Использование аналоговых вычислительных устройств

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АНАЛОГОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ [c.132]

Изначально операционными называли усилители на электронных лампах, предназначенные для использования в аналоговых вычислительных машинах. В настоящее время операционные усилители в виде отдельных микросхем или составных частей более сложных интегральных схем находят широкое применение в электронике не только для усиления и масштабирования сигналов, но и в качестве базового элемента устройств, осуществляющих различные математические операции над сигналами в аналоговой форме суммирование, дифференцирование, интегрирование, логарифмирование, потенцирование, умножение, деление и т.п. [c.37]

Промежуточный уровень, включающий регулирование крупности с использованием аналогового вычислительного устройства, следует рассматривать как устаревшее решение. [c.224]

При использовании портативного тест-оборудования желательно иметь вычислительный центр для обработки данных. Тест-оборудование необходимо также при проверке рабочих характеристик контрольных приборов и частотных характеристик систем. Аналоговое вычислительное устройство неоценимо для исследования проблем автоматического управления процессами и выявления исходных данных для расчетов заводского оборудования. [c.478]

Доказана перспективность использования ЭВМ в эмиссионном спектральном анализе. Аналоговые вычислительные устройства в спектральном анализе позволяют получать результат непосредственно в процентах. В сочетании с элементами оперативной памяти и автоматизированным программным управлением такие устройства дают возможность быстро корректировать взаимное влияние элементов. Ряд фирм, например фирма Хильгер, выпускают специальные аналоговые устройства к оптическим кванто-метрам. В СССР выпускаются небольшие ЭВМ Проминь , Напри , Мир , Роса и другие, пригодные для использования в аналитических лабораториях. [c.35]

Аналоговые вычислительные устройства обычно являются специализированными устройствами для расчетов одного типа. Цифровые вычислительные машины могут быть использованы как для проведения вычислительных работ, так и для решения научных проблем посредством использования подходящей программы. Вычислительные машины такого типа могут в значительной степени отличаться по сложности в зависимости от быстродействия и объема памяти машины, но даже простейшие из них гораздо дороже аналоговых устройств. Использование цифровой вычислительной машины исключительно для воспроизведения цвета нецелесообразно по экономическим соображениям. Работа должна быть организована таким образом, чтобы свободное машинное время можно было использовать для других целей. [c.135]

Если контроль проводится при п значениях обобщенного параметра, то можно составить 2п уравнений, связывающих параметры объекта и сигнала. Если эти уравнения линейно-независимы, то они позволяют определить 2п параметров объекта. Обычно эти уравнения считают линейными, что справедливо при малых вариациях параметров объекта (чувствительности к параметрам объекта постоянны). Система уравнений решается вычислительным устройством либо в виде микроЭВМ, либо в виде аналогового сумматора с масштабными коэффициентами на входах. Коэффициенты обычно определяют экспериментально с помощью набора стандартных образцов так, чтобы на выходе сумматора подавить влияние какого-либо фактора. При изменении номинальных параметров объекта необходимо полностью перестроить аналоговый вычислитель. Использование микроЭВМ или микропроцессоров позволяет решать не только линейные, но и нелинейные системы уравнений, а также легко изменять прОфамму при изменении параметров объекта. [c.412]

В гл. 1 были описаны основные принципы использования аналогов для расчетов. Для заданной системы А с известными уравнениями отыскивается более удобная для экспериментального исследования система В с такими же уравнениями, как и система А. Универсальная аналоговая вычислительная маш ина представляет собой устройство для решения широкого класса дифференциальных уравнений. Следовательно, она может быть использована для моделирования многих систем. [c.384]

При использовании аналоговых устройств вычислительная работа по определению поправочных коэффициентов выполняется в соответствии с требованиями поставленной проблемы, для цифровой вычислительной машины эти вычисления [c.135]

Стремление использовать лучшие стороны цифровой и аналоговой техники для эффективного решения сложных задач привело к созданию гибридных вычислительных систем синтезирующих в своем составе АВМ и ЦВМ при помощи устройств управления, сопряжения и обмена информационными потоками (рис. 9.1). Основные особенности ГВС связаны с целым рядом достоинств объединения АВМ и ЦВМ. В частности, вследствие высокого быстродействия АВМ затраты вычислительного времени при решении задач могут быть существенно (в 10 — 100 раз) уменьшены путем использования аналоговых подпрограмм. В то же [c.246]

Гибридное взаимодействие АВМ и ЦВМ связано с необходимостью согласования режимов работы этих видов вычислительных устройств. Аналоговая машина позволяет непрерывно проводить параллельные расчеты. Таким образом, для того, чтобы вмешаться в аналоговый процесс вычислений с целью передачи значений переменных коэффициентов и других величин, рассчитанных на ЦВМ, цифровая машина должна иметь время реакции (время выполнения всех необходимых вычислительных операций и операций передачи информации), равное и меньшее одной десятой периода наибыстрейшего изменения переменной, полученной на АВМ. Причем время реакции цифровой машины должно укладываться в интервал дискретизации аналоговой информации, передаваемой в ЦВМ. При использовании быстрой АВМ такая синхронизация двух машин может стать невозможной из-за недостаточного быстродействия цифровой части. Избежать эту трудность можно, построив временное взаимодействие АВМ и ЦВМ в процессе решения задачи таким образом, чтобы при работе аналоговой машины никаких передач данных или управлений не было. Например, работа АВМ задерживается до того момента, пока не закончится считывание необходимой информации из памяти ЦВМ, а следующая передача будет сделана после фиксации работы элементов аналоговой техники. Если в состав ГВС входят так называемые медленные аналоговые машины (без периодизации решений), согласование режимов работы АВМ и ЦВМ не представляет особых трудностей, и можно организовать совместное параллельное действие цифровой и аналоговой частей системы. [c.248]

Аналоговые машины рассчитаны на решение обыкновенных дифференциальных уравнений цифровые машины быстрее и точнее решают алгебраические уравнения. Аналоговые машины практически не выполняют логических операций, поэтому сложные логические операции производятся только на цифровых машинах. Можно полагать, что совместное использование обоих типов машин для решения важных технологических задач, которые требуют проведения всех трех видов математических операций, окажется весьма эффективным. Устройства, связывающие оба типа вычислительных машин в ходе их работы, используются в системах, предназначенных для оборонных целей модели, применимые для решения технологических проблем, находятся еще в стадии разработки. [c.19]

Другой задачей, возникающей при проведении расчетов на аналоговых машинах, является моделирование систем с распределенными параметрами. Эти системы представляются дифференциальными уравнениями в частных производных или большим числом обыкновенных дифференциальных уравнений. Их решение требует применения крупных аналоговых машин. Однако если предварительные результаты можно запомнить в ходе решения, то задача такого типа может быть решена на значительно меньших по размерам машинах при использовании легко программируемой методики последовательного приближения. Эти устройства разрабатываются фирмами, выпускающими вычислительные машины. [c.19]

Для дуального управления объектом требуются управляющие устройства, обладающие большой памятью, высоким быстродействием и способностью осуществлять сложные логические операции, что предопределяет использование для этих целей цифровых вычислительных машин (ЦВМ). При управлении технологической установкой ЦВМ или представляет оператору рекомендации по изменению условий протекания технологического процесса (режим советчика оператору), или выдает оптимальные уставки непосредственно на локальные системы автоматического регулирования, функции которых может выполнять как эта же ЦВМ (цифровые регуляторы, включенные в замкнутый контур системы управления [10]), так и аналоговые регуляторы, получившие широкое распространение в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности [3]. [c.184]

