Программирование аналоговой вычислительной машины

Современные способы изображения биологических систем в виде графических схем ведут свое происхождение, с одной стороны, от традиционных изобразительных методов, используемых в биохимии, физиологии--и других биологических дисциплинах [5, 9, 12, 49, 89, 234, 247], и, с другой, от структурных схем, получивших в свое время широкое распространение для программирования аналоговых вычислительных машин [42, 90, 228]. [c.74]

Система состоит из большого набора математических стандартных подпрограмм, подобных решающим операционным блокам аналоговых вычислительных машин. Эти стандартные подпрограммы илп блоки выполняют функции сумматоров, блоков умножения, деления, интеграторов, функциональных генераторов и т. д. Программирование состоит в связывании этих блоков в последовательность, определяемую уравнениями в соответствии с требованиями конкретной решаемой задачи. [c.44]

Аналоговый вычислитель при той же точности отличается простотой, сравнительно небольшой стоимостью аппаратуры, большой надежностью и достаточно высоким быстродействием. Он легко согласуется с датчиком экспериментальной оптической информации и имеет простую схему программирования. В настоящее время имеется целый ряд серийных малогабаритных аналоговых вычислительных машин (АВМ) [121—123], которые при небольших конструктивных изменениях могут быть использованы в качестве специализированного вычислителя. [c.124]

В книге описываются способы использования средств вычислительной техники для проведения расчетов и исследований технологических процессов. Изложение современного математического аппарата теории управления дано без громоздких математических теорем и выкладок. Основное внимание уделено вычислительным методам, позволяющим проводить расчеты по конкретным задачам до конечных численных значений. В книге описаны цифровые и аналоговые вычислительные машины, рассмотрены принципы программирования, изложены задачи оптимального конструирования ректификационны.х колонн и теплообменников. [c.4]

П1. Программирование задачи на аналоговой вычислительной машине [c.11]

ПРОГРАММИРОВАНИЕ ОБЫКНОВЕННЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ИХ НА АНАЛОГОВОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЕ [c.42]

Для уравнений, общий вид аналитического решения которых известен, рекомендуется на первых лабораторных занятиях сопоставлять результаты машинного решения уравнений с решением, полученным путем вычисления y(t) при нескольких значениях независимой переменной t. Подобное сопоставление машинного и ручного аналитического методов решения иллюстрирует быстродействие и точность аналоговой вычислительной машины и дает возможность выявить ошибки, допущенные оператором в вычислениях или при программировании. [c.80]

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]

Подобные задачи решаются с помощью электронных вычислительных машин — цифровых и аналоговых. Особенно удобны для этих расчетов аналоговые вычислительные машины ЛС-сетки (типа УСМ-1, ЗИС), характеризующиеся мгновенностью получения решения, простотой программирования задачи и наглядностью, возможностью оперативного перехода от одного варианта задачи к другому. [c.274]

Наиболее крупные промышленные предприятия имеют в настоящее время мощные вычислительные центры, оснащенные аналоговыми и цифровыми вычислительными машинами, которые обслуживают квалифицированные программисты. Для того чтобы шире использовать возможности вычислительной техники, нужен штат специальных сотрудников, которые занимались бы изучением и анализом процессов, их математическим описанием, а также требуются специалисты-вычислители, занимающиеся поисками методов программирования уравнений, описывающих тот или иной процесс. [c.13]

Если реактор разделен на значительное число зон, то при решении задачи на аналоговой машине может не хватить операционных усилителей для ее реализации. При умелом программировании, решая задачу на цифровой вычислительной машине, удается учесть все зоны, но за счет чрезмерного увеличения времени решения задачи. Для уменьшения объема вычислительных операций программа составляется для одной продольной зоны, состоящей из четырех радиальных зон. Задача решается затем последовательно для каждой из осевых зон. При этом в зависимости от времени рассчитываются концентрации и температура, начиная с первой продольной зоны. Эти величины хранятся в памяти машины и используются как входная информация для той же самой программы, которая применяется для второй осевой зоны (также состоящей из четырех радиальных зон). Эта процедура повторяется шаг за шагом последовательно по всей длине реактора. Более подробно с программированием таких задач можно ознакомиться в работе . Вопросы, касающиеся техники программирования, не могут быть рассмотрены подробно в этой книге ввиду ограниченности ее объема. [c.239]

В настоящее время для решения вычислительных задач используют в основном аналоговые и цифровые [5, 6] вычислительные машины. Кроме того, разрабатываются также гибридные вычислительные машины [7], сочетающие преимущества обоих типов машин. Для преодоления трудностей, обусловленных программированием вычислительных алгоритмов на конкретных цифровых машинах, созданы различные языки программирования, к числу которых относятся АЛГОЛ [8], ФОРТРАН и т. п. Современные вычислительные машины, как правило, снабжаются соответствующими трансляторами, что делает их доступными любому вычислителю, знакомому с данным алгоритмическим языком. [c.29]

Значение суммарной нагрузки хо вводится в устройство либо автоматически непрерывно, либо периодически оператором. В зависимости от вида характеристик агрегатов в вычислительном устройстве могут применяться различные алгоритмы оптимального распределения, основанные на динамическом программировании, методе неопределенных множителей Лагранжа или градиентном методе. В первом случае вычислительное устройство должно представлять собой цифровую вычислительную машину (ЦВМ), во втором и третьем случаях могут быть применены ЦВМ или специализированные аналоговые машины АВМ. Остановимся подробнее на возможностях технической реализации оптимального распределения в зависимости от вида характеристик агрегатов. [c.182]

Следует отметить, что проведению расчета реактора на аналоговых и цифровых вычислительных машинах должно предшествовать всестороннее изучение рассматриваемого процесса в лабораторных условиях. При этом лабораторные исследования должны быть направлены не на воспроизводство промышленных условий, а на познание первичных закономерностей отдельных стадий процесса. Необходимо изучение кинетики собственно химического превращения индивидуальны веществ (без искажающего влияния физических факторов) с раздельным изучением основных и побочных процессов в широком интервале температур и концентраций. Необходимо также отдельное изучение гидродинамики потока в реакторе, теплопередачи и т. п. Результаты этих исследований дают основу для математического описания процесса и программирования. [c.145]

Два момента могут определить большую скорость получения решения на АВМ — параллельность выполнения различных математических операций и возможность проведения вычислений как в реальном, так и в ускоренном масштабах времени. В противовес ЦВМ сам принцип работы аналоговой машины не требует детального программирования различных вычислительных операций. Решающие элементы АВМ сконструированы таким образом, что являются как бы стандартными физическими подпрограммами, заменяющими математическую систему. Все они функционируют одновременно. В итоге решение задачи проис-ходит в короткий промежуток времени, причем быстродействие АВМ можно значительно повысить при переводе ее в режим периодизации решения. В этом случае реализуются скорости интегрирования до десятков микросекунд, т.е. время решения соизмеряется со временем выполнения одной элементарной операции современной ЦВМ. Важно подчеркнуть, что время вычислений при достаточном количестве аналогового оборудования слабо зависит от размерности задачи и даже при решении сложных задач потребное время редко превышает несколько десятков миллисекунд. [c.243]

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]

Рис. 3.2. Символы, используемые в схемах моделнровання. В левом столбце—обозначения, наиболее часто используемые в схемах ыоделировалия, в правой —обозначения, применяемые для программирования аналоговых вычислительных машин, а) Суммирование (или вычитание) б) умножение (или деление), во втором случае па схеме желательно указывать делимое и делитель в) интегрирующее звено г) нелинейное преобразование д) постоянные коэффициенты.

В гл. 1 дается краткое описание цифровых и аналоговых вычислительных машин, причем подчеркиваются их основные различия и виды задач, для которых каждая из них пригодна. В данной главе мы рассмотрим более полно цифровые вычислительные машины и их программирование. Как много должен знать будущий потребитель о внутреннем устройстве вычислительной машины — это спорный вопрос. Некоторые люди отри цают, что желателен определенный объем знаний, од нако существует большое различие между потребно стями профессионального программиста и инженера интересующегося только решением своей задачи. Мь попытаемся здесь найти компромисс и привести доста точную библиографию, чтобы охватить полностью детал проектирования электронных и логических цепей вычис лительной машины и все подробности программирова ния. [c.44]

Наряду с этим достоинством имеется и один недостаток большие аналоговые вычислительные машины сравнительно трудно программировать подобное программирование сплошь и рядом приходится поручать группе специалистов в этой области, у которых обычно и без того много неотложной работы. Аналоговая вычислительная машина легче справляется с дифференциальными уравнениями, чем с алгебраическими система сложных алгебраических уравнений вскоре оказывается слишком большой даже для самой мощной аналоговой машины. При всем том не подлежит сомнению, что возможность работать на достаточно мощной аналоговой вычислительной машине больше всего поощряет инженеров и химиков использовать в своей работе методы моделирования. Весьма популярное описание основ подобной работы содержится в книге Райта и Нороны [114]. Ныне разработаны программы, позволяющие использовать цифровую вычислительную машину, так сказать, аналоговым способом. Однако эти программы занимают очень много машинного времени там же, где можно не считаться с затратами машинного времени, эти программы обеспечивают весьма эффективный аналоговый метод решения моделей, в особенности моделей отдельных аппаратов. [c.237]

Во второй главе (работы 3 и 4) подробно рассматриваются основные методы программирования обыкновенных дифференциальных уравнений для решения их на аналоговых вычислительных машинах. Материал этих работ целесообразно разобрать на семинарских занятиях, так как свободное владение элементахми программирования во многом определяет успешное выполнение после-дуюших лабораторных работ. [c.9]

В настоящее время для решения вычислительных задач используют в основном аналоговые и цифровые вычислительные машины. Кроме того, разрабатывают также гибридные вычислительные машины сочетающие преимущества обоих типов машин. Для преодоления трудностей, обусловленных программированием вычислительных алгоритмов на конкретных цифровых маЕиииах, создан алгоритмический язык программирования АЛГОЛ-60 При его применении вычислительную машину снабжают специальной программой — транслятором, задачей которой является перевод программы реишния задачи, записанной иа АЛГОЛе, в систему команд машины. Сейчас большинство мои1,ных вычислительных машин, особенно вновь создаваемых, имеют трансляторы для записи программ на АЛГОЛ-60, что делает их доступными любому вычислителю, знакомому с данным алгоритмическим [c.28]

Величина удельного теплового потока вводится в урайнение теплового баланса, из которого рассчитывается температура процесса, а затем снова вычисляется величина и т. д. Схема такого способа определения температуры процесса и величины парового потока представлена на рис. 1Х-16. Уравнение /га = К (Г — Гравн) должно быть преобразовано к виду, удобному для программирования на цифровой вычислительной машине или для аналогового моделирования, так, как было показано в предыдущих главах. [c.193]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология