Программы для цифровой и аналоговой вычислительных машин

Математические возможности цифровых вычислительных машин значительно больше, чем у аналоговых, хотя их применение требует большего времени на подготовку и отладку программ, высокой специальной квалификации обслуживающего персонала. Тем не менее основная масса задач моделирования процессов изомеризации решается с использованием ЦВМ. В этом случае сложность математического описания процесса не играет определяющей роли. [c.273]

Для интегрирования системы (IX, 51) могут быть использованы стандартные программы, имеющиеся для большинства цифровых вычислительных машин. Если же вид производных dR/dXj не слишком сложен, то для решения задачи отыскания оптимума функции R(x) можно с успехом применять и аналоговые вычислительные машины. [c.496]

Затем можно отработать программу аналоговой машины и построить по ней соответствующую машину специального назначения, стоимость которой будет гораздо ниже, чем стоимость цифровой управляющей машины. Это позволит получить для данного процесса весьма удовлетворительную систему управления. Однако сезонные изменения предъявляют такие требования к вычислительной машине, которые при сохранении разумной ее стоимости вообще трудно удовлетворить. [c.169]

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]

Сигналы, снимаемые на выходе усилителя масс-спектрометра, представляют масс-спектр в аналоговой форме, где мерой интенсивности служит измеряемое напряжение. Эти сигналы преобразуются при помощи аналого-цифрового преобразователя с высокой частотой цифрового кодирования в большой массив (несколько тысяч знаков) цифровых значений. Через переходное электронное устройство (интерфейс) цифровые данные вводятся в вычислительную машину, которая при помощи программы, обрабатывающей данные в реальном масштабе времени, т. е. еще в процессе измерений, выбирает из них максимальные значения, характеризующие спектр. В результате получается спектр в координатах интенсивность — время, в котором каждому массовому пику приписывается пара значений интенсивность — время и который при помощи реальной функции преобразования масса — время может быть пересчитан в масс-спектр в традиционном представлении. На заключительной стадии компьютер переводит масс-спектр в запоминающее устройство (магнитный диск или магнитную ленту), после чего компьютер вновь готов для обработки следующего спектра. [c.314]

Расчет конкретных систем теперь обычно выполняется на аналоговых или цифровых вычислительных машинах. Однако, несмотря на то, что вычислительные машины позволяют рассчитывать сложные нелинейные системы, аналитические методы исследования имеют важное значение прн проектировании реальных систем. Это объясняется возможностью получения с помощью аналитических методов более общих результатов с хорошо обозримыми закономерностями, определяющими влияние различных параметров на поведение исследуемой системы. Кроме того, составление программы для расчета на вычислительной машине в случае несложной системы может потребовать больше времени, чем анализ одним из указанных выше методов. [c.174]

После выбора типовой модели (или комбинации нескольких) для описания исследуемого процесса (условно разделенного на ряд звеньев) и принятия системы допущений для упрощения и обоснования принятой структурной схемы, а также для решения системы составленных дифференциальных уравнений, берется определенный (обычно Алгол—60) алгоритм, пользуясь которым и составляют программу для ЭВМ. В соответствии с этой программой машина последовательно выполняет операции, дающие информацию о ходе процесса и конечных его результатах. Следующий этап моделирования с помощью аналоговой или цифровой (см. стр. 18) вычислительной машины состоит в проверке адекватности выбранной модели исследуемому процессу или аппарату и ее коррекции. [c.41]

Основное преимущество цифровой вычислительной машины заключается в том, что с ее помощью удается решать более крупные и сложные модели процессов, чем при использовании других методов решения. У цифровой вычислительной машины есть и другие преимущества, важные на начальных стадиях разработки модели процесса ведь обычно существенное изменение модели легче осуществить, внося изменения в программу цифровой машины, нежели путем составления новой программы для аналоговой машины или же нахождения нового аналитического метода решения. [c.238]

В цифровых вычислительных машинах, в отличие от аналоговых, 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. Цифровые вычислительные машины, как правило, не оперируют с числами, записанными в десятичной системе счисления. Для представления чисел в машине обычно используется двоичная система счисления, когда все числа представляются в виде комбинаций цифр и 1. Если даже числовая информация и вводится в машину в десятичном коде, она в дальнейшем преобразуется в двоичный. При конструировании ЦВМ двоичный код получил распространение лишь потому, что он просто реализуется технически. [c.42]

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]

К счастью, наряду с прогрессом в химической технологии наблюдается бурное развитие электроники, которая с ее быстродействующими и чувствительными приборами стала неотъемлемой частью химических производств. Аналоговые и цифровые машины открыли новые возможности для быстрого анализа как при проектировании, так и в эксплуатации. Вычислительная мащина — только исполнитель, и поэтому ее роль полностью зависит от качества заложенной в нее программы. [c.13]

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]

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]

На этапах собственно технического проектирования детально разрабатываются все алгоритмы математического и информационного обеспечения АСУ, на одном из алгоритмических языков составляются и отлаживаются на универсальных ЦВМ программы решения задач в АСУ. Создается общий алгоритм функционирования всей системы в реальном времени, осуществляющий координацию и соподчинение частных алгоритмов контроля, регулирования, онтималтлого управления и других програлш. Наконец, на этом же этапе проводится экспериментальная проверка основных алгоритмов управления (оптимизации) путем математического моделирования на цифровых и аналоговых вычислительных машинах всего автоматизированного комплекса или отдельных его частей. Результаты математического моделирования позволяют количественно оценить экономическую выгодность решения задач оптимизации и выбрать наиболее обоснованный вариант системы управления с учетом надежности и ремонтопригодности используемых в ней технических устройств, т. е. получить оценку эффективности АСУ. [c.37]

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]

После соответствующего программи-рования системы уравнений решаются как на аналоговых, так и на цифровых вычислительных машинах. Аналоговые машины удобно использовать для первых прикидочных расчетов, а цифровые машины—для получения максимальной точности. Результаты этих решений, представляющие собой ряд зависимостей процента прибыли на капитал (до обложения налогами) от различных производственных параметров, приведены на рис. 1У-5—1У-8. Выбирая из указанных соотношений соответствующие значения скоростей важнейших потоков, размеров оборудования и т. д. (в частности, те из них, которые отвечают максимальному проценту прибыли), легко получить окончательные размеры установки и материальные балансы. Результаты такого отбора сведены в табл. 2. [c.54]

Многоэлементные спектрометры прямого счета могут давать большое число аналитических данных для одного образца. Поэтому при массовом анализе на обработку результатов измерений затрачивается значительное время. В таких случаях автоматическая обработка данных является экономически целесообразной. Лоу и Мартин [2] описывают вычислительную систему для обработки результатов, получаемых на квантометре фирмы "ARL". Эта система предназначена для лаборатории, систематически выполняюшей анализы металлов в образцах нефти. Квантометр имеет 25 аналитических каналов и может контролировать 51 аналитическую линию. Результаты регистрируются на самописце фирмы "Leeds and Northrup", преобразование аналогового сигнала в цифровой код осушествляется с помощью шифратора, соединенного с самописцем. Вычислительная система включает также дистанционно управляемый пробойник перфокарт (IBM 526), маркер бумажной ленты и специальный выносной пульт с цифровой индикацией. Обработка данных, поиск и расчет выполняются на вычислительной машине IBM 360Д5. Выбор группы исследуемых элементов осуществляется с помощью соответствующего переключателя на контрольной панели. Предус.мотренный набор таких групп охватывает основные аналитические программы лаборатории. Система цифровой индикации сканирует по длинам волн выбранной комбинации элементов, выражает в цифровом виде отклонение самописца для каждого из них и печатает полученные значения на специальной карточке, бумажной ленте или на той и другой. Сканирующий механизм включает два вращающихся шаговых переключателя на 26 точек. Один из них, последовательный переключатель каналов, ступенчато проводит квантометр по всем его 25 каналам. Другой контролирует последовательность регистрации данных. Сигнал самописца может быть представлен как в кодированном, так и в цифровом (3 разряда) виде (000-999 для отклонения самописца О - 100%). Система индикации управляется релейной схемой время прохождения отраженного пучка регистрируется частотомером-хронометром с погрешностью 0,1 с. При замыкании контактов хронометра измеренное время наносится на перфокарту или маркируется на ленте. Параллельно серводвигателю самописца, перемещающему перо, подсоединено чувствительное реле, включающее [c.176]

В цифровых вычислительных машинах, в отличие от аналоговых, программа и исходные данные представляются в дискретной форме, т. е. в виде чисёл. Поступая в машину, числовая информация [c.91]

В настоящее время система организована таким образом, что вычислительная машина контролирует и управляет всеми важными экспериментальными параметрами. Память на магнитных лентах используется для хранения и вызова спектра и дополнительных программ. Центральным связующим элементом в системе ПФ является блок сбора данных и контроля. Этот блок осуществляет аналого-цифровое преобразование (частота 100 кГц, разрешение 13 бит), а также цифро-аналоговое преобразование (ЦАП) для записи спектра и вывода на осциллограф. Кроме того, блок содержит контрольную панель, позволяющую управлять некоторыми характеристиками спектрометра с помощью компьютера. Синхронизация каждого импульса и всего эксперимента осуществляется при помощи компьютера посредством блока приема и контроля. [c.38]

После выбора типовой модели (или комбинации нескольких) для описания исследуемого процесса (условно разделенного на ряд звеньев) и принятия системы допущений для упрощения и обоснования принятой структурной схемы, а также для решения системы составленных дифференциальных уравнений, разрабатывается определенный моделирующий алгоритм, пользуясь которым и составляют программу для ЭB M. Если математическое описание процесса представляет собой сложную систему конечных и дифференциальных уравнений, то от возможности построения достаточно надежного моделирующего алгоритма зависит применимость математической модели. В соответствии с составленной программой машина последовательно выполняет опеоа-ции, дающие информацию о ходе процесса и конечных его результатах. Следующий этап моделирования с помощью аналоговой или цифровой вычислительной машины состоит в проверке адекватности выбранной модели исследуемому процессу или аппарату и ее коррекции. [c.42]

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]

Электронно-вычислительные машины перерабатывают информацию вводимая в них информация по заданной программе преобразуется в выходные данные. В аналоговых ЭВМ вычисляемые величины непрерывно изменяются, а их корреляция осуществляется непосредствецно по физическим законам. Этот же принцип лежит в основе логарифмической линейки. В цифровых автоматах обрабатываемые величины представляют собой дискретные числа, которыми машина оперирует по математическим правилам. Речь идет о том же самом принципе, на основе которого работают простые механические и электронные вычислительные машины. В химической промышленности чаще всего применяются ЭЦВМ. Поскольку решение любой задачи с помощью ЭВМ сводится к определенной последовательности математических операций (а компьютер может вычислить все, что только поддается описанию в математических терминах), постоянно расширяющееся внедрение вычислительной техники в область химии влечет за собой все большее проникновение математики в эту область. [c.93]

Гораздо большего экономического эффекта можно достичь при вводе в эксплуатацию комплексных установок. Известны, например, случаи, когда большие АСУП окупались уже только потому, что с их помошью удавалось значительно сократить непродуктивное время разгона новой крупной установки. Кроме того, вычислительные машины гарантируют равномерность работы установок. Наряду с выполнением своих основных функций-последовательным управлением и прямым цифровым контролем-ЭВМ выдает подробную информацию о ходе процесса, например сообщает оператору начало и конец нового такта. По величинам поступающих аналоговых сигналов автомат следит, не приближаются ли они к критическим значениям, что может привести к сбоям в работе установки. В случае повреждения или нарушения режима работы ЭВМ дает сигнал тревоги или даже в зависимости от степени комфорта программы отключает установку. Так же работают и ЭЦВМ например, по величине цифрового сигнала устанавливается, закрыт вентиль или открыт. Данные измерений регистрируются. Параллельно с основной работой вычислительные автоматы могут решать целый ряд посторонних задач вести учет сырья и готовой продукции, координировать сроки заказов, протоколировать важные экономические и технологические данные, составлять архив, производить расчет заработной платы. Все это очень важно, так как полная загрузка столь ценного оборудования-обязательное условие его удовлетворительной рентабельности. Пока что степень загрузки ЭВМ на предприятиях слишком мала на начало 70-х годов она составляла 50% в СССР и 65% в ГДР. [c.101]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология