close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

34

код для вставкиСкачать
МОДЕЛ11РОВА11Е^
НА АРМ
Красноярск
1994
Государственный комитет Российской Федерации
по высшему образованию
КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
МОДЕЛИРОВАНИЕ НА АВМ
Методические
Красноярск
указания
1994
УДК 681.513 (075)
Моделирование на ЛЕЙ: Методические указания по лабораторным
работам для отудентов опециальнооти 2106 - "Робототехнические
системы и комплекон"/Сост. А.П.Смояьникой; КГТУ. Красноярск.,
1994. 31 о .
Печатается по решению редакционно-издателъокого оовега
университета
С) КраоноярокиЙ государственный технический универоитет,
1994
Лабораторная работа J6 I
03НАК0МШМЕ с АБК - 31
Цаль работы: изучение состава аналогового модалирушвго
комплекса на базе ABM ABK-3I и приобретение навыков рабош с о т ­
дельными его устройствами (панель управления, оспйллограф) и бло­
ками (БУ-31, БИС-31, БП-31).
Общие сведения
Назначение, технические характеристики и состав АЖ-31
Машина ABK-3I предназначена .для исследования динамических
систем методом математического моделирования в реальном и ускорен­
ном (замедленном) масштабах времени.
1. Машина питается от однофазной сети переменного тока 220 В,
50 Г а .
2 , Потребляемая мощность 150 ВА.
3 ; Номинальный диапазов изменения аналоговых величин на в х о ­
дах и выходах операционных блоков от 0 до ± 10 В .
4 . Нулевое значение входного и выходного логического сигнала
2,4-4 В . Единичному значению логического сигнала соответствует
вапряжеяио от 0 до 0,4 В .
5 . Максимальное время интегрирования 100 с, минимальное в р е ­
мя интегрирования 10 мкс.
6". Максимальная погрешность интегрирования ± 3# относительно
пшалн 10 В»
7. Точность решения обеспечивается Ч8рез 30 мин после включе­
ния питания.
Конструктивно АШ-31 выполнена в виде единой сборки (рис.1)
с габаритами 62"5х565х560 <мм). Операшошше блоки располагаются
в семи одинаковых посадочнпх местах. Конструкция машины обеспечи­
в а е т взаимозаменяемость операционных блоков как по составу, так и
по размещения в каркасе.
В стандартный комплект ABK-3I входах:
1. Панель управления, вмонтированная в корпус.
2 . Блок управления БУ-31*
3 . Блок интагросумматоров БИС-31 (3 шт.).
4 . Блок нелинейный функциональный БНФ-31.
5 . Блок перемножения БП-31.
6. Елок набираемого оператора БГО-31.
7 . Блок логических элементов ВЛЗ-ЗГ.
6. Система питания, обеспечивающая машину необходимыми с т а ­
билизированными и опорными «апряжвннями.
Комплект позволяет одновременно выполнять следующие операши:
6 операций ивтегрирования s суммированием и 6 операция суммиро­
вания;
2 операции перемяохевия, возведения в квадрат, деления или
извлечения квадратного коряв <в любом сочетании);
2 ояераши воспроизведения яелинейной функции одной перомевной;
I операшго воспроизведения зовы явчувсгвигельвоеот и 8 операций
воспроизведения двухстороннего ограничения;
16 логических операн*».
Наборное поле машины образуется из лицевых панолей операниовншс блоков и блока управления, ва которые выведены цветные
гнезда входов я выходов всех решающих алеиоптов для шнуровой ком-,
мутации.
Масса машины 60 к г .
Г . Панель и блок управления АШ-31
Панель управления и блок БУ-31 входя? в систему управления
и ковгроля машины, предназначенную для выполнения следующих опе­
рация:
запуск, останов и возврат в исходное полохепие всех интег­
раторов по обшей программе клавиатуры панели управления и от
счетчика времени, а такке
выдач- сигналов ПУСК, ОШНОВ к ИП
(исходного положения) ва внешние пени;
8) пуск, останов и возврат в исходное пояоквпяе двух групп
интеграторов от счетчика времени по двум автономным программам'?
