Электрическая аналоговая вычислительная машина

Точность механических скользящих линеек и расчетных досок, а также электрических аналоговых вычислительных машин ограничена, что обусловлено принципами их работы. Однако желаемая точность обработки результатов измерений может быть всегда достигнута. Она составляет несколько десятых процента, что на порядок величины выше точности результатов спектрографического анализа. Таким образом, за счет обработки результатов измерений точность анализа не ухудшается. В принципе точность цифровых вычислительных машин может быть увеличена почти бесконечно. При обработке результатов измерений фактически используется только небольшая часть этой потенциальной точности. Скорость и автоматизация операций обработки измерений увеличиваются в еле- [c.134]

Для обработки спектров необходимы спектропроектор, микрофотометр и желательно расчетная доска для полной обработки (либо электрическая аналоговая вычислительная машина). Наиболее совершенную обработку можно проводить с помощью ЭВМ, связанной с автоматическим фотометром. [c.181]

Принцип многоканального прибора с электрической аналоговой вычислительной машиной [c.236]

Суммируя сказанное, можно утверждать, что с помощью метода, использующего электрическую аналоговую вычислительную машину, можно [c.242]

В настоящее время пз имеющихся аналоговых вычислительных машин (электрохимические, гидравлические, пневматические и т. д.) наибольшее распространение получили электронные АВМ. Это связано с их надежностью, простотой изготовления, большей гибкостью в решении различных задач, удобством измерения электрических величин. [c.327]

При моделировании технологического процесса мы добиваемся возможно полной адекватности электронной модели и процесса. При этом в равной степени можно утверждать, что электрические процессы, протекающие в аналоговой вычислительной машине, отражают химико-технологический процесс или, что химико-техно-логический процесс отражает электрические процессы, протекающие в данной схеме аналоговой вычислительной машины. Следовательно, можно проектировать процессы таким образом, чтобы часть (или все) функции САУ могли быть возложены на сам процесс или на процесс, организованный параллельно основному и осуществляющий, помимо получения желаемого продукта, управление основным технологическим процессом. Параллельно работающий химико-техноло-логически процесс в данном случае является технологическим, аналогом электронного (или пневматического) регулятора. [c.488]

Аналоговые вычислительные машины (АВМ) широко применяют при моделировании различных физических процессов. В основе этого способа моделирования лежит одинаковое математическое описание систем разной физической природы . АВМ представляют собой эле трическую систему, в которой между непрерывно изменяющимися электрическими величинами (токами [c.147]

Роль аналоговых вычислительных машин заключается в решении некоторых вопросов оптимизации на аналоговых моделях, что сокращает объем экспериментальной работы. На аналоговых машинах математическое уравнение моделируется набором электрических элементов (блоков), каждый из которых моделирует элементарную математическую операцию суммирование, умножение, интегрирование и т. п. Проходя через такую систему блоков, электрический ток претерпевает превращения, соответствующие математическим операциям. Замер параметров тока на выходе дает результат решения. На основании серии опытов постулируется механизм реакции. Кинетическое уравнение этого механизма моделируется на аналоговой машине. Сравнивая поведение модели при [c.11]

Аналоговые вычислительные машины удобно использовать при моделировании процессов, описываемых системами линейных дифференциальных уравнений. В АВМ реальные переменные, характеризующие физико-химический процесс (концентрация, температура, давление), заменяются машинными переменными — напряжениями электрического тока, с которыми в АВМ проводят те же математические операции (сложение, вычитание, интегрирование и т. д.), что и с реальными переменными при математическом описании процесса. [c.266]

Возбуждением в этом случае является импульсное отклонение в концентрации соединения (АС ) от равновесного значения. Подобные соотношения имеют очень общий характер, Так, их используют при вычислении основных частот в квантовомеханических расчетах энергий, электрических сетей радиотрансляционных установок, спаренных гармонических осцилляторов и в проблемах колебаний многоатомных молекул. Особенно важно то, что в этих случаях вопросы химической кинетики можно решить математическими методами кроме того, для моделирования схем реакций можно непосредственно использовать аналоговую вычислительную машину. [c.278]

