131. Структурні аом і аом типу модель-аналог. Приклади використання обох типів аом. Достоїнства і недоліки. Джерела погрішностей.

В настоящее время используется 2 основных типа АВМ.

Первые основаны на моделировании математических уравнений, описывающих исследуемый процесс. Вторые моделируют исследуемую физическую систему по отдельным составным частям, реализующим принцип физического моделирования.

АВМ ПЕРВОГО ТИПА

АВМ первого типа называются структурными АВМ. Конструктивно они состоят из набора операционных блоков, каждый из которых реализует некоторую математическую операцию.

Из набора операционных блоков путем соединения их между собой мы строим структуру АВМ, которая почленно моделирует исходные математические выражения.

НУ1 НУ2

* Y1 ** Y2 y(t)

где * - , ** - , Y1 – интегратор 1, Y2 – интегратор 2.

НУ – начальные условия;

У – решение задачи.

Tc

Докажем, что эта модель моделирует уравнение .

T1

T2

,

где - коэффициенты, которые учитывают начальные условия,

– гиперболический sin и cos.

Пример:

m

V

,

где k – коэффициент вязкости, – ускорение свободного падения.

Cоставим программу для решения этой задачи:

НУ

V

y1

k/m

АВМ ВТОРОГО ТИПА

Решение задачи АВМ второго типа (модель аналог) осуществляется путем воспроизведения физических параметров моделирования системы на основе метода аналогии. В этом случае расчленение процесса решения задачи выполняется не по операциям, а по моделям физических элементов, входящих в физическую модель.

Q

1) тепловая, воздушная модель;

2) гидравлическая модель;

- гидравлическое сопротивление,

- высота подъема воды,

- ёмкость сосуда.

3) электрическая модель аналога.

132. Оп, що інвертують і не інвертують. Особливості. Основні характеристики.

Операці́йний підси́лювач - підсилювач постійного струму з диференційним входом, що має високий коефіцієнт підсилення. Призначений для виконання різноманітних операцій над аналоговими сигналами, переважно, в схемах з від’ємним зворотним зв’язком (ВЗЗ). Операційні підсилювачі застосовуються в різноманітних схемах радіотехніки, автоматики, інформаційно-вимірювальної техніки, - там, де необхідно підсилювати сигнали, в яких є постійна складова.

Простий неінвертуючий підсилювач на ОП

З розгляду принципу роботи ідеального ОП випливає дуже проста методика проектування схем:

Нехай, необхідно побудувати електричну схему на ОП, з необхідними властивостями. Необхідні властивості, полягають, перш за все, в заданому стані виходу (вихідна напруга, вихідний струм і т. д.), який, можливо, залежить від якої-небудь вхідної дії. Для створення схеми потрібно підключити до ОП такий зворотний зв'язок, щоб при необхідному вихідному стані досягалася рівність напруги на входах ОП (інвертуючому і неінвертуючому), а зворотний зв'язок був би від’ємним.

Vout / Vin = 1 / К = 1 + (R2 / R1)

Таким чином, коефіцієнт передачі підсилювача, побудованого на ОП з чималим підсиленням, практично залежить лише від параметрів зворотного зв'язку. Ця корисна властивість, дозволяє проектувати системи з дуже стабільним коефіцієнтом передачі, необхідні, наприклад, при вимірюваннях і обробці сигналів.