В) измерение напряжения, ва выходе любого усилителя стрелоч­
ным вольтметром на шкалах 100; 10; I ; О Д В прямым и. компенса­
ционным способом и
малых напряжений с помощью измери­
тельного усилителя с коэ$$ицаевгом усиления К=100;
?)разрыв задачи при подача команды РАЗРЫВ и задание двух
тестовых напряжений;
д) задание режима НОРМАЛИЗАЦИЯ!;
е) сигнализация неисправности источников пихания и опера­
ционных усилителей.
I.I. Панель управления (рис.2) содержит следующие элемен­
ты управления и контроля машины;
клавиатуру Ш (исходвое положение), ПУСК, ОСТ (ocrajpj} с С00Гвегствушими лампочками, указывающими на включенный режим;
клавиатуру и гнезда выходов датчиков тестовых нвпрякений
ДТН-1, ДТН-2;
группы гнезд ТЕСТ И ВЫХОДЫ УСИЛИТЕЛЕЙ;
измерительный прибор с клавиатурой выбора предела измерений и
гнездами входов;
клавиатуру для задания режимов РАЗРЫВ СВЯЗД (РСв), ЮРМАЛЙЗАДИЯ (НОРМ) и для сброса (СБР) этих режимов;
входное и выходное гнезда измерительного усилителя Уй;
гнездо ВХ, НОРМ .для подключения к нормализованным, резисторам
интеграторов;
выключатель и лампы СЕТЬ, НЕИСПРАВНОСТЬ усилителей (УСНЛ; и пи­
тания (ПИТ).
1.2. Блок управления ВУ-31 служит .для задания режимов работы
машины (ОБЩ/АВТОН), реализации требуемой программы управления
(одноразовый режим, многократное решевие и т . д . ) путем выдачи
управляющих импульсов в заданные моменты времени".
В блок управления входят:
служба времени с генератором импульсов и пересчетними декадами;
система контроля с датчиками тестовых напрякений, измерительной
схемой и схемой задания режимов.
Коммутация программы управления осуществляется на липевой
панели ВУ-31 ( р и с . З ) , На панели размещены:
выходные гнезда клавишей ПУСК, ОСТ;
гнезда управления работой счотчика (СЧЕТ): СБРОС, ПУСК, ОСТ;
гнезда управления работой интеграторов (ПРОГРАММА 1,2): Ш,
ПУСК, ОСТ;
выходные гнезда перосчетных декад ПД-7, ПД-8, обозначенные
гравировкой ВРЕМЯх! и XIO соответственно;
входное и выходное гнезда счетчика: ВХ, СЧЕТ, В Ж |
гнезда управления временем интегрирования Т: xIO , xIO"* ;
4
xICT*; x I C T , x l ;
клавиши режима работы интеграторов: ОВШ, АВТОН.
1
2.
Операционные блоки ABK-3I
2 . 1 . Блок интегратора БИС-31 содержит 4 операционных усили­
теля У1-У4. Ввд липевой панели представлен на р и с . 4 . Б верхнем
ряду панели .установлены светодиоды, сигнализирупцие о нзиспраБ-
Рис. 4.
Лицевая панель
блока Б И С - 3 1
зости 0У, На панели выгравирована мнемосхема коммутации операцповэнх усилителей. Входные и выходные гнезда сгруппированы в два
столбца, обозначенные буквами " а " , " 6 , строки которых пронумеро­
ваны шарами 8-34. На панель выведены текла движки потенциометров
1т1-Лт6.
я
:
Каждый ОУ имеет по 2 выходных гнезда''. Одно гнездо овязаво с
выходом ОУ непосредственно. Оно связано также и с гнездом ВЫХОДУ
ЗСЮШТВДЕЙ на панели управления машины; другое выходное гнездо
подключено к усилителю через нормальво замкнутые контакты реле
разрыва связей. При коммутации задачи необходимо пользоваться,
•слько этим гнездом, что позволяет использовать при контроле и
нрстройке задачи режим РАЗРЫВ связей. Гнездо суммирующей т о ч * «
усилителя расположено в поле его символа'.
Усилители У1 и У2 могут работать по схеме сумматора или маочяабвого блока. Чтобы включить в обратную связь усилителей У1 и
52 резисторы, необходимо соединить коммутационным шнуром гнезда
s20-a2I и 627-628 соответственно. В этом случав к усилителю суде»
подключен только один входной резистор (в У1-а15, в У2-633) й он
будет, работать как инвертор ( р и с , б ) , При подключении к суммирую­
щей точке общего гнезда 3 других резисторов (для У! а19-е20,
тя 72 628-029) усилитель превращается в сумматор, имеющий три
г;ода с коэффициентом усиления I и один вход с коэффициентом 10
чрке.6)*
Усилители УЗ и У4 работают как ивгвгрируюиие . В цепь связи
интегрирующего усилителя может быть включен конденсатор емкостью
1,0; 0,1 или 0,01 мкФ, для чего необходимо соединигь суммирующую
v-очку усилителя с соответствующим кондввсатором, цифра около, к о т о ­
рого обозначает усиление при входном резисторе 1,0 Ыом ( р и с . 7 ) .
Каздый интегрирующий усилитель имеет три входных резистора, около
которых стоит маркировка коэффициента усиления по данному входу
s предположении, что в обратной связи включен конденсатор с ем­
костью 1,0 Мкф. Маркировка J l O t f означает, что по данному входу
1оализуегся коэффициент усиления I или 100 в зависимости от поло­
жения переключателя внутри блока БИС-31>
В гнездо НУ подается напряжение начальных условий".
2 . 2 . Блок перемножения БП-31 включает в себя две клеммы
(а, б ) , каждая из которых может воспроизводить любую из операций:
перемножения: y » - 0 , I X j X g
при
0
:
"10В<Х <ШВ;
Т
-ЮВ<Х <10В;
2
деления: y=-Xj / Xg
при -IOB < X-j-esrIO В;
J. I B ^ X g ^ I O . B ;
извлечения квадратного корня:
у = 3 , I 6 V F при -10 В < X =s?-I В .
Лицевая панель блока приведена на рис.13.Управление работой
каздой решающей схемы осуществляется вручную путем коммутации
Г28зд ва тех участках лицевой панели, которые выделены для набора
ЕаадоЙ операции. Гнезда, выделенные для осуществления операции ум­
ножения, объединены квадратными скобками со знаком X , для операции
мления - со знаком : , для операции извлечения корня - со знаком / Т ,
ПОРЯДОК ВЩЮЛНЕШЯ РАБОТЫ
I". Подготовительные и контрольные.операции
ТЛ* Включение и контроль питания:
а) подключить шнур питания в розетку 220 В;
б) включить тумблер на панели управления ABK-3I;
в) проконтролировать правильность включения по загоранию ламг.* СЕТЬ и контроля ВЖЯЗРАВНОСТЬ ПИТ.
Дать аппаратуре прогреться в течение 30 мин'.
1.2. Контроль нулей, усилителей
В режиме РАЗРЫВ связей контролируются все усилители блоков
1,5,6,7, а также усилители Л и У2 блоков 2,3,4 (БИС). Усилители
F3, У4 блоков БИС контролируются в режиме ЮРМАЛИЗАВДЯ. В к а ч е с г m измерительного прибора применяется вольтметр в режиме прямого
язаарения;
а)нажать клавишу РСв(разрыва связей) ва панели управления;
&) соединить одно из гнезд вольтметра с гнездом ЗЕМЛЯ;
в)соединить гнездо усилителя Я блока Щ из группы TEST
панели управления с гнездом ЗЕМЛЯ;
^соответствующее гнездо из группы ВЫХОДЫ УСИЛИТЕЛЕЙ соеди­
нить оо вторым гнездом вольтметра;
л) последователь но переключая шкалы вольтметра IOJ I; О Д В,
'.'^контролировать настройку нуля усилителя. В случае заметного
—гонения стрелки от нуля провести настройку о помощью соответл
щвден> гомвшоыелра ва виней панели ABK-3I;
е) повторить операции 3-5 .для оставшихся усилителей, кроме
УЗ, У4 блоков 2, з , 4;
ж) нажатием клавиши Н0РМШ13ДЦШ задать режим нормализатн.
Проконтролировать установку вуле# усилителей УЗ,- 74 блоков 2,3,4,
повторив операпии 3—5';
з) нажатием кнопки СБР отменить режимы разрыва связей и нор­
мализации.
1.3. Задание тестовых напряжений
Машина снабжена двумя датчиками тестовых напряжений ДТК-1
и ДТН-2, клавиатура которых расположена на панели управления, и з ­
дание значений напряжений осуществляется в двоичко-десятичвом к о ­
д е . Каждый датчик имеет 5 десятичных разрядов'. Диапазон заданных
напряжений от +10 В до ± 0 , 0 0 1 В';
а) соединить гнездо ДТН-I с вольтметром;
остановить шкалу измерения вольтметра 10 В»
&) с помощью клавиатуры ДТН-ЬЯ набрать напряжение 5 3 д::уия способами:
5=1+2+2; 5=1+4.
Сравнить ожидаемое значение с показаниями вольтметра;
г) аналогично пункту 3 заполнить т а б л . 1 , проводя
измерения последовательно на шкалах вольтметра I O » l ; 0 , i В;
Таблица I
Набор ДТН-1
1+2
1+2+2
1+4
1+2+2+4
(1+2)хОД
(1+2+2)х0,1
<1+4)хОД
(1+2+2+4)хОД
(1+2)хО,01
<1+2+2)х0,01
(1+4)х0,0Г
(I+2+2+4)x0,0I
Номинальное Показание
значение
вольтметра
3
5
5
9
0,3
0,5
0,5
0,9
0,03
Р,05
0,05
0,09
Ошибка
!
1
Окончание
Набор ДТН-1
<1+2)х0,001
<1+2+2)х0,001
(1+4>х0,001
<1+2+2+4)х0,001
Номинальное
значение
Показание
вольтметра
табл. I
Ошибка
О.ООЗ
0,005
0,005
0,009
1.4. Измерение малых сигналов
В качестве измерительного усилителя с коэффициентом усиле­
ния 100 используется усилитель датчика ДТН-2:
а) соединить друг с .другом гнезда РЕЖИМ УСИЛ УИ на панели
управления;
б) гнездо ВХОД УИ соединить с датчиком ДТН-1;
в) гнездо ВЫХОД УИ соединить с входом вольтметра;
г) ь'ключив шкалу измерения вольтметра I В , продолжить запол­
нение предыдущей таблицы, подавая на измерительный усилитель с и г ­
нал с четвертой декада ДТН-1.
2 . Суммиругаий усилитель
2 . 1 , Работа операционного усилителя в режиме инвертора
Исследуется усилитель У1 блока БЛ2:
а) соедивигь коммутационным щвуроы гнезда а20 и a2I на лицевой
панели блока (phc.5J;
Щна входное гнездо а15 подать сигнал с ДТН-1;
в) выход усилителя на панели управления соединить с вольтметром*,
г) снять зависимость
Шык~/(Шх), изменяя Шх
от -5 В до
+5 В; построить график, опенить погрешность выполнения операции
перемены знака.
2 . 2 . Работа операционного усилителя в режиме сумматора!
a) соединить шнуром гнезда аХ9, а 2 0 , а 2 1 <рнс.£)»
b) на входное гнездо а15 подать сигнал с ДТН-1$
й) соединить два гнезда РЕЕИМ УСШГ., ДТН-2 на панели управления,
разобрав прежнее соединение'. ДТН-2 готов я выдаче тестового нап­
ряжения;
) п о д а » о ш а л с ДТН-2 иа входное гнездо а!б»,
д) проверить выполнение операции суммирования, ааЯОЛЯИВ 58бД.2.
Г
Таблица 2
V&t
IB
зв
-2В
-IB
-rs
-зв
28
4В
Оценить максимальную абсэдетвую ошибку.
2.3.' Установка заданного коэффициента передачи сумматора
Для реализации произвольного коэффициента усиления на вход07
необходимо подключить переменный резистор.
Для настройки коэффициентов используются два метода: метод пря­
мого измерения и компенсационный метод -(точный). Схемы коммута­
ции, реализующие эти методы, приведены на рис. 8 и ряс. 9.
Настройка компенсационным методом выполняется в следующей
последовательности:
а) соединить гнезда aI9, а20, а21\
входное гнездо в15 соединить с гнездом 68
Пт1. гнездо аХ8 с гнездом 09 Пт2. В результате получится схема
суммирования, изображенная на рис.то, и реализующая формулу
Vhn *-(hV3xi +Кг Vhi •* Шхз 4- Vim).
Значения коэффициентов передачи 0 < K j < I , I <&, -<10 для ла­
бораторных установок указаны в тасл.5.
Таблица 3
Вариант
ч
ч
I
2
3
0,31
0,42. 0,53
6,8
5,?
4.6
4
5
0,64
0,75
8
0,86 0,27 0,18
3,5
2,4
1.3
- 6
7
1
6,3
7,2
9
10
0,29 0,15
5,1
6,4
а) нажать клавиши ИД и РСв на панели управления;
V) подать на входное гнездо Пт1 а8 опорное напряжение -1С ВЦ
в) гнездо усилителя в группе ВЫХОДЫ УСИЛИТЕЛИ соединить с
одним из входов вольтметре;
г) набрать на клавиатуре ДТН-2 напряжение, соответствующее
произведению устанавливаемого кое$$ишевта Kj (табл.З) на 10 В;
д) подать это напряжение ва .яругой вход вольтметра. Вольт­
метр готов к измерению компенсационным методом;
е) догоняем движка потенциометра Пт1 добиться нулевого поК88ВНИЯ вольтметра последовательно на шкалах 10; I ; ОД В;
ж) аналогично пунктам 4-8 установить коэффициент Kg . пода-
Рис. 8. Схема настройки коэффициентов методом прямого измерения
Рис. 9. Схема настройки коэффициентов компенсационным методом
вал на вход потенциометра напряжение-1 В с датчика ДТН-2, а на
клавиатуре ДТН-2,набрав значение К * 1 В. Нажать клавишу СБРОС;
5) выполнить операпии суммирования 2
напряжений с .датчи­
ков ДТН-1, ДТН-2! t/еш -~lKi Vim + Кг Vtxt)
иопенить.
погрешность. Суммирование выполнить для 2
пар различных VSxi
и Vtu,подбираемых .студентом, l/fw не должно превышать ±10 В". •
2
3. Интегрирующий усилитель
3 , 1 . Набор схемы интегрирования.-Исследуются усилители УЗ,
74 б л . 2 :
a) соединить суммирующую точку усилителя 73 - гнездо 622 с к о н ­
денсатором емкостью 1,0 м к Ф - гнездо 621". В результате образуется
схема, изображенная на р и с . 7 ;
b) провести аналогичное соединение .для'-усилителя 74 - гнезда- а 2 б Ына лицевой панели блока управления (рис.11) соединить левое и
правое гнезда .КЛАВИШ ПУСК с левыми и соответственно правыми
гнездами СЧЕТ П7СК и ПРОГРАММА I ПУСК;
г) аналогично гнезда КЛАОДВ ОСТАНОВ соединить с соответствующими
гнездами СЧЕТ ОСТ и ПРСТРАША I ОСТ.
В результате .двух последних операшй интеграторы готовы к
работе, по общей программе при нажатии клавиши 0БП1*
3..2. Точная настройка нулей интеграторов в режиме интегриро­
вания:
a) нажать клавису ОБЩ на лицевой панели БУ-31;
"б) соединить гнездо' усилителя УЗ блока 2 из группы ТЕСТ на панели
управления с гнездом "ЗЕМЛЯ"»
b) соответствующее гнездо из группы ВЫХОДЫ 7ШЛИТШШЙ соединить с
вольтметром;
г) нажать клавишу- ПУСК. Показания вольтметра долвяы быть постоян­
ными;
Д) ь случае заметного изменения докаааяий вольтметра усузволить
потенциометр настройки нуля интегратора.г такое положение, при
котором выходное напряжение интегратора с течением времени о с х а ­
ется неизменным;
й нажатием клавиш ОСТ, ИП отменить реяв» интегрирования;
ж) повторить операшй 2-6 .для оставшихся иатегракоров блоков
2,3,4.
3 . 3 . Интегрирование постоявного сигнала с едизичвым коэффи-
онтом при нулевых начальных условиях. Включить питание осциллог­
рафа:.
a) подать на вход интегратора УЗ - гнездо 617
с датчика ДТН-1
напрягение I В;
S) выход интегратора на панели управления соединить с осциллогра­
фом;
b) накать клавишу ПУСК и через 5-6 с
клавишу ОСТ. Осциллограм­
му зарисовать;
г) ндхагь клавишу ИП.
3.4. Установка постоянного коэффициента передачи интегратора;
а) соединить входное гнездо 617 с гнездом 68.потенциометра Пт.1,
В результате получится схема, реализушаТ формулу
о
при К < Г ; Если значение К К < 1 0 , то выход потенциометра необ­
ходимо подать на вход интегратора с цифрой 10 (616);.
Значения коэффициента К указаны в табл. 4.
Таблица 4
Номер
уста­
новки.
К
ч
1
2
3
4
5
6
7
8
9
•0,5
5.0
0,6
4,5
0,7
4,0.
0,8
3,5
0,9
3,0
1Д
2,5
1,2
2,0
t,5
1,4
1,0
-1,0
1,0
1,5
-2,0
2,0
-2,5
2,5
-3,0 3,0
-1,5
10
1,5
0,5
6} подать на- входное гнездо Пт1 а в опорное напряжение -10 В {при
К < I) или - I B {при К> I) с датчика ДТН-1»
ь) гнездо усилителя в г р у ш е ЩХ.ОЩ УСИЛИТЕЛЕЙ соединить с одним
из входов вольтметра;
.г) набрать на клавиатуре ДТН-2 напряжение, соответствующее произ­
ведению К'10 В {или соответственно К*1 В ) , подать его на второй
вход вольтметра';
Л) нажать клавиши НОРМ, ПУСК;
е) ьращевием потенциометра Пт! добиться нулевого показания вольт­
метра последовательно на шкалах 1С, I ; 0,1 BJ.
ж) нажатием клавиш ОСТ, ИП, СВР отменить режимы интегрирования
и нормализации;
3 . 5 . Интегрирование» постоянного сигнала с заданным
коэффициентом:
а") подать на вход потенциометра Пт1 с датчзко ДТН-1 напряжение
I в;
5) ьыход интегратора подать на осциллограф;
ь) нажать клавишу ПУСК и через 5 с ОСТ. Осциллограмму зарисовать }
г) нажать клавиигу Ш1.
3 . 6 . Интегрирование сигнала с начальным условием*.
а) на вход потенциометра Пт2 (гнездо а9) подать опорное напряжение
10 В, а выход (69) соедивигь с гнездом НУ (615); Выход интегратора
соединить с вольтметром;
"5) Вращая .движок Пг2, установить заданное значение начальных усло­
вий согласво т а б л . 4 ;
8) с помощью клавиш ПУСК, ОСТ, Ш провести интегрирование е тече­
ние 5 - 6 с .
Осциллограмму зарисоЕать.
3 . 7 . Интегрирование суммы сигналов:
а) тюдать на вход 618 напряжение с ДТН-2 согласно габл„4;
провести интегрирование суммы в течение 5 - 6 с *
Осаиллогрэйму
зарисовать*.
3.8. Интегрирование в течение заданного времени
Время интегрирования устанавливается путем коммутаций гнезд
первой программы и гнезд счетчика на лицевой панели БУ-SIa
а) соединить левое и правое гнезда КЛАВИШ ПУСК с левыми и правили
гнездами СЧЕТ ПУСК и ПРОГРАША 1 ПУСК соответственно;
6) разобрать коммутационные соедикевия гнезда КЛАВИШ. ОСТАНОВ;
в) соедивить гнездо Вх СЧЕТ с гнездом TxIO"- -;
1
2
г) соединить легые гнезда ОЧЕС ОСТ а ПРОГРАШ I ОС? с гнездом
5 ВРШЗ х 1 |
И) соединить правые гнезда СЧЕТ ОСТ и ПРОГРАММА I ОСТ с гнездом
3 ВРЕШхГ.
В результате заданное время интегрирования равво 5,3 c j
е) провести интегрирование, нажав клавишу ПУСК. Команда ОСТАНОВ
будет подана от счетчика по истечении заданного времени*. Замерить
полученное значение сигнала';
ж) нажатием клавиши ИП вернуть интегратор в исходное положение.
Сравнить полученный результат с теоретическим значением
Vtia*-Th-tKJWHik
о
+jViu
о
Л7
при i*S>3c.
4. Блок перемпоже-вия
4 . 1 . Операция умножения двух сигналов:
$1 на лниевой панели блока БЛ-31 соединить между собой гнезда
aI8, aI9. а20 ( р л с . П ) ;
$) на вход XI (гнездо а16) подать сигнал с ДТН-1» на вход Х2
(а17) - с датчика ДТН-2;
i ) проверить выполнение операции умножения, заполнив табл',5'.
Твблйпа 5
2В
4В.
63
\
ш*
33
-53
7В
-9В
Оценить максимальную абсологну» ошибку.
4 . 2 . Операция дешевка
Разобрать предыдущую схеку.
а) соединять кокду собой гнезда а2б, а27, а28 блока БП-31 (рис'«13);
t>) из вход Н (гясздс а24) подать сигйая с датчика ДТН-1, на
вход +Х2 (а25) - с датчика ДТН-2J
б) проверить вьккшдаше опирают деяввяя, заполнив табл. б.
Таблица 6
" \ X i
1 2В
-4В
-10В
8Б
•
2В
J
1
1
S3
Оценить .чаЕс&вль«гю абставгку» ошибку.
L
J
L
4 . 3 . Язвявчезда яведрзззгого корня
й) соедиаигь иеаву собой гнеада 630» 631, 632 блока БП-31
{ряс.13);
§) на вход И (гнездо 629) подеюь оагвая с датчика ДТВ-1 *
в) проверить выполнение операции извлечения кввдрата*я»о
корня, заполнив табл.7.
Измерение производить компенсацион­
ным негодом'.
Таблица 7
-ЕВ
щ
-2В
-ЗВ
-4В
-5В
-6В
-7Б
-ПВ -ЭВ
- Ш
VhiK
Оценить максю-альную ошибку.
5. Заключительные операции
а) разобрать все соединения, кроме цепей обратных связей в бло­
ках БИС-31;
S) отключить питание аппаратуры,
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
Г« Схемы, иссле,цуемые в работе, основные теоретические положения
и расчеты..
2 . Таблицы и графики результатов измерений а вычисленных з н а ­
чений".
3". Заключение, содержащее основные Вывода по работе*
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
I . Какие операции выполняет ABK-3I?
21 Какие функции выполняют операционные усилители s составе АБМ?
3'. Чем определяется вид математической операции., выполняемой опе­
рационным блоком?
4. Как производится настройка нуля операшонвого усилиделя (сум­
матора, интегратора)?
5* В каком порядка, устанавливаете заданный коэффициент передачи
сумматора (интегратора)?
6. Как задаются начальные условия интегрирования?
7 . Как осуществляется управление работой интеграторов по .обитай
программе?
ЛИТЕРАТУРА
Горбацсвич Е.Д., Лсвинзон Ф.Ф. Аналоговое моделирование. М.; Наука, 1984.
Лабораторная работа У» 2
МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ RL, RC, ЮС ЦЕПЕЙ
Цель: приобретение практических навыков по подготовке, набору н решению
задач на АВК-31 .методом поиижешш порядка производной.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Записать дифференциальные уравнения, описывающие процессы
в RC, RL и RLC цепях, приведенных на рис. 1, для режима включения в цепь
постоянной ЭДС.
Параметры цепей взять из табл. I в соответствии с заданным вариантом.
2. Выбрать масштабы переменных и масштаб времени.
3. Составить схемы решения дифференциальных уравнений на АВК-31, исполь­
зуя метод понижения порядка.производной дифференциального уравнения.
4. Рассчитать коэффициенты передачи решающих усилителей н величины
входных сигналов моделей.
5. Набрать последовательно наборные схемы на АВК-31, установить коэффици­
енты передачи решающих усилителей.
Выполнить коммутацию блока управления, обеспечивающую запуск интегра­
торов и останов решения через интервалы времени 1с (рис. 2).
Рис. 1. Схемы RL, RC
и RLC цепей
6. Сделать пробные решения с целью уточнения масштабов времени и перемен*
ных и при необходимости скорректировать их.
7. С помощи© вольтметра снять по точкам зависимости Uc»f(tm) для рис. 1,а,
i=f(0 для рис. 1,6 и ис=кЧ ) для рис. 1,в, гдсЛ — машинное время.
Для RLC цепн исследовать влияние величины активного сопротивления на
характер переходного процесса и подобрать такое значение R,, при котором устанав­
ливается автоколебательный переходный процесс, и определить период колебаний.
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
. 1. Название и цель работы.
2. Принципиальные схемы моделируемых цепей.
3. Дифференциальные уравнения, описывающие процессы в реальных цепях.
4. Переход от исходных уравнений к машинным.
5. Выбор масштабов переменных и времени.
6. Схемы наборных моделей.
7. Растет коэффициентов наборных моделей.
8. Графики переходных процессов, изображенные в машинных переменных и
пересчитанные к физическим переметши и реальному времени.
9. Выводы.
'
_ ,
Таблица 1
я
в
Вариант
R,, Ом
L, Гн
С, мхф
R,«Rj, Ом
и, В
1
2
3
4
5.
б
7
8
9
10
40
70
80
90
150
300
400
50
100
120
0.008
0Л>2
0.1S
0.3
0.02
0.06
0.3
0.4
0.5
0.4
3
7
4
6
0.5
1
150
120
НО
300
270
800
400
200
600
150
200
140
160
170
150
100
120
50
80
150
2
20
25
Ю
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. В чем суть метода понижения порядка производной при составлении схем
моделей для АВМ?
2. С какой целью вводятся масштабы переменных и времени?
3. Как осуществляется переход от реальных переменных к мшиинным и наоборот?
ЛИТЕРАТУРА
Горбацевич ЕД., Левинзон Ф.Ф. Аналоговое моделирование. М.: Наука, 1984.
Лабораторная работа й 3
МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗВЕТВЛЕННЫХ RLC ЦЕПЕЙ
Цель: совершенствование навыков работы на ЛВК-31 и Изучение методов
моделирования разветвленных RLC Цепей.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Составить математическое описание разветвленной RLC цепи, приведенной
на рис. 1, при включении ее на постоянное напряжение.
Параметры цепи взять из табл. 1 (лаб. работа №2) в соответеттиш с заданным
вариантом.
Математическое описание надо составить так, «ггобы присутствовали Перемени
ные / , /у ly Vgg, V , поэтому переходные процессы э Цепи целесообразно записать
в виде системы операторных уравнений, а не одного дифференциального уравне­
ния.
2. Записать полученные уравнения в машинных переменных.
3. Составить схему набора задачи ha АВК-31 на основании системы уравнений в
;
e
Рис. 1
машинных переменных, При этом составление схемы для RL ветви производится
методом понижения порядка производной, а для RC ветви методом вспомогатель­
ной переменной.
4. Выбрать масштабы переменных и времени.
5. Рассчитать коэффициенты передачи решающих уашйтелей и величину вход­
ного сигнала модели.
6. Набрать схему модели на АВК*31 и установить.-коэффициенты передачи
решающих усилителей.
Выполнить коммутацию блока управления, обеспечивающую запуск интегра­
торов и останов решения через интер зал времени 1с.
7. Сделать пробные решения с целью уточнения масштабов времени и переменных.
8. С помощью вольтметра снять по точкам зависимости изменения во времени
токов i ip i , напряжения в точках разветвления цепи V и напряжения на
конденсаторе V..
p
3
a6
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
1. Название и цель работы.
2. Принципиальная схема моделируемой цепи.
3. Дифференциальные уравнения в операторной форме,описывающме процессы
в цепи.
4. Переход от исходных уравнений к машинным.
5. Схема наборной модели.
6. Выбор масштабов переменных и времени.
7. Расчет коэффициентов наборной модели.
8. Графики зависимостей
i
1
изображенные в машинных
переменных и пересчитанные к физическим переменным и реальному времени.
9. Выводы.
f
у
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Для уравнений какого типа применяется метод вспомогательной переменной
при составлении наборных моделей?
2. В какой форме необходимо представит* математическое описание разветвлен­
ной цепи для одновременного исследования нескольких физических переменных?
ЛИТЕРАТУРА
Урмоев А.С. Основы моделирования на ABM. М.: Наука, 1974.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Лабораторная работа № 1.Ознакомление с АВК-31
2. Лабораторная работа Ь& 2, Моделирование и исследование
RL, RC и RLC цепей
3. Лабораторная работа ЬЬ 3. Моделирование разветвленных RLC цепей
3
27
30
МОДЕЛИРОВАНИЕ НА ABM
Методические указания
по лабораторным работам
Составил
Алексей Петрович Смольников
Редактор С.Н.Козлова
Корректор А.А.Гетьман
Подл, в печать 11.02.1994. Формат 60x84/16. Бумага тип. * 3.
Офоетняя печать. Усл.печ.л.2. Уч,-изд.л. 2. Тираж 300 экз.
Заказ ром
С 2}
Отпечатано на ротапринте КГТУ
660074, Краоноярок, ул.Киренского, 26
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
3
Размер файла
1 922 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа