- •Аннотация
- •Список использованных источников
- •Лекция № I вводная План
- •Лекция №2 План лекции
- •Раздел I. Решающие элементы авм.
- •Глава I. Линейные решающие элементы.
- •1.2. Выполнение элементарных математических операций с помощью решающего усилителя.
- •В рассматриваемом случае токи iiи i0определяются выражениями
- •Лекция №3 План лекции.
- •1.3. Общее уравнение решающего усилителя.
- •Уравнение (1.10) является общим уравнением решающего усилителя. Величина называется передаточной функцией решающего усилителя по I-тому входу.
- •Лекция №4 План лекции
- •1.4. Характеристики и погрешности линейных блоков авм.
- •Лекция 5
- •1.5. Установка и изменение коэффициентов передач решающих усилителей
- •1. Установка коэффициентов передач
- •Лекция №6
- •2. Изменение коэффициентов передач решающих усилителей по заданному закону во времени.
- •9) По составленным таблицам произвести коммутацию на наборных полях вариатора. Лекция №7
- •1.6. Задание начальных условий при интегрировании.
- •Лекция №8а
- •1.7. Управление работой решающих усилителей.
- •Лекция 8б
- •Лекция №9
- •1.8. Операционные усилители,
- •Глава 2. Нелинейные решающие элементы. Лекция №10
- •2.1. Блок нелинейных функций
- •2. Решающий усилитель с диодом в цепи обратной связи.
- •Лекция №11
- •2.3. Диодный универсальный функциональный преобразователь.
- •1. Принцип работы.
- •Лекция №12.
- •2.4. Множительное устройство
- •1. Принцип работы.
- •Лекция №13
- •2. Схема множительного устройства
- •2.5. Делительные устройства.
- •Лекция №15
- •2.6. Электромеханические блоки.
- •Лекция №16
- •2.7. Диодные функциональные преобразователи, воспроизводящие типичные нелинейности динамических систем.
- •I. Диодный функциональный преобразователь, воспроизводящий зону нечувствительности.
- •Лекция №17
- •2. Диодный функциональный преобразователь, воспроизводящий ограничение выходной величины по модулю.
- •Лекция №18
- •3. Диодный функциональный преобразователь, воспроизводящий характеристику идеального поляризованного реле.
- •4. Диодный функциональный преобразователь, воспроизводящий релейную характеристику с координатным запаздыванием.
- •5. Схема компаратора.
- •Лекция №19
- •5. Диодный функциональный преобразователь, воспроизводящий модульную характеристику.
- •Лекция №20 План лекции
- •Глава III. Блоки временного запаздывания.
- •3.1. Определение. Передаточная функция и частотные характеристики блока временного запаздывания.
- •3.2. Блоки временного запаздывания с точным воспроизведением амплитудной частотной характеристики.
- •I. Принцип работы.
- •Лекция №21.
- •3.3. Блок временного запаздывания с точным воспроизведением фазовой частотной характеристики.
- •1. Принцип работы.
- •2. Блок временного запаздывания с запоминающими конденсаторами.
- •3.4. Блок временного запаздывания с магнитной лентой.
- •Лекция № 22 План лекции
- •Глава IV. Методика подготовки уравнений к решению на авм
- •4.1. Преобразование исходных переменных в машинные переменные и выбор масштабов преобразования.
- •Лекция № 2з План лекции
- •4.2. Получение системы машинных уравнений.
- •4.3. Составление структурной схемы модели.
- •Лекция № 24 План.
- •4.4. Определение коэффициентов передачи решающих элементов, входящих в модель.
- •Лекция № 25. План.
- •4.5. Определение возмущений и начальных условий в напряжениях.
- •Лекция № 26. План.
- •4.6. Особенности подготовки нелинейного дифференциального уравнения к решению на авм.
- •Лекция №27 План
- •4.7. Особенности подготовки дифференциального уравнения с переменными во времени коэффициентами к решению на авм.
- •Лекция №28. План лекции
- •4.9. Примеры подготовки уравнений к решению на авм.
- •Лекция №29 План
- •5.1. Учёт переходной и амплитудной частотной характеристик звена при выборе масштабов пребразования переменных
- •5.2. Получение машинной передаточной функции звена
- •Лекция №30 План.
- •5.5. Составление схем модели звена и определение его параметров
- •Лекция №31 План
- •Лекция №32 План лекции
- •5.4. Составление схем моделирования по структурным схемам динамических систем.
Лекция №18
1. Схема воспроизведения релейной характеристики.
