книги из ГПНТБ / Измайлов А.Ф. Аналоговые вычислительные машины и их применение в ВМФ учебное пособие с элементами программированного обучения
.pdfотношение величин входного и выходного напряжении со ответствовало набираемому коэффициенту. Для ускорения этой процедуры приводим табл. 2 и 3 значений oL ,где приведены результаты расчетов по Формулам (2 .3 ) и (2 . б) применительно к некоторым сэрийным АВМ (ИПТ-5, НПТ-9, ЭМУ-10, МН-Т4). Установка щетки может быть ■
также произведена по данным измерений величин Ugx и
Погрешность работы потенциометров определяется, кроме того, точностью установки коэффициентов (разре шающей способностью), полосой пропускания, величиной сопротивления контакта и качеством изготовления секций.
Разрешающая способность современных потенциометров позволяет устанавливать требуемый коэффициент с точно стью до 0,001, соответствующая зону погрешность не превышает 0,055?. Примерно такую же величину погрешно сти дают остальные факторы. °аким образом, минимальная погрешность моделирования потенциометром операции ум ножения около 0,1 £ .
В АВМ применяют потенциометры с плавной постройкой или же трехкаскадные секционированные потенциометры. Первые выполняют в виде многовитковых десятиоборотных
потенциометров (ЭМУ-10), |
вторые - по |
схеме |
рис. |
2.5 |
|
(ИПТ-5, |
МП^-9). |
|
|
|
|
В схеме, представленной на рисунке, принято |
|
||||
|
V V'?a=^5;5;y 9 |
|
|
|
|
поэтому параллельное соединение групп |
2 ъ 2 |
и |
, |
||
образованное щетками щ 2 |
, эквивалентно одной |
секции |
|||
второго |
каскада: |
|
|
|
|
|
2ъг+/Отj |
2 гг+ 2 ъ2 |
27 |
|
|
40
Вклейка I
Таблица 2
3
Значения |
d . 4 0 |
V
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35
о |
О |
|
- |
3“ * |
0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 Ю,95 ю оо
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*> II |
КОМ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
ООО |
050 |
100 |
151 |
201 |
252 |
303 |
353 |
404 |
454 |
505 |
555 |
606 |
657 |
706 |
756 |
805 |
854 |
903 |
952 |
1000 |
500 |
ООО |
050 |
101 |
152 |
203 |
254 |
305 |
356 |
408 |
459 |
510 |
561 |
611 |
662 |
712 |
761 |
810 |
858 |
906 |
953 |
ЮОО |
333 |
ООО |
050 |
101 |
152 |
204 |
256 |
308 |
360 |
412 |
463 |
515 |
566 |
617 |
667 |
717 |
766 |
814 |
862 |
910 |
955 |
ЮОО |
250 |
ООО |
050 |
101 |
153 |
205 |
258 |
310 |
363 |
415 |
468 |
520 |
572 |
623 |
673 |
722 |
771 |
819 |
866 |
912 |
956 |
ЮОО |
200 |
ООО |
050 |
102 |
154 |
207 |
260 |
313 |
366 |
419 |
472 |
525 |
577 |
628 |
678 |
728 |
776 |
823 |
869 |
914 |
958 |
ЮОО |
125 |
ООО |
051 |
ЮЗ |
156 |
211 |
265 |
321 |
376 |
431 |
486 |
540 |
592 |
644 |
694 |
743 |
790 |
835 |
879 |
921 |
961 |
ЮОО |
I I I |
ООО |
051 |
ЮЗ |
157 |
212 |
268 |
324 |
380 |
435 |
490 |
