Принцип операционного моделирования

МОДЕЛИРОВАНИЕ НА АВМ.

ПРИНЦИП ОПЕРАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

В аналоговых вычислительных машинах (АВМ) для решения уравнений, которые описывают объект моделирования, используется операционный (структурный) принцип, если математическая модель представляется в виде схемы (структуры), что состоит из определенным образом соединённых структурных элементов, каждый из которых реализует определенную математическую операцию. Линейные операционные элементы (ОЭ) АВМ - это сумматоры, интеграторы, интегросумматоры, масштабные усилители и инверторы. Нелинейные ОЭ реализуют операции умножения и деление двух сменных, нелинейные функции одного аргумента и типичные нелинейности САУ. Несколько однотипных ОЭ обычно конструктивно объединяют в операционный блок (ОБ).

Пример.

.i (t) - ?

ТИПОВАЯ СТРУКТУРА И СОСТАВ АВМ

Кроме операционных блоков в состав АВМ (рис.1) входят дополнительные блоки – системы обслуживания, которые обеспечивают нормальное функционирование и взаимосвязь ОБ в процессе решения задачи. К их числу относятся:

- система управления (обеспечивает разные режимы работы ОБ, синхронизацию работы отдельных частей АВМ и  отсчет времени);

- система ввода-вывода информации и коммутации (наборное поле, датчики тестового напряжения, потенциометры установки коэффициентов передачи и настройки ОБ, измерительные приборы);

- система контроля и сигнализации;

- система электропитания.

ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ И ЕГО СВОЙСТВА

Операционный усилитель – это усилитель постоянного тока, который характеризуется рядом важных свойств[1,2]:

1. Имеет очень большой коэффициент усиления напряжения m = 10⁴ -10⁸ в широком диапазоне частот (0 – 10⁴ Гц). Больший коэффициент усиления обеспечивает высокую точность выполнения математических операций ОЭ, а широкая полоса пропускания – высокое быстродействие и возможность моделирования процессов в реальном и ускоренном масштабе времени.