Аналоговые и гибридные машины

Введение

Целью курсового проекта по дисциплине «Аналоговые и гибридные ЭВМ» является закрепление основных теоретических знаний и практических навыков в ходе самостоятельной работы.

Методы аналоговой вычислительной техники вместе с методами цифровой вычислительной техники занимают важное место в современной науке и технике. Исследование физических процессов и сложных динамических систем, которые описываются системами дифференциальных уравнений высокого порядка с большим количеством нелинейностей, наиболее целесообразно проводить при помощи АВМ. Это объясняется тем, что специфика аналоговых машин позволяет инженеру не только выполнять ряд необходимых вычислений, но и исследовать системы в условиях, максимально близких к реальным ситуациям.

В ходе работы необходимо:

1.  разработать программу решения дифференциального уравнения с изменяемой правой частью.

2.  обеспечить управление процессом решения и задания начальных условий при помощи цифровой ЭВМ.

1. Выбор варианта задания

35 – число, заданное преподавателем

3 – номер по списку

35+3=38 – номер варианта

Для варианта 38 заданы следующие параметры:

ny (t) Y_max NT, с ∆Uдоп, % m МП, V

5 cos t 0,5 10 1 0,2 6 ⁺ _– 10

n – порядок дифференциального уравнения

N – разрядность аналого – цифровых и цифроаналоговых преобразователей, которые задают входные величины и преобразуют результаты решения

у(t) – математическое описание нелинейной функции

Y_{max –} амплитудное значение нелинейной функции

T – период перезапуска моделирующей схемы

∆Uдоп – допустимая погрешность интегрирования

Начальные условия:

x⁴(0) х³(0) х²(0) х¹(0)х(0)

0 3 0 1 6

Максимальные значения :

x⁵_max x⁴_max х³_max х²_max х¹_max x_max

-8 -8 8 -7 -5 1

Коэффициенты:

a₄ а₃ а₂ а₁ а₀ b

2 1 -1 2 12 28

t= t(0)=0

Интервал t_y определения нелинейной функции

Заданное уравнение имеет вид:

2. Выполнение программирования задачи

Заданное уравнение имеет вид:

Заданное уравнение записываем относительно старшей производной:

Построение предварительной схемы решения уравнения:

2.1 Расчёт масштабных переменных

Масштабом произвольной переменной называется число, показывающее величину напряжения, приходящегося на единицу этой переменной. В общем случае масштаб М_х определяется выражением:

М_х = U_мп/x_max [в/ед.],

где U_мп – напряжение, действующее в машине.

 

 

 

 

3.2 Расчёт коэффициентов передачи

Для усилителя у₁:

Для усилителя у₂:

Для усилителя у₃:

Для усилителя у₄:

Для усилителя у₅:

Для усилителя у₆:

Для усилителя у₇:

Для усилителя у₈: