цепей.

Поскольку у конденсатора отсутствует цепь разряда, то его заряд может сохраняться продолжительное время. Напряжение на выходе ОУ равно напряжению на конденсаторе. Следовательно, имеется возможность измерять напряжение на конденсаторе, не разряжая его измерительным прибором.

Из режима остановка решения можно перейти либо в режим исходное положение, либо в режим решение.

Управление режимами работы аналоговой машины осуществляется с пульта управления. Любой режим в машине длится столько времени, сколько необходимо оператору. Исключение составляет случай, когда задача решается с применением блоков переменных коэффициентов. В этом случае длительность процесса решения определяется длительностью интервала изменения переменного коэффициента. Для установления текущего времени, а также для остановки решения в заданный момент времени пульты управления некоторых аналоговых машин снабжены времяизмеряющими устройствами, которые фиксируют время и останавливают процесс решения в задаваемый оператором момент времени.

Некоторые большие и средние АВМ могут объединяться в единый вычислительный комплекс, при этом управление комплексом осуществляется с пульта одной из АВМ, которая называется ведущей, остальные АВМ являются ведомыми.

Лекция 8б

1. Схема блока управления ABK-31.

2. Операции, выполняемые блоком управления.

В ABK-3I блок управления обеспечивает выполнение следующих операций:

1) пуск, остановку и возврат в исходное положение одновременно двух групп интеграторов от клавиатуры панели управления и/или от службы времени;

2) пуск, остановку и возврат в исходное положение двух групп интеграторов по автономным программам от службы времени;

3) одноразовый режим работы и остановку в заданный момент времени, а также периодизацию решения;

4) вспомогательный режим разрыв связей и задание тестового напряжения в любую точку разрыва без перекоммутации набранной схемы;

5) задание режима нормализация, обеспечивающего точную настройку коэффициентов передачи у интегрирующих блоков;

6) измерение напряжений на выходе любого блока стрелочным прибором (вольтметром) на шкалах 0,1, 1, 10 и 100 В прямым или компенсационным способом и измерение малых напряжений с помощью измерительного усилителя с коэффициентом усиления k=100

7) задание тестовых напряжений;

8) сигнализацию неисправности работы решающих блоков и источников питания.

На панели управления (рис. 1.25) расположена клавиатура для выбора режима работы АВМ, задания тестовых напряжений и выбора диапазона измерения вольтметра. Включение клавиш сигнализируется лампочкой, расположенной рядом. Датчики тестовых напряжений (ДНТ-1 и ДТН-2) построены на основе ОУ, причем ДТН-2 построен на усилителе, который может работать и в режиме с k=100. Переключение режимов работы этого усилителя осуществляется соединением необходимых гнезд на панели управления.

Для упрощения коммутации при измерении напряжений на выходах ОУ на панели управления расположены гнезда выходов всех линейных и нелинейных блоков.

Режим разрыв связей используется при установке постоянных коэффициентов и при контроле набора задачи. Включение этого режима означает отключение выхода ОУ решающего блока от потребителей информации, при этом на панель управления выводятся точки, отключенные от выхода усилителя. Они расположены под маркировкой “тест”. Подавая тестовые напряжения в точки разрыва, наблюдая напряжения на выходах ОУ, можно выполнить настройку потенциометров и проверку установленных коэффициентов передачи.

Режим нормализация предназначен для настройки и проверки коэффициентов интегрирующих блоков в режиме пуск. В режиме нормализация в цепь обратной связи интегратора параллельно конденсатору подключается резистор, образуя тем самым апериодическое звено. Для настройки коэффициентов передачи по каждому из входов интеграторов одновременно включа ются режимы нормализация, пуск и разрыв связей. На входы интегратора поочередно подаются тестовые напряжения и производится регулировка потенциометров.