545 |
600 |
649 |
699 |
748 |
794 |
839 |
882 |
923 |
962 |
ЮОО |
100 |
ООО |
051 |
104 |
158 |
213 |
270 |
326 |
383 |
439 |
495 |
549 |
603 |
654 |
704 |
752 |
798 |
842 |
885 |
925 |
963 |
ю оо |
20 |
ООО |
055 |
117 |
191 |
273 |
359 |
441 |
582 |
588 |
650 |
704 |
751 |
793 |
830 |
867 |
895 |
920 |
945 |
965 |
985 |
ю оо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R — 3 0 к о м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1000 |
ООО |
050 |
100 |
151 |
201 |
251 |
302 |
352 |
403 |
453 |
504 |
554 |
604 |
664 |
704 |
754 |
802 |
854 |
902 |
951 |
ю оо |
500 |
ООО |
050 |
100 |
151 |
202 |
252 |
304 |
354 |
406 |
457 |
508 |
557 |
608 |
753 |
708 |
858 |
808 |
856 |
904 |
953 |
ю оо |
333 |
ООО |
050 |
101 |
152 |
203 |
254 |
306 |
357 |
409 |
460 |
511 |
562 |
613 |
663 |
713 |
762 |
811 |
859 |
907 |
955 |
ю оо |
250 |
ООО |
050 |
101 |
152 |
204 |
256 |
308 |
359 |
412 |
465 |
515 |
565 |
616 |
667 |
717 |
766 |
815 |
862 |
909 |
955 |
ю оо |
200 |
ООО |
050 |
101 |
153 |
205 |
257 |
310 |
362 |
415 |
468 |
519 |
570 |
621 |
671 |
721 |
770 |
818 |
865 |
911 |
956 |
ю оо |
125 |
ООО |
051 |
102 |
155 |
208 |
262 |
315 |
370 |
423 |
477 |
530 |
582 |
633 |
684 |
733 |
781 |
827 |
873 |
916 |
959 |
ю оо |
I I I |
ООО |
051 |
102 |
155 |
209 |
263 |
318 |
372 |
426 |
480 |
534 |
586 |
637 |
688 |
734 |
784 |
830 |
875 |
918 |
960 |
ю со |
100 |
ООО |
051 |
ЮЗ |
157 |
210 |
265 |
320 |
375 |
429 |
484 |
537 |
590 |
641 |
692 |
740 |
788 |
833 |
877 |
920 |
961 |
ю со |
Заказ 60. ВМ0ЛУА. 1968
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Значения |
oL* Ю |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
0,00 |
0,05 |
0,10 |
0,15 |
0,20 |
0,25 |
0,30 |
0,35 |
0,40 |
0,45 |
0,50 |
0,55 |
0,60 |
0,65 |
0,70 |
0,75 |
0,80 |
0,85 |
0,90 |
0,95 |
1,000 |
|
|
|
|
R |
= 40 ком |
|
|
|
449 |
5ОС |
551 |
602 |
I MOM |
|
|
|
|
|
|
||
1000 |
OOC |
048 |
057 |
146 |
196 |
246 |
297 |
347 |
398 |
653 |
703 |
754 |
804 |
854 |
903 |
952 |
1000 |
||||
50С |
COO |
048 |
098 |
147 |
197 |
248 |
259 |
350 |
402 |
453 |
505 |
556 |
608 |
659 |
709 |
759 |
809 |
858 |
906 |
953 |
1000 |
333 |
OOC |
049 |
093 |
148 |
199 |
250 |
302 |
354 |
406 |
458 |
510 |
562 |
613 |
664 |
715 |
764 |
813 |
861 |
909 |
955 |
1000 |
250 |
000 |
04S |
0S8 |
149 |
200 |
252 |
304 |
357 |
410 |
462 |
515 |
567 |
619 |
670 |
720 |
770 |
818 |
865 |
911 |
956 |
1000 |
200 |
000 |
049 |
099 |
149 |
201 |
254 |
307 |
360 |
414 |
467 |
520 |
573 |
624 |
675 |
725 |
774 |
822 |
869 |
914 |
958 |
1000 |
125 |
000 |
049 |
100 |
152 |
205 |
250 |
315 |
370 |
480 |
535 |
535 |
588 |
640 |
691 |
741 |
788 |
834 |
878 |
921 |
961 |
1000 |
III |
OOC |
049 |
IOC |
153 |
207 |
262 |
317 |
373 |
429 |
485 |
540 |
593 |