Химикам, конечно, уже давно было известно, что коллективные свойства молекул таких соединений, как парафины, можно достаточно точно выразить через аддитивные свойства связей. К этим свойствам относятся полная энергия (т. е. теплота образования), дипольный момент, длины связей и валентные углы (это тоже коллективные свойства, поскольку они должны быть такими, чтобы полная энергия молекулы была минимальной). Химики интерпретировали эти соотношения как указания на наличие локализованных связей и полагали, что связь между двумя атомами имеет постоянные свойства, не зависящие от их окружения. Некритическое отношение к этому факту привело к большой путанице и потраченным напрасно усилиям, Теоретики пытались объяснить, почему электроны в молекуле должны быть локализованы именно таким образом, а экспериментаторы пытались установить степень локализации. Как правило, они пытались сделать это, изучая одноэлектронные свойства, например распределение неспаренного спина в радикалах. Теперь соверщенно очевидно, что все эти попытки были несостоятельны. Электроны в молекулах не локализованы. Даже в насыщенных молекулах, таких, как парафины, они находятся на МО, охватывающих всю молекулу. Поэтому все попытки обсуждения одноэлектронных свойств в рамках представлений о локализованных связях не обоснованы и могут очень легко ввести в заблуждение. Однако коллективные свойства многих молекул по причинам, которые были указаны, могут быть почти такими, как при локализации валентных электронов в определенных связях. Модель локализованных связей молекул является скорее аналогом, чем описанием действительности. Достоинство этой модели заключается не в том, что она верна, а в том, что она позволяет просто и легко предсказывать свойства молекул, которые пока еще невозможно вычислять с помощью квантовой теории. Хорошим примером подобного приема служит применение в технике аналоговых вычислительных машин. В таком вычислителе можно моделировать напряжения в мосту с помощью набора электрических контуров задаваться вопросом, действительно ли электроны в молекуле локализованы, столь [c.186]

Для решения относительно простых задач по обработке эксперимента используют аналоговые вычислительные машины (АВМ). В них результаты химического процесса исследуют с помощью его математической (электрической) модели, набираемой из различных блоков, имеющихся на АВМ. Главное назначение аналоговых машин состоит в решении дифференциальных уравнений скорости и подборе их параметров. Несколько таких вариантов, выведенных на основе вероятных предположений о механизме реакции, программируют на электрической модели машины и подбирают вручную параметры уравнений так, чтобы кривые, получаемые на осциллографе, или данные, наблюдаемые по стрелкам приборов, наилучшим образом совпадали с экспериментом. Недостаточная точность получаемых величин и ограниченность возможностей АВМ делают целесообразным их применение лишь для предварительной отбраковки неадекватных моделей и приблизительной оценки параметров уравнений, удовлетворительно описывающих эксперимент. [c.297]

Расчет многокомпонентной ректификации на электронных вычислительных машинах. Как указывалось, расчет ректификации многокомпонентных смесей наиболее точными методами значительно облегчается при использовании ЭВМ, все шире применяемых для расчета, анализа и оптимизации процессов разделения. Использование машин позволяет достигнуть большой скорости вычислений при высокой их точности. Для расчетов применяют как цифровые, так и аналоговые вычислительные машины. Последние более просты и обычно работают как электрическая модель, в которой изменению того или иного параметра ректификации соответствует изменение напряжения тока. Машинный расчет складывается из подготовки исходных данных и составления системы уравнений, необходимых для расчета (эта часть задачи обычно выполняется химиками-технологами) и перевода намеченной схемы расчета на язык машины, т. е. собственно программирования. Методы расчета многокомпонентной ректификации на вычислительных машинах рассмотрены в специальной литературе. [c.537]

В аналоговых вычислительных машинах (АВМ) все математические величины (т. е. входные, промежуточные и выходные) представляются в виде непрерывных значений каких-либо физических величин (длин, углов, электрических напряжений, электрических токов и др.). [c.112]

Сигналы, полученные от датчика, необходимо преобразовать для последующего накопления их в соответствующих устройствах и переработки в необходимую информацию. Накопление данных в простейшем случае осуществляют визуально или путем записи показаний измерительных приборов, например показывающего прибора. При этом возможны ошибки, особенно при быстром поступлении сигналов, вследствие неправильного считывания и списывания результатов. Значительно эффективнее регистрация преобразованных сигналов ведется самописцем или печатающим устройством. Результаты измерения накапливаются на перфокартах, перфолентах или магнитных лентах и пластинах, а также путем фотографирования. При обработке результатов измерений при помощи вычислительных машин необходимо преобразование электрических величин, например токов, пропорциональных концентрациям, в параметры двоичной или десятичной системы. Этот процесс происходит в аналогово-цифровых преобразователях (разд. А.2). Для предотвращения искажения аналоговых величин из-за влияния помех преобразование сигналов датчика следует осуществлять непосредственно вслед за получением сигналов, поскольку цифровые величины по своей сущности не могут быть искажены. Для наблюдения за ходом процесса сигналы датчика должны быть преобразованы в преобразователях различных типов с целью передачи их в приборы управления или регулирования. Для установления границ преобразования проводят стандартизацию входных и выходных параметров преобразователя. В процессе накопления данных независимо от того, идет ли речь о простой записи или записи с применением приборов, преобразовании, запоминании или накоплении сигналов, непосредственного получения информации не происходит. [c.434]

Использование аналоговой вычислительной техники строится на принципе, согласно которому переменные дифференциального уравнения процесса выражаются в единицах напряжения (вольтах), являющихся машинными переменными, а независимая переменная уравнения выражается через время, так как электрический процесс интегрирования машинных переменных развивается во времени. Аналоговые машины не производят дискретного счета они производят непрерывные измерения напряжения, передаваемые на приборы и осциллограф. [c.84]

Рис. 5.2. Структурная электрическая схема математической модели процесса приготовления резиновых смесей для решения на аналоговой электронной вычислительной машине АВМ ЭМУ-10 [20].

В-третьих, при экспериментах на пилотной установке в общем используется та же система, что и на промышленном объекте, только немного уменьшенная и упрощенная аналоговые же машины в общем используют другой физический принцип. Например, система А может быть химическим объектом, однако вычислительная машина В, подчиняющаяся тем же уравнениям, будет почти всегда электрической. Это третье отличие может выглядеть по-разному возможно, например, провести ряд экспериментов для изучения переноса тепла путем исследования переноса масс [7]. Подобные эксперименты очень близки к вычислениям на аналоговых машинах. С другой стороны, электрические аналогии могут быть использованы для изучения поведения электрических систем, когда они могут рассматриваться как модели пилотных установок. [c.20]

Полученную вышеуказанным способом величину ДУ и соответствующую ей концентрацию Сх можно найти на линейной шкале ДУ и логарифмической шкале с автоматического У-потенциометра аналитического блока (рис. 5.77) Параллельно с У-потенциометром подключены симметричный распределительный мост напряжения и потенциометр для электрической регистрации величины Сг. Эти элементы связаны с источником напряжения через п-потенциометр. При регистрации величины ДУ соответствующее модельное напряжение получают при условии, что для нулевой точки распределительного моста напряжения и для ползунка автоматического потенциометра установлен параметр Т1 = 1. При регистрации концентрации Сх напряжение ДУ выравнивают между ползунками потенциометра с, и автоматического потенциометра, если при этом соответственно установлен -потенциометр. Разность потенциалов /т)(1д Сж)—1/т1(1д Сг), существующая между этими двумя точками вычислительного блока, равна разности потенциалов ДУ и по существу является решением основного уравнения т)ДУ = 1дс — с помощью электрической аналоговой машины. [c.157]

Между сигналом напряжения, образующимся в спектрометре, и искомой концентрацией существует соотношение, которое показано на рис. 6.17 схематической аналитической кривой а. Обозначим этот сигнал напряжения через Ух+и, которое будет означать выходное напряжение усилителя, подключенного к накопительном.у конденсатору X, без учета поправки на фоновое излучение. При использовании нелинейного градуировочного графика автоматическое измерение достаточно затруднено. Поэтому такую кривую следует заменить на прямую линию, проходящую через начало координат. Эту операцию можно выполнить относительно просто с помощью электрической аналоговой или цифровой вычислительной машины. Сущность этой операции заключается прежде всего в разбиении аналитической кривой на линейные участки (рис. 6.17). Известно, что любую заданную кривую можно аппроксимировать или заменить с любой точностью достаточным числом соответственно выбранных прямых линий (хорд). Опыт показывает, что аналитическую кривую в [c.236]

В отличие от аналоговых в электронных вычислительных машинах программа и исходные данные представляются в дискретной форме, т. е. в виде чисел. Поступая в машину, числовая информация преобразуется в последовательности электрических импульсов, над которыми в дальнейшем выполняются все операции. Электронные вычислительные машины, как правило, не оперируют с числами, записанными в десятичной системе счисления. Для представления чисел в машине обычно используется двоичная система счисления, в соответствии с которой все числа представляют в виде комбинаций цифр О и 1. Если даже числовая информация вводится в машину в десятичном коде, она в дальнейшем преобразуется в двоичный. При [c.126]

Выше было показано (см. стр. 16), что такие различные по природе явления, как трение жидкости, теплопроводность, диффузия, поток электричества и другие описываются одинаковыми дифференциальными уравнениями, т. е. выражают изоморфность математических моделей разных процессов. Таким образом, пользуясь указанной аналогией математических описаний, уравнения физикохимических процессов можно решать как электрические уравнения при помощи аналоговой вычислительной техники. В этом смысле процесс, протекающий в химическом реакторе, аналогичен решению математической модели его на АВМ. Исследуя процесс на аналоговой машине, можно получить такие же результаты, как если бы мы воспроизводили работу реактора. [c.48]

Другой класс вычислительных машин — аналоговые машины — основан на тождественности математического описания процессов, происходящих в реальном объекте и в модели. В этом случае поведение объекта описывается дифференциальными уравнениями, по которым затем строится электрическая или пневматическая модель. В модели каждому переменному параметру процесса соответствует некоторая величина, например напряжение в электрической модели или давление воздуха в пневматической, которая изменяется в соответствии с законом изменения параметра реального процесса. Наиболее распространены электронные модели, построенные на базе усилителей постоянного тока. [c.93]

Строзер [10] описывает решение стационарных уравнений теплопроводности на аналоговых вычислительных машинах (АВМ). Электрические моделирующие схемы, содержащие около сотни усилителей, легко собираются и позволяют получать решение простым измерением напряжений в соответствующих точках. [c.23]

Измерение с помощью ЭВМ. Электрический сигнал на выходе масс-спектрометра изменяется непрерывно (рис. 5.8 а), и поэтому каждый пик является частью аналогового сигнала, который можно обработать непосредственно с помощью аналоговой вычислительной машины. Одпако поскольку большинство вычислительных машин являются цифровыми, то необходимо, чтобы вводимый сигнал был представлен в цифровой форме (рис. 5.8,6). Для этого между масс-спектрометром и ЦВЛ4 помещают апалогово-цифровой преобразователь,, с помощью которого вводимый сигнал переводится в цифровую форму. Независимо от того, каким способом вводится в машину информация, она содержит данные о пиках репера и исследуемого соединения. Машине задают программу поиска реперных пиков и последующего расчета точных масс ионов исследуемого соединения интерполяцией к ре- [c.192]

Аналоговая вычислительная машина состоит из наборов отдельных электрических цепей, комбинируя которые можно создать электрический аналог изучаемых систем. Измерение тока соответствующей силы и напряжения, пропущетного через эту электрическую систему, дает требуемое решение, которое можно представить в графическом виде, во временном изображении на электроннолучевой трубке либо, что более обычно, — в виде записей на бумажной ленте. Программирование аналоговой вычислительной машины в принципе сводится к выбору нужных цепей и соединению их друг с другом, позволяющему получить аналог модели процесса. Константы и исходные данные исследуемой модели обычно представляются переменными сопротивлениями и др., величины которых можно с легкостью менять. Малой настольной вычислительной машины, в схему которой входит, скажем, 12 усилителей, вполне достаточно для решения простых элементарных моделей, таких, как система дифференциальных уравнений для двух последовательных реакций первого порядка. Однако для решения большинства проблем, с которыми приходится сталкиваться в промышленности, требуются аналоговые вычислительные машины гораздо большего размера. [c.236]

Аналоговые вычислительные машины называют также моделирующими установками. Они отличаются от ЦВМ тем, что оперируют непрерывными величинами. Такими величинами чаще всего являются напряжения на различных участках электрической схемы, причем структура схемы строго соответствует условию решаемой задачи. Измерения осуществляются стрелочными или цифровыми вольтметрами. В состав АВ. " входят типовые решающие блоки, такие как су.мматоры, интеграторы, инвертеры. Из них, как из детских кубиков, строится схема для решения задачи. [c.9]

В аналоговых машинах использовались электрические, магнитные, оптические и другие сигналы, называвшиеся машинными переменными. Причем помимо простых счетнорешающих приборов в рассматриваемый исторический период существовало производство мощных и дорогсетоящих аналоговых вычислительных мапгин, обеспечивающих значительно лучшие харакгеристики при решении дифференциальных уравнений, чем цифровые вычислительные машины. [c.148]

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]

Он-лайновый режим [23] характеризуется тем, что информация, предназначенная для обработки, принимается непосредственно в месте ее получения, а выходная информация может передаваться туда, где необходимо или целесообразно ее дальнейшее применение. Вычислительная машина, работающая в онлайновом режиме и предназначенная для целей автоматизации, будет выполнять функции управляющей ЭВМ. Через интерфейс, обеспечивающий согласование сигналов по уровню и частоте, осуществляется прямая связь между вычислительной машиной и различными источниками сигналов, исполнительными звеньями, устройствами ввода и вывода информации. Поскольку находящие применение машины перерабатывают информацию только в цифровом виде, их снабжают согласованными с ними преобразователями входных и выходных данных. В случае аналоговых электрических входных сигналов (как, например, сигналов, снимаемых с хроматографического детектора) для этой цели используют аналого-цифровые преобразователи, а для выходных аналоговых сигналов — соответствующие цифро-аналоговые преобразователи. [c.429]

Решение уравнений может осуществляться на цифровых (ЦВМ) или на аналоговых (АВМ) вычислительных машинах. На ЦВМ проводится численное решение уравнений, так как решить в общем виде систему уравнений нельзя. Ответ получается достаточно точным. На АВМ математическое уравнение моделируется набором влектрических элементов (блоков), состоящих из емкостей, индуктивностей, сопротивлений. Каждый блок моделирует математическую операцию — суммирование, умножение, интегрирование и Т. Д. Электрический ток, проходя схему, претерпевает изменения, [c.130]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология