На рис. 1.22 изображена одна схема задания начальных условий.
Перед началом интегрирования переключатели S1, S2, S3 занимают положение 1, и мы имеем схему масштабного усилителя, на вход которого с потенциометра введения начальных условий подается постоянное напряжение Uн Согласно уравнению (1.4)
(1.26)
До этого напряжения заряжается конденсатор С0, подключенный к выходу усилителя. Сопротивление Rд служит для ограничения тока зарядки конденсатора.
При переходе от режима задания начальных условий к режиму интегрирования переключатели S1, S2, S3 переводятся в положение 2, и мы получаем схему интегрирующего усилителя, на выходе которого напряжение равно Uвых(0) и на вход которого подается внешний сигнал Uвх.
Напряжение Uн от входных цепей операционного усилителя отключается. К выходу усилителя остается подключенным резистор R0 в качестве нагрузки. Для того, чтобы R0 не нагружал операционный усилитель, значение сопротивления этого резистора должно быть достаточно большим. Поэтому R0 выбирают обычно равным 1 МОм.
рис. 1.22
рис. 1.23
На рис. 1.23 изображена ещё одна схема задания начальных условий. Здесь перед началом интегрирования мы имеем схему усилителя, рассмотренную нами в § 3 и изображенную на рис. 1.6. Согласно уравнению (1.13)
а в установившемся режиме
Недостаток схемы состоит в том, что конденсатор C0 заряжается до заданного начального напряжения Uвых(0) не сразу, поэтому задание начального напряжения требует лишней затраты времени.
Ускорение процесса задания начального напряжения может быть достигнуто подключением конденсатора Сн параллельно сопротивлению Rн (на схеме изображено пунктирными линиями). В этом случае перед началом интегрирования мы будем иметь схему решающего усилителя, рассмотренную нами в § 3 и изображенную на рис. 1.7. Согласно уравнению (1.14)
Если принять RнСн = R0С0, то имеем схему безинерционного звена
и задание начальных условий будет производиться практически мгновенно.
Лекция №8а
I. Устройство управления работой РУ.
2. Режимы работы РУ.
3. Схема устройства управления работой РУ АВК – 31.
1.7. Управление работой решающих усилителей.
В АВМ предусматривается несколько режимов работы РУ, обеспечивающих выполнение подготовительных операций и решение задачи. Управление работой решающих усилителей, т.е. их перевод из одного режима в другой режим, осуществляется с помощью устройства управления AВM.
Можно выделить три режима работы аналоговой машины: исходное положение, решение, остановка решения. Для перевода машины в тот или иной режим имеются соответствующие органы управления. Обычно это кнопки или клавиши с названиями режимов. Названия могут отличаться от вышеуказанных, например пуск, останов. Однако вне зависимости от названий суть процессов, происходящих в машине, остается неизменной. Рассмотрим особенность каждого режима.
1. Режим исходное положение. Этот режим предназначается для подготовки решения задачи на аналоговой машине. В этом режиме интеграторы включены по схеме задания начальных условий. При подключении к машине питания она автоматически переводится в режим исходное положение. В этом режиме у ряда аналоговых машин существует подрежим установка нуля, который предназначен для контроля и регулировки операционных усилителей. В средних и больших машинах проверка нулей операционных усилителей производится по мере необходимости, если возникают сомнения в правильности их работы или произошла замена какого-либо операционного усилителя.
В подрежиме установка нуля каждый ОУ отключается от внешних источников сигнала, а входной резистор соединяется с "землей". При этом сигнал на выходе ОУ должен быть равен нулю. Если он не равен нулю, то оператор с помощью настроечных потенциометров ОУ, выведенных на панель машины, производит регулировку нулевого уровня.
При подготовке к работе в режиме исходное положение производится целый ряд работ, в том числе осуществляется набор задачи, т.е. производится соединение решающих блоков между собой, устанавливаются численные значения коэффициентов усиления, выставляются пороговые уровни в блоках, моделирующих типичные нелинейности, набираются нелинейные зависимости в функциональных блоках и проверяется правильность их набора. В режиме исходное положение производится установка начальных условий.
В этом же режиме производится проверка правильности установки коэффициентов передачи. Для этого на проверяемый вход подается постоянное напряжение заранее известной величины, и измеряемое напряжение на выходе блока. Такую операцию невозможно проделать с интегрирующими блоками, поскольку в режиме исходное положение при заданных начальных условиях входные цепи отсоединены (см. рис. 1.22). Для их проверки включается режим интегрирования, при котором на вход интегратора подается заданное напряжение Uвх. Через заданный промежуток времени tз измеряется напряжение на выходе интегратора Uвых. Проверка коэффициента передачи kн производится в соответствий с формулой
В режим исходное положение машину можно перевести как из режима решение, так и из режима остановка решения.
2. Режим решения. Для этого режима характерно то, что к интегрирующим блокам подводятся входные сигналы, отключается схема задания начальных условий и начинается интегрирование. На рис. 1.22, 1.23 это соответствует положению 1 переключателя S1 и положению 2 переключателя S2. С момента начала этого режима схема набора соответствует полной схеме моделирования.
Встречаются две разновидности режима Решение. Могут быть так называемый режим однократного решения и режим с периодизацией решения. Режим однократного решения характерен тем, что начавшийся процесс решения задачи (процесс интегрирования) продолжается до тех пор, пока не поступит команда к его прекращению. В режиме с периодизацией решения процесс интегрирования по истечении заданного времени прекращается, машина переводится в режим исходное положение (устанавливаются начальные условия), а затем вновь автоматически включается режим решение, эта процедура повторяется многократно.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.