Курсовая работа: Аналогові і гібридні електричні обчислювальні машини

🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Аналогові обчислювальні машини (АВМ) використовують безупинну форму представлення інформації й аналітичний принцип її переробки, при реалізації якого кожної аналітичної залежності між математичними перемінними відповідає подібний аналітичний опис зв'язку між машинними перемінними. Будь-яка найпростіша математична операція в АВМ – додавання, множення, інтегрування і т.д. – виконується окремим елементарним блоком машини, у якого аналітичний зв'язок між вхідними і вихідними фізичними величинами подібна заданої аналітичної залежності.
Безупинна форма представлення інформації й аналітичний принцип її переробки забезпечують безупинне рішення математичної задачі на АВМ і високу швидкодію. Однак точність роботи АВМ обмежена точністю виготовлення її окремих елементарних блоків і стабільністю їхніх характеристик у процесі рішення задачі. Зазначені якості АВМ поряд з відносно малим часом і простотою підготовки задачі для машинного рішення, простотою обслуговування і нескладною конструкцією вигідно відрізняють АВМ від ЦОМ у тих застосуваннях, коли не вимагаються висока точність і універсальність. Особливе значення сучасні АВМ і їхні окремі пристрої мають для забезпечення задач моделювання динамічних процесів, описуваних різними типами диференціальних рівнянь високих порядків, і керування цими процесами.
Варіант курсової роботи формується шляхом вибору відповідних варіанту конкретних значень коефіцієнтів для диференціального рівняння з перемінною правою частиною з методичних указівок.
Для варіанта №01 задані наступні початкові значення:
Де Е(У) – напругу на вході першого інтегратора в правій частині рівняння;
n – ступінь диференціального рівняння;
m – ступінь полінома правої частини рівняння;
DUдоп – погрішність рішення рівняння.
Початкові умови (У) приведені в таблиці 2
Максимальні значення (У) приведені в таблиці 3
Коефіцієнти а к
приведені в таблиці 4
З приведених даних виписується наступне рівняння:
2.
Основні етапи програмування задач на АВМ

2. Вибір масштабів змінних величин. Тут встановлюється однозначна відповідність між діапазонами виміру перемінних у рівняннях і машинними перемінними.
3. Розрахунок коефіцієнтів передачі операційних блоків. Визначення початкових умов, тобто визначення початкового значення від який усі перемінні змінюються в момент часу рівний «0».
4. Складання функціональної і принципової схем моделі.
Етап1. Виконуються наступні дії: аналізуються вихідні рівняння в процесі цього аналізу з'ясовується, чи існує принципова можливість одержання рішення і чи єдино воно. При аналізі необхідно визначити наступні моменти: Необхідно з'ясувати чи відповідає число рівнянь системи числу невідомих функцій; Для коректного рішення задачі повинні бути задані початкові умови для всіх невідомих функцій; Число початкових умов повинне бути дорівнює узагальненому порядку системи диференціальних рівнянь (узагальнений порядок дорівнює сумі порядків старших похідних усіх функцій). Чисельні значення всіх коефіцієнтів при перемінних повинні бути задані також задані, чи графіки таблиці, опiсиваючi зміну функцій вхідних у рівняння, повинні бути задані діапазони зміни всіх перемінних і їхніх похідних для розрахунку масштабів і коефіцієнтів передачі блоків. На цьому ж етапі вибирається найбільш доцільний спосіб формування нелінійної функції. Встановлюють інтервал часу рішення задачі, визначають частотні характеристики моделюючих сигналів, визначають перелік вихідних перемінних, котрі будуть контролюватися тут же встановлюється точність рішення задачі.
Етап2. В АВМ масштаб перемінної має розрядність (У/ед). Наприклад, якщо мається деяка фізична величина х, те Мх= Uх/х, сама фізична чи величина діапазон її змін, Uх бажано вибирати рівним максимальному значенню машинної перемінний 10В: Мх=10 / Хмах.
Час протікання в реальному процесі і час протікання в рішенні неоднакові. Тому визначається масштаб часу: Мt=tэл/t, tэл>t, де tэл – електричний час, t – реальний час. Якщо tэлR2C2 на виході інтегратора виникає стрибок напруги небезпечний тим, що може перевищити припустимий діапазон виміру напруги підсилювача.
При розрахунку схем завдання початкових умов необхідно задати не тільки параметри резисторів і конденсаторів, але і параметри ЦАП.
Розрахунок для ДА1 виглядає в такий спосіб:
Т.к. С2 = 3.9 мкф і, прийнявши Е = 10V, одержимо, R22 = 100 kW, R23 = 175 kW, C1 = 6.8 мкф.
Крім того, тому що ЦАП 8-розрядний, те прийнявши U оп
=8 V, знайдемо B – число, яке треба подати на ЦАП:
Повторюючи алгоритм рішення для всіх схем завдання початкових умов, одержимо:
Для ДА2: E = 10V; C3 = 3.9 мкф; R24 = 100 kW, R25 = 100 kW; U оп
= 8 V; B = 320
Для ДА3: E = 10V; C4 = 1.6*10 -5
ф; R26 = 100 kW, R27 = 400 kW; U оп
= 8 V; B = 320
Для ДА4: E = 10V; C5 = 2.6 мкф; R28 = 100 kW, R29 = 66 kW; U оп
= 8 V; B = 320
Для ДА5: E = 10V; C6 = 1.2 мкф; R30 = 100 kW, R31 = 30 kW; U оп
= 8 V; B = 320
Для ДА6: E = 10V; C7 = 2.7 мкф; R32 = 100 kW, R33 = 70 kW; U оп
= 8 V; B = 320
6. Розрахунок параметрів із припустимою погрішністю

При проектуванні необхідно враховувати, що за час інтегрування значення інтеграла може вийти за межі ±10 В. Також операційний підсилювач відрізняється від ідеального інтегратора з деякою погрішністю, що може перевищити припустиму швидше часу інтегрування.
Для перевірки таких випадків застосовують наступні формули:
Де Ку – коефіцієнт підсилення операційного підсилювача;
Е – напруга початкової умови на даному інтеграторі;
R і C – номінали елементів даного інтегратора.
Напруги на інтеграторах вхідних до складу правої частини рівняння будуть рівні 0, тому що початкові установки на них нульові.
Для інтеграторів отримані наступні результати:
Як видно з результатів, усі вихідні напруги інтеграторів не перевищують максимального значення машинної перемінної (10 V), а корисний час інтегрування – заданого часу циклічного перезапуску машини. Це значить, що рішення рівняння на даної АВМ можливо з погрішністю, меншої чим задана (dU доп
= 0.5%).
7.
Опис функціонування гібридної ЕОМ

Схема електрична принципова синтезованої ГЕВМ (додаток 1) являє собою композицію аналогової обчислювальної машини і засобів сполучення її з цифровий ЕОМ.
Безпосередньо АЕВМ складається з 8 операційних підсилювачів. П'ять з них служать інтеграторами (ДА1, ДА2, ДА3, ДА4, ДА5). Три інтегратори (ДА6, ДА7, ДАК8) служать для формування правої частини рівняння. У схемі використані мікросхеми операційних підсилювачів K544УД2. Дані підсилювачі є прецизійними і мають максимальний коефіцієнт підсилення, малий рівень шумів, високу перешкодозахищеність і дозволяють будувати схеми, погрішність яких не перевищує визначену в завданні на проектування даної курсової роботи.
Для завдання початкових умов рівняння за допомогою цифровий ЕОМ використовуються 5 мікросхем (DD14 – DD18) цифро-аналогових перетворювачів (ЦАП). У даному випадку використовуються мікросхеми КР572ПА1А представляючi собою швидкодіючі 10‑розрядні ЦАП. По вхідних логічних рівнях мікросхеми сумісні з ТТЛ цифровими інтегральними схемами, що дозволяє організувати їхнє сполучення з рівнобіжним інтерфейсом ЕОМ. Двоiчний код подається на старші 8 розрядів ЦАП відповідно до обчислень у п. 5.2.
На ЦАП коди чисел подаються через найпростіше коммутуюче пристрій, що складається з 8‑ми 6‑розрядних демультиплексорiв, що комутирують кожний з розрядів шини даних ЕОМ на кожен регістр перед ЦАП. На шині адреси АВМ повинний по черзі бути присутнім двоiчнi адреса того ЦАП, інформація в який записується. Сигнал WR шини керування повинний бути дорівнює 1 протягом всієї операції запису. У якості демультиплексорiв узяті мікросхеми K155IД3, а як регістри K155IР13.
Взаємодія АВМ і ЦОМ організована в такий спосіб: ЦОМ на початку записує потрібні значення в регістри. Для цього вона переводить АВМ у режим запису (встановлює в 1 сигнал WR шини керування). Цей сигнал переводить всі аналогові комутатори (DD19 – DD23) схем завдання початкових умов у положення запису. Для цей же цілей служить сигнал NWR. Сигнал WR подається також на регістри, стробуя запис, у них будучи одночасно і сигналом керування, і синхроімпульсом. Запис здійснюється по черзі в усі регістри. Адреса поточного регістра в двоiчнiй формі подається на шину адреси. Після здійснення запису ЦОМ установлює WR у 0, переключаючи ключі в режим обчислення. У будь-який момент часу ЦОМ може перевірити значення напруги на виході будь-якого інтегратора, а саме на виходах ТАК1, ТАК2, ТАК3, ТАК4, ТАК5. Для цього в шині керування передбачені спеціальні сигнали: ОА1 – ОА5. На ці лінії подається унітарний код, що відповідає номеру тестуемоi мікросхеми:
Виходи цих мікросхем комутируються на АЦП (DD28) за допомогою аналогових комутаторів DD25‑DD27. Безпосередньо для зчитування необхідно на лінії ОА подати код мікросхеми (00000 для рішення рівняння, інші для зчитування), на лінію RD необхідно подати 1. Тоді АЦП (ДО1108ПВ1А) почне перетворення, видавши на шину даних результат, стробуя його сигналом READY на шині керування.
1. Прагер И.Л. Електронні аналогові обчислювальні машини.
2. Лебедєва А.Н. Аналогові і гібридні обчислювальні машини.
3. Федорков Б.Г. Мікросхеми ЦАП і АЦП:функціонування, параметри, застосування. – М. Энергоатомiздат, 1990.
4. Копитчук Н.Б Методичні вказівки до курсового проектування по дисципліні «Аналогові і гібридні ЕОМ». ОГПУ.1997.
5. Шило В.Л. Популярні цифрові мікросхеми: Довідник. – М. Радіо і зв'язок, 1987.

Название: Аналогові і гібридні електричні обчислювальні машини
Раздел: Рефераты по информатике, программированию
Тип: курсовая работа
Добавлен 08:10:14 05 мая 2009 Похожие работы
Просмотров: 63
Комментариев: 16
Оценило: 3 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Курсовая работа: Аналогові і гібридні електричні обчислювальні машини
Контрольная Работа Параллельные Прямые Атанасян
Реферат: Гастрономия как искусство и наука
Образец Сочинения Жизнь Стародума
Реферат: Переработка животноводческой продукции. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Имущественное страхование по российскому законодательству
Дипломная Работа На Тему Синтез Та Дослідження Властивостей Неорганічних Сполук Синтезованих На Основі Laba2cu3o7 Та Smba2cu3o7
Реферат по теме Психологические (юридические) предпосылки успешного предпринимательства
Реферат На Тему Уравнение Шрёдингера Для Простейших Стационарных Движений
Реферат: Направления, критерии и условия эффективности формирования личностно-значимых позиций студентов средствами дебатов
Дипломная Работа Ростов
Реферат: Культурология. Глоссарий. Скачать бесплатно и без регистрации
Изложение: Моцарт и Сальери. Маленькие трагедии. Пушкин А.С.
Курсовая Работа На Тему Проектирование Технологического Процесса Капитального Ремонта Пути
Реферат: Методические подходы к управлению финансами
Мини Сочинение На Тему Химия
Написать Сочинение Иван Царевич И Серый Волк
Реферат: Історіографія ОУН
Реферат: Пётр III
Курсовая работа: Учет кредитов и займов 4
Контрольная работа: Психология семьи и семейных отношений
Доклад: Международная защита социальных прав женщин
Реферат: Социальный портрет российского фермера
Контрольная работа: Демографическая ситуация в Республике Коми