2. Схема воспроизведения релейной характеристики с координатным запаздыванием.
3. Схема воспроизведения компаратора.
3. Диодный функциональный преобразователь, воспроизводящий характеристику идеального поляризованного реле.
Схема диодного функционального преобразователя, воспроизводящего характеристику идеального поляризованного реле, изображена на рис. 2.21а.
Схема отличается от схемы, изображенной на рис. 2.20а, лишь отсутствием цепи обратной связи с сопротивлением R0, поэтому зависимость UВЫХ=f(UВХ) для рассматриваемой схемы можно получить из уравнений (2.31) - (2.36), положив R0=.
Уравнения (2.32). (2.33). (2.35) и (2.36) принимают вид
; ; K2=
Если , (а)
то согласно уравнению (2.31)
+Е
(б)
Найдем область значений UВХ, при которых справедливо неравенство (а). Подставляя выражение UВЫХ из уравнения (б) в неравенство (а), имеем
откуда
UВХ>0
Если (в)
то согласно уравнению (2.31)
(г)
Найдем область значений UВХ, при которых справедливо неравенство (в). Подставляя выражение UВЫХ из уравнения (г) в неравенство (в), имеем
откуда
UВХ<0
Таким образом,
приUВХ>0
UВЫХ (2.37)
приUВХ<0
График UВЫХ=f(UВХ) изображен на рис. 2.21б.
Если R<<R1, то уравнение (2.37) принимает вид:
приUВХ>0
UВЫХ (2.37)
приUВХ<0
График UВЫХ=f(UВХ) для этого случая изображен на рис.2.21б пунктирной линией.
При моделировании релейной характеристика так же, как и при моделировании ограничения, могут быть использованы кремниевые стабилитроны.
4. Диодный функциональный преобразователь, воспроизводящий релейную характеристику с координатным запаздыванием.
Схема диодного функционального преобразователя, воспроизводящего релейную характеристику, изображена на рис. 2.22а. Согласно уравнению (1.3)
Часть схемы, выделенная пунктирной линией, не отличается от схемы, изображенной на рис. 2.21а, поэтому зависимость UВЫХ=f(U*ВХ)будет выражаться уравнением (2.37а).
Если
(а)
то согласно уравнении (2.42а)
(б)
Найдем область значений UВХ, при которых справедливо неравенство (а). Подставляя выражение UВЫХ из уравнения (б) в неравенство (а), имеем:
откуда
При нарушении этого неравенства будет нарушено неравенство (а), и согласно уравнению (2.37) напряжение UВЫХ изменит своё значение с на.
Если
, (в)
то согласно уравнению (2.37)
(г)
Найдем область значении UВХ, при которых справедливо неравенство (в). Подставляя выражениеUВЫХиз уравнения (г) в неравенство (в), имеем
откуда
При нарушении этого неравенства будет нарушено неравенство (в) и согласно уравнению (2.37) напряжение UВЫХ изменит свое значение с на
Таким образом,
Напряжение UВЫХ изменяет значение с напри значении входного напряжения
(2.38)
Напряжение UВЫХ изменяет значение с на при значении входного напряжения
(2.39)
график UВЫХ=f(UВХ) изображен на рис. 2.226.
5. Схема компаратора.
Ваналоговых компараторах, предназначенных для формирования выходного сигнала в зависимости от знака входного, часто используют схемы сравнения, построенные на основе моделирования релейной характеристики. Эти устройства представляют собой электронное реле с двумя или большим числом входов. На рис. 2.23а приведена схема компаратора с использованием кремниевых стабилитронов. Выходное напряжение компаратора постоянно по величине, а его знак определяется знаком суммы входных напряжения
+a при (UВХ1+ UВХ2)<0
UВЫХ =
a при (UВХ1+ UВХ2)>0
Частным случаем аналогового компаратора является .устройство, называемое функциональным реле. С его помощью выполняют логическую операцию условного перехода. Эта операция встречается в тех случаях, когда при моделировании САУ возникает необходимость воспроизвести скачкообразное изменение какого-либо параметра системы или сигнала. Такое изменение обычно требуется в момент выхода определенного сигнала за границы заданной области.
Схема моделирования логического устройства показана на рис. 2.236. ОУ нагружен обмоткой поляризованного реле Р, имеющего группу переключающих контактов. С помощью потенциометра R3 устанавливается уровень сигнала U1, при котором происходит переключение контактов реле. Знак напряжения U1 противоположен устанавливаемому переключателем S1.
Некоторые АВМ имеют в своем составе функциональные реле в виде отдельных блоков.