Определенные преимущества открываются при использовании в полярографах элементов вычислительной техники. Разработан, в частности, полярограф, в котором при записи полярограммы производится цифровой отсчет и печатание постоянного напряжения и силы тока ячейки, амплитуды полного переменного тока, активной его составляющей на основной и второй гармониках [Л. 106]. В конце жизни капли по команде программного устройства одновременно ко всем выходным аналоговым сигналам измеряемых параметров подключаются накопительные и запоминающие устройства. Примерно через 0,1 сек эти устройства отключаются, ртутная капля принудительно обрывается и начинается считывание накопленных сигналов. В первые несколько секунд жизни новой капли производятся печатание результатов и подготовка системы к следующему циклу. Воспроизводимость полученных результатов оценивает- [c.47]

Простое аналоговое вычислительное устройство описано Давидсоном и Хеммендингером При его использовании необходимо прежде всего получить кривые отражения воспроизводимого стандарта красящих веществ (которые могут быть либо красителями, либо пигментами) на соответствующих субстратах. Полученные коэффициенты отражения в 16 длинах волн видимого спектра преобразуются в /С/5-величины с помощью соотношения Кубелки — Мунка. Этим величинам [c.132]

Все автономные интеграторы обеспечивают управление прибором в виде аналогового сигнала старт/стоп. Большинство самых совершенных автономных интеграторов обеспечивают некоторые функции управления прибором в цифровой форме. Обычно интеграторы с цифровым управлением имеют кабель связи с меньшим числом проводов и проще подсоединяются к прибору. Как правило, интеграторы с функцией цифрового управления прибором имеют также функции цифрового сбора данных и цифрового управления параметрами прибора. Например, в вычислительном интеграторе фирмы Hewllwt-Pa kard модели 3396А используется приборная сеть ШЕТ. Использование ШЕТ-совместимых устройств позволяет передавать по дешевому двухпроводному кабелю все параметры прибора, удаленные сигналы старт/стоп, номер пробы в автоматическом узле ввода пробы и другие данные. Кроме того, ШЕТ позволяет включать в сеть устройство для хранения данных на диска к и дополнительные принтеры. [c.155]

В настоящее время существует также и другая концепция построения ГВС, базирующаяся на использовании аналоговых подпрограмм, В этом случае универсальная ЦВМ сопрягается с узкоспециальным аналоговым устройством, позволяющим вьшолнять требуемые вычислительные операции существенно быстрее, чем на ЦВМ. Такие системы известны как цифроориентированные ГВС и обладают некоторыми преимуществами перед аналого-ориентированными с точки зрения за храт на создание и эксплуатацию, а также определенного удобства в программировании задач. Однако они проигрывают в универсальности аналоговых расчетов. В таких цифроаналоговых системах, предназначенных для решения задач теории поля, в качестве аналогового процессора целесообразно использовать специальные сетки пассивных резисторов (К-сетки). При этом можно обеспечить [c.249]

Изложенный гибридный алгоритм по своей сущности близок к чисто дискретному методу переменных направлений, для которого основные вопросы сходимости и устойчивости тщательно изучены [86], а многочисленные практические применения доказали его высокую эффективность. При наличии в ГВС современной АВМ и быстродействующих интерфейсных устройств можно ожидать, что использование аналоговой программы для обращения матрицы по методу установления вместо 1щфрового метода прогонки даст экономию вычислительного времени. [c.263]

Весьма перспективны комплексные вычислительные системы (совместное использование устройств непрерывного и дискретного действия), которые позволят значительно облегчить и ускорить решение вопросов разработки месторождений при упруговодонапорном режиме. При таком сочетании вычислительных устройств можно достаточно просто автоматизировать процесс решения на аналоговых машинах и решать принципиально новые задачи, которые обычными способами трудно выполнить. Указанное сочетание машин непрерывного и дискретного действия позволит Тс1кже совмещать гидродинамические и экономические расчеты и тем самым выполнять весь комплекс расчетов, необходимых для составления проектов разработки месторождений. [c.177]

