Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Конспект лекций МЭП часть 1.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
3 Мб
Скачать
☆

1. Одновходовий підсилювач із активним опором у ланцюзі зворотного зв'язка.

Для цього випадку

у такий спосіб реалізується безінерційна підсилювальна ланка. Залежно від співвідношення й коефіцієнт підсилення може більше або менше одиниці. В окремому випадку, коли = , маємо тобто вирішальний елемент змінює знак вхідного сигналу й стає "інвертором".

  1. Багатовходовий підсилювач із активним опором у ланцюзі зворотного зв'язка.

може бути використаний для підсумовування сигналів з одночасним їхнім множенням на вагові коефіцієнти . Виконуючу функцію при n -входах можна записати як

3. Підсилювач із конденсатором у ланцюзі зворотного зв'язка.

Апаратна реалізація підсилювача:

Передатна функція підсилювача:

Вихідна напруга підсилювача в області зображень:

або в області оригіналів

Відповідно до цього вираження, розглянутий підсилювач виконує операцію інтегрування в часі вхідної величини.

Якщо підсилювач має кілька входів, тоді зображення вхідної напруги

або в часовій області

Таким чином, ОП з конденсатором у ланцюзі ЗЗ виконує функцію інтегрування з одночасним множенням вхідної напруги на ваговий коефіцієнт:

4. Підсилювач із конденсатором у вхідному ланцюзі.

Передаточна функція підсилювача:

Вхідна напруга в області зображень буде:

або в області оригіналів

Таким чином, ОП виконує операцію диференціювання. підсилювач, Що Диференціює, застосовується рідше інших вирішальних елементів, тому що він погіршує співвідношення сигнал/шум, будучи джерелом високочастотних перешкод.

Наприклад, нехай на вході ОУ є сигнал, який складається з постійної складової й синусоїдальної перешкоди:

Вихідний сигнал ланки, що диференціює, буде

у такий спосіб дія сигналу перешкоди на виході зросла в  раз.

Із цієї причини, у зв'язку з низькою перешкодозахищеністю, подібні елементи ти в практиці моделювання практично не використовуються.

5. Аперіодична ланка

Як узагальнюючий приклад розглянемо наступну структуру:

Передатна функція підсилювача

Так, як опори:

; , те

Видно, що ОП є аперіодичною ланкою.

Таким чином, звичайний ОП може виконувати достатнє число математичних операцій і за допомогою вирішальних підсилювачів можна вирішувати системи ДР.

Особливості:

- беруть до уваги зміну знака на всіх вирішальних елементах;

- вхідні опори повинні бути досить великі (для моделюючих ОП RBX — десятки кому, 1 МОм)

2.3. Попередній аналіз задачі й способи приведення рівнянь до виду, зручному для рішення на аом

Математичний опис великого класу задач, пов'язаних з технікою автоматичного керування, виконується за допомогою диференціальних рівнянь (це динамічні властивості об'єктів керування, перехідні процеси й ін.)

Рівняння, розв'язувані на АОМ, є математичною моделлю вихідних (фізичних) процесів.

В АОМ принципово можливі два методи інтегрування диференціальних рівнянь:

  1. - використання пристроїв, що диференціюють,

  2. - метод зниження похідній.

1 -й метод практично не застосовується через посилення перешкод пристроями, що диференціюють. Розглянемо метод зниження порядку похідній на прикладі рішення диференціального рівняння 2-го порядки з постійними коефіцієнтами:

А2Х" + А1Х' + A0X = у,

де А1 A2, А0 - постійні числа більше 0;

у - постійне число або функція часу, тобто у= f(t) - функція, що змушує.

Вирішимо рівняння щодо вищої похідної:

де ; ;

Таким чином, друга похідна дорівнює сумі всіх інших членів рівняння.

АОМ складається з комплексу операційних блоків, з'єднавши які певним чином, можна одержить рішення завдання. Тому основна мова програмування завдань на АОМ - схемний спосіб.

Представимо рішення диференціального рівняння у вигляді схеми, зібраної на АОМ.

Схема дає загальне уявлення про зв'язки між окремими блоками АОМ і використовується для попередньої оцінки можливості рішення підготовленого рівняння на АОМ.

При побудові схеми необхідно дотримуватися правила руху інформації ліворуч - праворуч, і зверху - долілиць.

Переходячи від схеми рішення до схеми моделювання, слід зазначити, що операція множення безперервної величини на постійне число здійснюється вирішальним підсилювачем шляхом відповідного підбора елементів вхідного ланцюга й ланцюгу зворотного зв'язка (коефіцієнта передачі К). Схема моделювання складається з вирішальних підсилювачів: підсумовуючого, інтегруючого, і інверторів.