Проектирование аналоговым методом

Задачи оптимизации предусматривают решение вопросов синтеза с использованием определенных качественных критериев. Аналитическое решение задач оптимизации основано на составлении математической модели механизма. Аналоговый метод проектирования базируется на изучении опыта проектирования, теории подобия и моделирования. [c.521]

Рис. 4.1.6. Блок-схема алгоритма аналогового метода проектирования технологии

Многие задачи исследования и проектирования машин и механизмов могут быть решены методом моделирования с помощью аналоговых вычислительных машин (АВМ). В этом случае математическое описание исследуемой задачи преобразуют в электронную схему, представляющую совокупность линейных и нелинейных блоков-элементов АВМ. [c.443]

Внедрение современных методов расчета в практику работы конструкторских организаций позволяет оптимизировать параметры машин еще в процессе проектирования, сократить затраты времени и средств на доводочные работы, а также обосновать оптимальный уровень унификации. Применение для этих целей аналоговых и цифровых вычислительных машин повышает эффективность расчетных методов обоснования параметров машин при проектировании. [c.25]

Наименьшее количество экспериментальной информации имеется на стадии технического,проектирования. Однако и на этой стадии возможно испытание моделей с целью изучения напряженного состояния и прочности, а также оценка характеристик сопротивления усталости по справочным- данным (см. гл. 11) и нагрузок — по результатам испытания машин аналогичных конструкций, а также на основании расчетов и аналогового моделирования методами статистической динамики. [c.281]

Известен целый ряд работ, посвященных исследованию динамических характеристик дистилляционных колонн на аналоговых и цифровых вычислительных машинах, однако результаты этих исследовании не являются достаточно общими и пока не могут быть непосредственно использованы для расчета и проектирования систем регулирования. В первой части настоящей главы приводятся общие сведения относительно различных систем регулирования колонн, причем основной упор делается на изучение работы систем в статике. Работа систем регулирования в динамике оценивается чисто качественно. Вторая часть главы представляет собой введение в количественные методы изучения динамических характеристик колонн. Обсуждаются факторы, влияющие на инерционность колонны, и даются приближенные аналитические методы количественной оценки этой инерционности. В качестве иллюстрации приводятся некоторые опубликованные результаты анализа реальных колонн. [c.353]

Расчеты нагруженности машины связаны с большим количеством вычислений, которые в ряде случаев целесообразно выполнять с использованием методов и средств вычислительной техники (аналоговых и цифровых вычислительных машин), с применением систем автоматизированного проектирования (САПР). [c.311]

Я не подтвердил документально описания методов, используемых в старой теории теплопередачи, так как не видел в этом необходимости. Читатели, склонные сомневаться в том, что в старой теории для проектирования и расчета установок используются коэффициенты теплоотдачи, что между электрическим и термическим сопротивлениями обычно проводится аналогия, что аналоговые цепи термических сопротивлений используются для расчета линейных и нелинейных тепловых режимов, что нелинейные процессы подразделяются на ряд узких областей, что метод размерностей имеет широкое применение, должны обратиться к любому из имеющихся превосходных учебников или справочников или к последним публикациям в научной литературе по теплообмену. [c.67]

Для непосредственного определения кривой переходного процесса в системах, состоящих из большего числа динамических звеньев и, следовательно, описываемых дифференциальными уравнениями высокого порядка, широко применяются цифровые и аналоговые вычислительные машины. Однако в связи с тем, что в практике проектирования автоматических систем распространены частотные критерии устойчивости, оказывается также полезным рассмотренный ниже метод определения кривой переходного процесса по вещественным частотным характеристикам. Изучение этого метода облегчает понимание связи между процессами, вызванными гармоническими воздействиями на систему и воздействиями в виде ступенчатой функции времени. Эта связь в частности используется [c.108]

Расчет конкретных систем автоматического регулирования обычно выполняется на аналоговых или цифровых вычислительных машинах. Однако несмотря на то, что вычислительные машины позволяют рассчитывать сложные нелинейные системы, аналитические методы исследования продолжают играть важную роль при 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 большей затраты времени, чем анализ одним из указанных выше методов. [c.146]

Еще несколько лет назад единственно доступными средствами для инженерного анализа и синтеза систем управления были бумага, карандаш, логарифмическая линейка и аналоговая вычислительная машина. Эти средства и соответствующие методы были достаточно просты, так что инженер мог легко освоить их за относительно короткое время. Однако за последние 25 лет теория управления достигла такого высокого уровня развития, что ЭВМ стала совершенно необходимым инструментом инженера, положив начало автоматизированному проектированию систем управления (АПСУ). [c.10]

Целью разработок было создание методов моделирования, анализа и проектирования систем управления с использованием интерактивных средств современных ЭВМ для широкого круга пользователей инженеров, научных работников, студентов [12]. В 1970 г., когда начинались эти работы, у нас был накоплен опыт в аналоговом моделировании, опыт в программировании, отладке и использовании программ в интерактивном режиме на языках ФОРТРАН, БЕЙСИК и АПЛ. Мы понимали преимущество человеко-машинного взаимодействия при аналоговом моделировании и возможности цифровых вычислений на мощных ЭВМ. Программное обеспечение (ПО) было разработано при тесном сотрудничестве с пользователями была разработана структура ПО, основные идеи которой были обсуждены на семинарах. Несколько пользователей проверили разработанное ПО средних размеров, после чего оно было модифицировано и доработано, хотя на начальной стадии разработки у нас неоднократно возникало желание начать все с начала. По мере развития работы мы начали лучше понимать, что и как должно быть сделано, что необходимо развивать универсальные программы. Такие пакеты были разработаны, они претерпели много изменений и к 1979 г. достигли законченного состояния, характеризующегося переносимостью, модульностью и эффективностью. С тех пор в пакеты вносились только незначительные изменения, а число пользователей этих пакетов быстро увеличивалось. [c.12]

Существует два подхода к проектированию цифровых систем управления. Это — использование методов дискретизации и методов прямого цифрового проектирования. В первом случае проектируется аналоговый регулятор, удовлетворяющий заданным критериям, после чего закон управления переносится соответствующим образом на цифровые средства. Хотя такой подход во многих случаях дает удовлетворительные результаты, следует заметить, что характеристики цифровых регуляторов существенно зависят от выбора периода квантования по времени. [c.96]

Для различных методов проектирования необходимы специфические модели системы. Поэтому в пакете предусмотрены процедуры преобразования аналоговой модели в дискретную, модели в пространстве состояний — в модель, описываемую передаточными функциями, и наоборот. В пакете предусмотрены методы преобразования передаточной функции в цифровую форму с помощью нескольких методов дискретизации, в частности билинейного 2-преобразования. [c.97]

Все возрастающие требования к точности обработки приводят к необходимости уже на стадии проектирования станка производить расчеты, определяющие распределения температурных полей и возникающие при этом температурные деформации. Основными методами расчета температурных полей станка являются аналитические— методы составления и решения дифференциальных уравнений. Существуют и приближенные методы — с применением моделирования процесса на аналоговых и цифровых вычислительных машинах. Выбор того или иного метода зависит от конструктивных особенностей станка, предполагаемого характера распределения температурных полей, равномерности распределения массы станка и других параметров. Имеющиеся в настоящее время программы для анализа на ЭВМ температурных полей станка позволяют рассчитать стационарные и нестационарные температурные поля и деформации. С учетом сложности форм деталей станков разработан единый метод для приближенных расчетов с использованием ЭВМ осесимметричных деталей, таких, как валы, шпиндели, диски и втулки. [c.149]

Принципиальная схема алгоритма аналогового метода проектирования приведена на рис. 4.1.6. В первом блоке среди унифицированных технологических процессов ведется поиск аншюга для конкретной детали. Как только он найден, появляется полный набор технологических данных, применимость которых нужно оценить путем сравнения чертежа детали и операционных эскизов процесса, и необходимо пересчитать режимы работы. Сравнение начинается с последнего перехода последней операции, выходные данные которого сопоставимы с чертежом детали (вьшолняется в блоках 4 VI 9), а затем ведется последовательная корректировка данных унифицированного процесса посредством формирования операционных эскизов обработки детали по схеме образца. [c.619]

Таким образом, математические модели объектов проектирования на микро- и макроуровнях сводятся к системам обыкновенных дифференциальных и конечных уравнений (под конечными уравнениями понимаются алгебраические и трансцендентные уравнения). Оперирование такими моделями в процедурах одновариантного анализа означает решение соответствующих уравнений. Поэтому методы одновариантного анализа на этих уровнях суть численные методы решения систем дифференциальных и конечных уравнений. То же относится к моделям и методам анализа аналоговой РЭЛ на метауровне. [c.222]

В течение ряда последних лет интенсивно развиваются методы беспоисковой оптимизации, основанные на использовании теории чувствительности [1—4]. Вначале указанные методы разрабатывались в основном применительно к итеративным процессам автоматической оптимизации, производимой при предварительном проектировании системы с помощью аналоговой или цифровой вычислительной машины. Затем появились попытки распространить эти методы и на процессы непрерывной оптимизации и самонастройки [5—7], которая получается из итеративной путем предельного перехода, т. е. при длительности такта оптимизации, стремящейся к пулю. Однако здесь имеются трудности, заключающиеся в том, что для построения модели чувствительности необходима определенная информация о системе. Это требование не слишком обременительно для оптимизации на модели, но оно вступает в противоречие с тем обстоятельством, что в самонастраивающихся системах ( HG) характеристики управляемого объекта априори неизвестны и, кроме того, изменяются в процессе работы. [c.3]

Механика твердого тела обогатила своими методами ряд смежных дисциплин. Проследим ее связи с другими отраслями знаний. В начале XX в. были еще вполне отчетливы связи механики твердого тела с теоретической физикой. Работы по теории упругости некоторых выдающихся физиков-теоретнков приобщили механиков и инженеров к современным методам теоретической физики, например к тензорному исчислению. Связь с физикой, несколько ослабевшая во второй период, в наше время начинает играть все большую роль. Средством связи различных областей механики и других наук послужило установление ряда физических аналогий. Можно указать здесь на аналогию напряженного и деформированного состояния в стержневых конструкциях с электрическими сетями, которая, с одной стороны, позволила использовать для расчета рам электрические аналоговые машины, а с другой — дала возможность применить к этой задаче теорию графов и алгебраическую топологию, ранее приспособленные для анализа электрических сетей. Развитие теории оптимального проектирования, которое в 20—30-х годах шло главным образом как поиск новых конструкций минимального теоретического веса, при переходе в оценке конструкций к критерию стоимости сблизило механику твердого тела с математической экономикой. В то же время это сближение привело к проникновению в механику твердого тела методов технической кибернетики, таких, как линейное и динамическое программирование и теория оптимального регулирования, которые вызвали подлинный переворот в теории предельного равновесия и приспособляемости конструкций. [c.276]

Главная задача, решаемая при трассировке двухслойных плат,— разработка методов и алгоритмов, обеспечивающих полную 100%-ную трассировку всех соединений автоматически. Широкая номенклатура цифровых и аналоговых схем, рост плотности компоновки элементов, реализуемых на двухслойных платах, значительно осложняют эту задачу. Поэтому необходим комплексный подход, включающий разработку набора специализированных эффективных алгоритмов и программ трассировки и подбор для каждого типоразмера ТЭЗ (ячейки) наилучшей программной комплектации с выработкой соответствующих рекомендаций по их применению. В практике автоматической трассировки двухслойных плат применяются последовательно следующие программы 1) определения порядка трассировки электрических цепей и структуры соединений в каждой цепи, проектирования цепей питания и заземления. Подготовительные алгоритмы большей частью эвристические и, хотя не гарантируют полной трассировки заданных электрических соединений, обеспечивают повышение процента автоматически разведенных цепей 2) собственно трассировки. В общем случае даже волновые алгоритмы на объемной модели монтажного пространства не гарантируют полной трассировки 3) доразводки цепей в автоматическом [c.188]

Процесс проектирования систем обеспечения теплового режима, включающий такие существенные стадии, как эскизное проектирование, разработка технического проекта, создание и испытание опытного образца и его модернизация, при современном уровне развития науки, и техники требует широкого применения математического моделирования с целью проведения проектных изысканий и исследований различных типов агрегатов, подсистем и систем. Применение современных методов математического анализа и автоматизированного проектирования с использованием цифровой и аналоговой вычислительной техники в сочетании с традиционными методами создания систем и их экспериментальной отработки позволяет эффективно решать основные задачи итерационного процесса проектирования в кратчайшие сроки. Для реализации в полной мере такого интерационного процесса проектирования необходимы универсальные и точные математические модели систем, объектов обеспечения теплового режима (включая экипаж), окружающей среды и всей гаммы их взаимосвязи. Построение математических моделей всей совокупности взаимодействующих объектов — задача исключительно сложная, требующая больших усилий специалистов различных направлений науки и техники. [c.141]

Возможности программного обеспечения интерактивная программа (1) предназначена для анализа и проектирования линейных систем, содержащих блоки прямых и обратных связей. Пользователь может задать до 15 передаточных функций, описывающих блоки прямых и обратных связей, последовательные и параллельные соединения. На основе передаточных функций отдельных блоков (порядок не более 16) рассчитывается передаточная функция всей системы. Пользователь может получить в виде графиков импульсную и переходную характеристики, логарифмические частотные характеристики, годограф Найквиста, корневой годограф. Программа позволяет найти корни характеристических полиномов, вычислить запасы устойчивости по модулю и фазе. Интерактивная программа (2) предназначена для анализа и проектирования цифровых фильтров различных типов и дискретных систем, для которых пользователь может задать технические требования. Для проектирования фильтров используются метод окон Кайзера, взвешенный метод наимёньших квадратов и билинейное г-преобразование. Программа позволяет проектировать дискретные системы в частотной области, преобразовывать аналоговые модели к цифровой форме. Пользователь может получить графики переходных и частотных характеристик. [c.326]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...