645 |
695 |
746 |
793 |
838 |
881 |
923 |
962 |
1000 |
100 |
OOC |
049 |
100 |
153 |
208 |
264 |
320 |
377 |
433 |
489 |
545 |
599 |
651 |
700 |
750 |
797 |
842 |
884 |
925 |
963 |
1000 |
|
|
|
|
R = 30 ком |
|
|
|
|
|
|
К |
- 1 |
MOM |
|
|
|
|
|
|
||
1000 |
000 |
048 |
098 |
147 |
197 |
247 |
297 |
348 |
399 |
449 |
500 |
551 |
601 |
552 |
703 |
753 |
803 |
853 |
902 |
951 |
1000 |
500 |
000 |
049 |
098 |
148 |
198 |
249 |
299 |
350 |
401 |
453 |
504 |
555 |
606 |
656 |
707 |
757 |
807 |
856 |
904 |
953 |
1000 |
ООО |
000 |
049 |
098 |
148 |
199 |
250 |
SOI |
353 |
404 |
456 |
508 |
559 |
610 |
661 |
711 |
761 |
810 |
859 |
907 |
954 |
1000 |
Г1ГГ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
250 |
000 |
049 |
099 |
149 |
200 |
251 |
303 |
355 |
407 |
459 |
• 511 |
563 |
614 |
665 |
715 |
765 |
814 |
862 |
909 |
955 |
1000 |
200 |
000 |
049 |
099 |
150 |
201 |
253 |
305 |
358 |
410 |
463 |
515 |
567 |
619 |
669 |
719 |
769 |
817 |
864 |
911 |
256 |
1000 |
125 |
000 |
049 |
100 |
151 |
204 |
257 |
311 |
365 |
419 |
473 |
526 |
579 |
631 |
682 |
731 |
780 |
827 |
872 |
916 |
959 |
IOOO |
III |
000 |
049 |
100 |
152 |
205 |
259 |
313 |
367 |
422 |
476 |
530 |
583 |
635 |
686 |
735 |
783 |
830 |
875 |
918 |
960 |
1300 |
IOC |
000 |
049 |
100 |
153 |
206 |
260 |
315 |
370 |
425 |
480 |
534 |
587 |
639 |
689 |
739 |
787- |
833 |
877 |
920 |
961 |
1300 |
а параллельны" |
участок |
цепи 2 ?/ |
и Ю ?2 эквивален |
|||
тен |
секции |
7, |
. Эти |
соотношения |
справедливы |
при |
любом положении |
щеток, |
следовательно, падение |
напряжения |
|||
на |
секциях |
|
|
|
|
|
|
'W |
t t i |
|
Ъ ------- ~ ° ,o o w b , |
что и позволяет устанавливать требуемое отношение на пряжений с точностью до О,ПОТ.
Определите значение , соответствующее положению
щеток щ |
и щ г |
на схеме |
рис. 2 .5 . |
|
Входное сопротивление потенциометра не зависит от |
||||
положения |
щеток и |
всегда |
равно 10 г, . В серийных АВМ |
|
|
R = {О |
= |
3 0 -j- 50 ком . |
Установка щеток в требуемое положение производится вручную непосредственно или при помощи схемы дистанци
онного управления |
(рис.2 .6 ). |
Она состоит из потен |
|||||
циометра |
) |
задания коэффициента, |
усилителя |
У , |
|||
исполнительного |
двигателя Д |
и настраиваемого |
потен |
||||
циометра R . |
|
|
|
|
|
|
|
Работа |
схемн. |
Щетку потенциометра |
R |
устанав |
|||
ливают так, |
чтобы |
|
|
|
|
|
V ^ l O O c k C t ) .
Величина напряжения |
Un |
зависит от положения |
||
щетки |
потенциометра |
R |
; входное напряжение усили |
|
теля |
определяется разностью |
|
||
Если Д(/=£ О |
, исполнительный двигатель переме |
42
щает щетку в нужной направлении. Процесс заканчивает ся при &U=-0 , чему соответствуют одинаковые ко эффициенты на обоих потенциометрах.
§ ? . Блоки переменных коэффициентов (вариаторы коэффициентов)3^
При решении на AM уравнений с переменными коэф фициентами приходится выполнять операции вида
U ( 7 ) A ( 7 ) ,
где |
(J(7) |
- |
электрическое напряжение; |
|
|
А (7 ) |
- |
заданная |
функция времени. |
|
Для этого умножения применяют блоки переменных |
|||
коэффициентов |
(БПК), чаще |
всего потенциометры, пере |
мещение движка которых происходит во ввемсни согласно
требуемоку |
закону. |
|
|
|
|
|
|
Коэффициенты потенциометра ограничены |
( |
+ |
|||||
+ I ) , а пределы изменения функции А (7 ) |
могут быть |
||||||
любыми. В случае подобного несоответствия пределов |
|||||||
операции выполняется |
так |
: |
|
|
|
||
|
С/(Т)А (7 ) = [ U(7 ) А ] с к ( I ) |
? |
|
|
|||
|
|
|
|
А (7 ) |
|
|
Г:. 8) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Постоянный множитель |
выбирают |
из |
условия |
||||
- |
/ |
« |
с |
1 с и ( 7 ) 1 ------------ - |
i . |
|
|
|
|
7 |
|
макс |
|
|
|
^М атериал |
параграфа рекомендуем изучить |
одновременно |
с методами подготовки уравнений с переменными коэф фициентами к набору на АВМ (гл . Ш, § 9 ).
43
Умножение на функции ск (Т ) |
осуществляется |
с по |
|||
мощью БПК, а набор множителя |
А" |
производится |
пу |
||
тем установления определенных коэффициентов передач |
|||||
других блоков (см. § 3 |
гл. |
П и § 3 |
гл. II) . |
|
|
Один из распространенных вариантов конструкции |
|||||
БПК изображен на рис. |
2 .7 . |
Движком |
(токосъемником) |
||
является проволока I , |
изогнутая |
согласно кривой ск(Т) |
иукрепленная на изоляционной пластине 2.
Спроволокой непрерыв
но соприкасаются витки по тенциометра (3), равномер но перемещающегося вдоль пластины. На вход потенцио метра подается напряженке
Чг, ( Я |
• а |
Т ) .
В некоторых АВМ токо съемник укрепляется на ци линдрической поверхности барабана, вращающегося от носительно неподвижного со противления.
Перемещение может про исходить с несколькими раз личными фиксированными ско ростями, чему соответствует
несколько фиксированных длительностей работы блока. Выбор оптимальной скорости производится в процессе подготовки уравнения к набору на ЛВ’Л (см.§7 гл. 1У).
Наибольшее распространение получила конструкция БПК (рис. 2 .8 ), которая состоит из одного или двух
44
однокаскадных потенциометров, содержащих по 50-100 одинаковых секций. Электрическая связь секций потенци ометра с выходом осуществляется при помощи шагового искателя. Каскад, находящийся под напряжением + Щх , обеспечивает умножение на положительнме значения пере
менного коэффициента. |
На второй каскад подается |
U$x , |
||
следовательно, с*. <■ О |
. В некоторых блоках имеется |
|||
только |
один каскад. |
|
|
|
В |
обмотку электромагнита ЭМ с частотой |
|
посы |
|
лаются |
импульвы тока, |
вырабатываемые генератором Г Я .. |
||
Каждый импульс через |
промежуток времени Л 7 |
_ / |
|
|
|
|
Т
вызывает переход щетки искателя с одной ламели на дру гую. Число ламелей 51 или 101.
Ламели соединяют с секциями потенциометра соглас но закономерности о /(Т ) , и блок осуществляет ее ступенчатую аппроксимацию. Настройка блока производит ся при подготовке уравнения к решению на АВМ.
Методы постройки и сущность применяемой аппроксима ции предлагаем изучить самостоятельно путем выполнения
следующего |
упражнения. |
|
|
Задание |
5. |
Необходимо выполнить операцию |
|
|
т ) |
{ |
0 s* т « w , o . |
|
i-(0,09'Z)z 1 |
||
|
|
Полагаем, что vnponieHHHfl вариант ВПК состоит из потенциометра, содержащего 10 одинаковых секций, и ша гового искателя, имеющего 10 ламелей (рис. 2 .9 ). Оп ределите функцию с к ( Т ) и порядок соединений клемм на наборном поле.
45
_ n
эм
Р и с. 2 .8
УН
-а
Рис. 2.9