Более того, эти дисциплины испытывали известное взаимное влияние, обусловленное физическими аналогиями и математической общностью своих задач. Можно указать, к примеру, на монографии Дж. Б. Денниса [58], рассмотревшего принщ1п электрической аналогии для постановки и решения задач линейного и квадратичного программирования Л.А. Крумма [98, 99], предложившего еще в 1957 г. для оптимизащ1и режимов ЭЭС метод приведенного градиента, который фактически стал одним из первых общих методов выпуклого программирования Г.Е. Пухова и М.Н. Кулика [187], разработавших методы построения и использования гибридных (аналогово-цифровых) вычислительных систем, сочетающих высокое быстродействие и наглядность работы аналоговых устройств с универсализмом и точностью ЭВМ, для решения задач расчета и управления режимами как ЭЭС, так и гидравлических систем. [c.232]

Во все возрастающем числе исследований по кинетике электродных процессов выходной сигнал с электрохимического устройства подвергается преобразованию из аналоговой в цифровую форму и да лее хранится на магнитной ленте, перфокартах или перфолентах для дальнейшей обработки на вычислительной машине. В качестве образ ца широкого использования таких методов можно рекомендовать ра боту Брайтера, содержащую автоматическую обработку вольтамперо метрических данных [81], а также обработку гальваностатических и потенциостатических данных [82], далее работу Брауна и др. [94] по полярографии на постоянном и переменном токах, работу Перона и др. [445] с использованием быстрой развертки в дифференциальной полярографии, многокапельный анализатор в хронокулонометрии, использованный Лауэром и Остеръянгом [332]. В таких подходах время обработки данных уменьшается по меньшей мере на порядок при повышенной точности. [c.271]

При наличии входного преобразующего устройства данные могут непосредственно подаваться на вычислительную машину в числовой форме и обрабатываться в реальном времени. Это позволяет управлять процессом с помощью вычислительной машины с одновременной обра боткой данных. Блок схема устройства, использованного Лауэром и др. [335], показана на рис. 29. Вычислительная машина накладывает на ячейку желаемое возмущение, включает аналогово цифровой пре образователь (АЦП), накапливает выход с АПП в памяти, анализирует накопленные данные в соответствии с предыдущими инструкциями (например, осуществляет подгонку к теоретическому уравнению методом наименьших квадратов) и шдает проанализированные данные в подходящей форме на магнитофон или на графопостроитель. Конечные [c.271]

Можно рассмотреть и более современные методы анализа с использованием цифрового вольтметра или цифропечатаюш,его устройства. Для этого пригодны электрические аналоговые или цифровые вычислительные машины, укомплектованные электрическими печатающими или телетайпными машинами. Такое относительно сложное оборудование для расчетов будет обсуждено отдельно (разд. 6.4.5). [c.225]

ИЛИ через аналого-цифровой преобразователь поступает в вычислительную машину для дальнейшей обработки. При использовании системы обработки данных в качестве регистрирующего устройства, особенно в сочетании с квадруиольными масс-спектрометрами, более предпочтительным оказывается применение усилителей на интегральных схемах вместо обычных электрометрических усилителей, поскольку первые характеризуются существенно лучшими показателями в отношении шума и дрейфа. На входе интегрального усилителя устанавливают небольшой периодически заряжающийся и разряжающийся конденсатор. По истечении определенного времени интегрирования, которое может варьироваться в широких пределах — от микросекунд до нескольких секунд, осуществляется оцифровка напряжения в динамическом режиме, согласованном с вычислительной машиной. В рамках этого принципа достигается комбинация чувствительности метода счета ионов с более высокой (на несколько порядков величины) динамикой аналоговых измерений [63]. [c.297]

Стимулом к использованию моделирующих программ для решения больших систем дифференциальных уравнений при моделировании динамики может явиться появление вычислительных машин типа MiMI [56, 134, 164] и SMP [64]. Гибридные вычислительные машины, сочетающие особенности аналоговых и цифровых устройств, обеспечивают другой подход к той же проблеме. В области моделирования динамических систем в ближайшие годы, несомненно, будут достигнуты большие успехи. [c.334]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология