Другие аналоговые методы

Другие аналоговые методы. Из предыдущего раздела мы видели, что задача о распределении потенциала может моделироваться электрическим током в среде. Существует множество других процессов, описываемых уравнением Лапласа безвихревое течение жидкости, стационарное распределение тепла, деформация эластичной мембраны. Последний широко использовался на ранних стадиях развития электронной оптики для создания планарных полей. Дополнительным преиму- [c.140]

Наиболее перспективными для решения нелинейных задач теплопроводности, как и для других задач теории поля, являются гибридные системы, состоящие из ЭЦВМ и моделей-аналогов типа сеток. Этот вывод не должен быть истолкован как отказ от аналоговых методов и средств, напротив, только совершенствование всех компонентов, входящих в ГВС, в том числе и аналоговой вычислительной техники, может привести к созданию наиболее эффективных гибридных систем. [c.17]

Приведенный пример использования аналоговых методов при разработке современных гибридных систем лишний раз свидетельствует о необходимости развития этих методов наряду с другими (аналитическими и численными) методами решения нелинейных задач. [c.61]

Особенно полезны различные аналоговые методы. Эти методы основаны на том факте, что в некоторых случаях задача теории упругости математически эквивалентна задаче другого раздела физики, в котором требуемые величины могут быть легко измерены. Уже было упомянуто о гидродинамической аналогии, с помощью которой Дж. Лармор определил концентрацию напряжения в скручиваемом валу, вызванную малым круглым отверстием. Очень важная аналогия была развита Л. Прандтлем ). Он показал, что задача кручения эквивалентна определению поверхности прогибов равномерно растянутой и равномерно нагруженной мембраны, имеющей такую же форму, как и поперечное сечение скручиваемого вала. Используя мыльную пленку как мембрану и замеряя оптическим путем максимальный наклон поверхности прогибов, вызванный равномерным давлением газа, можно легко получить максимальное напряжение при кручении. В дальнейшем метод мембранной аналогии был развит Г. Тейлором ) и применен к исследованию напряжений при кручении валов со сложной формой поперечного сечения. Кроме того, таким же образом была изучена концентрация напряжения в круглых валах со шпоночными канавками. [c.669]

В основе другого направления расчета коэффициентов теплопроводности дисперсных сред лежит подбор моделей ячеек структур, отвечающих наиболее полно структуре реального материала . Выражения для коэффициентов теплопроводности выбранных моделей обычно получают, предполагая доминирующим процесс теплопроводности (кондуктивной). Затем в полученные формулы вводят поправки на конечность размеров пор, конвективный перенос тепла, перенос тепла излучением и т. д. Полученные таким образом соотношения можно использовать, если эксперименты, аналоговые методы или точные решения задачи дают удовлетворительное их подтверждение. [c.16]

Классическая томография является чисто аналоговым методом восстановления информации о внутренней структуре объектов, суть которого заключается в следующем Источник зондирующего излучения 1 (рис 1 8) и регистратор 3 движутся навстречу друг другу в параллельных плоскостях А и С Изображение плоскости В внутри объекта 2, в котором лежит точка пересечения осей зондирующего пучка, на регистраторе 3 будет неподвижным Изображения любой другой плоскости объекта будут смещаться по регистратору 3 при одновременном движении пары источник — регистратор. Поэтому на регистраторе записывается сумма четкого изображения сечения В ( фокального сечения) и смазанных движением остальных сечений объекта, которые создают низкочастотный фон. [c.44]

Воспроизведение математического описания работы механизма, реализуемого с помощью вычислительных машин (цифровых вычислительных машин или аналоговых машин) или других методов на основе построенного алгоритма (указывающего простейшую логическую последовательность элементарных математических операций), называется математической моделью (ММ). [c.47]

К этой группе задач тесно примыкает решение задач линейного программирования на аналоговых вычислительных машинах. Средства математического моделирования за последние годы получили также широкое применение в качестве составных частей сложных систем управления. Так, например, метод управления при помощи прогнозирования предусматривает применение аналоговой вычислительной машины, работающей в ускоренном масштабе времени с повторением решения. Другим примером может служить применение аналоговых вычислительных машин для коррекции параметров регуляторов в самонастраивающихся системах, работающих с объектами, обладающими переменными во времени характеристиками. [c.277]

Другим способом повышения надежности форсированных быстроходных дизелей является снижение теплонапряженности деталей цилин-дро-поршневой группы. В настоящее время начинают получать распространение расчетные методы исследования температурного состояния, напряжений и деформаций в деталях двигателей внутреннего сгорания с помощью аналоговых машин и машин дискретного действия. Целесообразность использования тех или иных вычислительных устройств диктуется рядом причин, которые вытекают из поставленных задач, а также наличием машинных средств счета. [c.249]

Описанный случай использования гибридных устройств является примером удачного сочетания различных методов и средств, которое позволяет, с одной стороны, облегчить использование аналитических и численных методов, а с другой — применить аналоговые средства при решении широкого круга задач, не свойственных для этого вида вычислительной техники. [c.64]

Далее излагаются некоторые методы решения нелинейных задач в применении к задачам стационарной теплопроводности, которые распространяются затем на другие нелинейные задачи. Общим для этих методов является сочетание метода подстановок, позволяющего линеаризовать нелинейное уравнение теплопроводности, с другими аналитическими и численными методами, такими, как метод итераций (метод последовательных приближений), метод конечных разностей (метод сеток), метод прямых, реализация которых может быть осуществлена как на цифровых, так и на аналоговых (а значит, и гибридных) вычислительных системах. [c.74]

Следует отметить, что, хотя в настоящее время для расчетов используется почти исключительно метод Джонса, другие приемы описания поляризации излучения (например, сфера Пуанкаре) также с успехом могут быть использованы для создания графоаналитических методов расчета и даже для построения расчетных аналоговых устройств. [c.143]

К аналоговым относятся электрические модели, используемые для расчетов тепловых полей (электрическое моделирование). Электрические модели выполняют в виде структурных моделей и моделей полей физических величин. Структурные модели для рещения задачи нуждаются в детальной разработке математической структуры решаемого уравнения и поэтому для задачи теплопередачи не пригодны. Для решения этих задач широко применяют электрические модели полей. Такие модели изготовляют сетчатыми (ЭП-12, УСМ-1 и другие) и со сплошными электропроводящими средами (электропроводящая бумага, водные растворы солей), так называемые модели типа ЭГДА, работающие по методу электрогидродинамической аналогии [66, 84]. Метод ЭГДА, разработанный акад. Н. Н. Павловским [c.154]

За последние 5—10 лет развился метод испытаний и исследований систем возбуждения на аналоговых вычислительных машинах (АВМ). Испытания на АВМ имеют. целый ряд преимуществ перед испытаниями другими методами. Наглядность получаемого результата и простота его расшифровки сочетаются с возможностью быстрого и неограниченного варьирования параметров элементов и режимов работы. При физическом моделировании (электродинамические модели) и на натурных установках варьирование параметров и режимов сопряжено с большими материальными затратами, а часто просто невозможно. Вместе с тем моделирование на АВМ имеет один существенный недостаток. Точность отражения процессов на модели определяется точностью их математического описания, которое должно быть возможно более простым, чтобы модель не была очень сложной. [c.11]

Существует целая, достаточно сложная теория нелинейных преобразователей аналоговых сигналов и методов анализа логических операций над ними. Однако в системах управления обычно используются наиболее простые нелинейные преобразования аналоговых сигналов умножение их друг на друга и получение однозначных функций одной независимой переменной. [c.100]

На фиг. 16,6 и 16.7 иллюстрируется применение изложенного метода к простому примеру дренажа через две симметрично выполненные траншеи и проводится сравнение с аналоговым решением этой задачи [36]. Подобное решение широко применяется на практике и позволяет получить количественные оценки в таких задачах, как быстрый спуск жидкости и т. д. Другие попытки рассмотрения нестационарной задачи этого тнпа перечисляются в работах [37—39]. [c.367]

Содержание разд. 3.2 составляют измерения магнитных полей и аналоговые методы определения полей. Здесь были представлены основные методы измерения магнитного поля, основанные на электромагнитной индукции, эффекте Холла, использовании пермаллоевых и висмутовых датчиков и явления магнитного резонанса. Затем мы кратко ознакомились с методами электролитической ячейки, резисторных цепей и другими аналоговыми методами. [c.178]

Для 3. а. наряду с аналоговыми методами, основанными на применении фильтров, гетеродинных анализаторов, сонографов, в настоящее время широко прпмс -няются численные методы с использованием ЭВМ. Применение ЭВМ позволяет выполнять как частотный, так и временной 3. а. возможно также разложение звукового сигнала по другим функциям, отличным от синусоидальных. [c.72]

Ряд приближенных (в том числе аналоговых) методов, используемых для исследования как установившихся, так и неустановившихся движений грунтовых вод, упомянут в предыдущем разделе параграфа (п. 3.3). Здесь остановимся вкратце еще на двух аналоговых методах. Для моделирования неустановившихся движений грунтовых вод применяется так называемый гидравлический интегратор (системы В. С. Лукьянова, 1937), состоящий из гидравлической сети с присоединенными в узлах емкостями. Гидравлические интеграторы использовались, начиная с конца тридцатых годов, в институте Водгео , а затем получили применение и в других местах (М. А. Вевиоровская, Г. Н. Каменский, Т. С. Каранфилов, В. С. Лукьянов и др.). [c.619]

Существуют и такие производства, на которых число возможных автоматических режимов работы и их характер известны заранее. Это энергетика (в частности, АЭС), металлургия, нефтеперерабатывающая промышленность и некоторые другие. ГПС тут будут излишеством. С учетом общей тенденции перехода от аналоговых методов измерения и управления к цифровым, для таких производств в Чебоксарах налажен серийный выпуск ремиконтов. Это приборы управления, название которых состоит из первых слогов фразы регулирующий микропроцессорный контроллер". В полном комплекте ремиконт способен заменить 100 систем авторегулирования, хотя размерами он не превышает телевизор. Как и все современные приборы, ремиконт начинен печатными платами. Пара плат — это его микропроцессор, остальные платы — картотека режимов автоматического регулирования. Необходимый режим включается нажатием клавиши на пульте реми-конта. Это делает оператор, а управляет технологией контроллер (буквально — управитель) автоматически. Опытный образец ремиконта два года проработал на участке отжига и закалки металла на металлургическом заводе. Стальную ленту он прогонял за полминуты сквозь 60-метровую печь, контролируя прочность и пластичность металла. В XII пятилетке ремиконты примерно в 5 раз сократят число приборов управления. Вот какая не требующая программистов управляющая техника применяется в нашем производстве. [c.98]

Аналоговые методы моделирования основаны на математическом подобии (аналогии) между различными физическими процессами. Математическое подобие аналоговых процессов достигается при условии, что описываюш,ие их математические зависимости тождественно переходят друг в друга простым умножением входящих в них величин на постоянные (масштабные) коэффициенты. Следует отметить, что значение математических аналогий выходит за рамки их практического использования. Так, цитируя слова Л. Больцмана ...теми же самыми уравнениями можно решать вопросы гидродинамики и выражать теорию потенциала , В. И. Ленин развивает это положение в более общий философский вывод Единство природы обнаруживается в поразительной аналогичности дифференциальных уравнений, относящихся к разным областям явлений (Ленин В, И. Поли, собр. соч. Т. 18. С. 306). [c.156]

Первое - автоматизированные средства диагностирования с анализом сигнала в реальном масштабе времени. Быстродействующие средства виброакустического диагностирования, дефектоскопии, толщинометрии, структуроскопии, акустической эмиссии, магнитных шумов Баркгаузена и многие другие сегодня создаются на основе применения аналоговых и цифровых методов обработки многомерного сигнала. Типичным примером здесь являются анализаторы сигналов с высоким разрешением, амплитуднофазочастотные дискриминаторы, спецпроцессоры быстрого преобразования рядов Фурье и другие аналогичные устройства. [c.224]

Следует отметить, что метод ЭГДА является приближенным способом решения уравнения Лапласа на специальном аналоговом устройстве. Существуют и другие методы аналогий, например метод магнитогидродинамической аналогии, разработанный А. Н. Патрашевым [15] и метод ламинарной аналогии, в котором используется факт сущ,ествования потенциала, для осредненного по толщине потока вязкой жидкости между параллельными поверхностями при весьма малых числах Рейнольдса (течение Хил—Шоу). [c.269]

Основными достоинствами современной регистрирующей аппаратуры являются следующие высокая скорость ааписи, быстрая готовность документов, максимальная дешевизна носителя записи и других расходуемых материалов, возможность работы с носителем на свету, отсутствие вредных для здоровья химических процессов при получении видимого изображения, низкий расход энергии на получение изображения, большая долговечность органов записи, устойчивость, высокое качество записи и т. п. Однако пока не существует методов регистрации, которые имели бы все перечисленные достоиис1ва. В каждом конкретном случае приходится выделять обязательные требования и, пренебрегая остальными, выбирать соответствующий метод или устройство регистрации. Помимо основной аналоговой информации (графика, изображения и т. п.) часто необходимо записывать сопроводительные данные, облегчающие чтение, расшифровку или оценку документа. К таким данным относят координатную сетку или линейные метки, метки времени или сопроводительную временную диаграмму, дату получения документа, характеристику объекта контроля (номера изделия и партии, материал, типоразмер и т. д.), характеристику условий контроля (вид контроля, энергии, температуру, влаж-1юсть и т, п.) и др, [c.30]

Конечно, уравнения (6) могут быть использованы для непосредственного определения коэффициентов влияния, например, на аналоговой или цифровой машине [1]. Однако здесь мы изложим другой подход (см. пп. а—г), основанный на свойствах уравнений (6). Этот метод назван нами методом преобразованных систем. Рассмотрим сначала линейные системы. В соответствии со свойством уравнения (6), если исходная сисистема линейна (см. п. г.), то левые части основного уравнения и уравнения для коэффициентов влияния тождественны. Следовательно, для решения уравнений (6) мы можем воспользоваться самой системой (или ее моделью, электрической цепью и т. д.), убрав основное возбуждение и вводя возбуждение в соответствие с правой частью уравнения (6). Такая система, полученная из основной, называется преобразованной [2, 4, 5]. [c.82]

Аппаратура при возбуждении гармоиической силой. Наиболее распространенный метод измерения частотных характеристик заключается в приложении к объекту синусоидальных сил, медленно изменяющих свою частоту, и в получении основных результатов (амплитуды и фазы отклика) в графической или табличной форме. Преимущества этого метода перед другими в том, что соответствующая аппаратура хорошо отработана-, достигается (с сопровождающими фильтрами) высокое отношение сигнал/шум малы нелинейные искажения обеспечивается широкий диапазон нагрузок. Подача на ЭВМ данных, обработанных аналоговой аппаратурой, существенно упрощает цифровую обработку, что важно на первых этапах внедрения цифровой техники в эту область измерений. [c.323]

Вариационный подход на основе уравнений медленного течения применялся к теории смазки, где предполагалось, что в идеализированной постановке процессы в подшипнике могут быть рассмотрены при помощи двумерной задачи о движении двух близко расположенных параллельных поверхностей, скользящих одна по другой и разделенных тонкой пленкой смазки. Неоднородное уравнение в частных производных второго порядка, которое впервые ввел Рейнольдс [25] и он же приближенно его решил, как уже отмечалось ранее, представляет основу для этих методов. Некоторые авторы получили численные и аналоговые решения двумерных уравнений Рейнольдса, а Хейз [14] представил общий метод, используя вариационный подход. [c.112]

Интерес к оптическим методам обработки информации вообще и когерентным в особенности стимулирован появлением лазеров и голографии, с одной стороны, и задач, трудно решаемых с помощью традиционных электронных средств обработки информации, с другой. Он обусловлен высокой информационной емкостью светового поля как переносчика информации, высокой скоростью передачи информации с помощью света и устойчивостью к разного рода помехам, относительнрй простотой реализации ряда интегральных преобразований над двумерными оптическими сигналами. Это открывает перспективы создания сравнительно простых высокопроизводительных специализированных аналоговых оптических вычислителей, реализующих довольно сложные алгоритмы обработки. [c.198]

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]

Аналоговое моделирование. Под этим методом моделирования понимается моделирование, основанное на физических аналогиях между электрическими, механическими, тепловыми и другими явлениями. Например, на основе тепловой и электрической аналогий Л. И. Гутенмахер разработал теорию электрического интегратора для тепловых расчетов металлургических и нагревательных печей. На основе тепловой и гидравлической аналогий Г. П. Иванцов разработал теорию гидравлического интегратора для тепловых расчетов металла. [c.154]

Для решения задач о теплообмене при произвольном изменении Qa или t по длине, как и некоторых других задач конвективного теплообмена, можно с успехом использовать аналоговые вычислительные машины, в частности гидравлические интеграторы. На рис. 8-9 сопоставлены результаты решения на гидроиитеграторе задачи о теплообмене в круглой трубе при синусоидальном изменении q по длине с результатами теоретического расчета по методу [Л. 7]. Хорошее соответствие этих результатов подтверждает возможность ис-Рис. 8-10. при изменении q по зако- пользования гидроинтеграто- [c.162]

Существуют два основных подхода, которые можно использовать для выполнения оптическими методами сложения в ССОК по своей сути это оптические аналоговые и оптические цифровые методы. Аналоговые оптическое кодирование и операции с символами остатков чисел используют периодические величины, такие как пространственная или временная фаза оптического поля. В оптическом цифровом кодировании любой/из его видов, включая пространственное (обычно являющееся оптической модуляцией координаты), угловое, временное, частотное п амплитудное кодирование, может быть использован для представления необходимых символов остатков чисел. Эти символы в свою очередь включаются в работу с помощью специально сконструированных оптических систем. Эти системы обладают либо пространственной, либо временной периодичностью, которая помогает свести арифметические операции к периодическим величинам. Тогда арифметические операции, например для оптической координатной модуляции, эквивалентны сдвигу световых пятен с одного места на другое. Эта операция сдвига в свою очередь может быть визуализирована двумя способами. В первом способе подготавливают определенные наборы смещенных друг относительно друга элементов, также называемых картами. В зависимости от требуемого режима световое пятно перемещают на определенную карту. Эти карты являются эквивалентными оптическим поисковым таблицам. Во втором режиме работы перемещают сами карты. [c.125]

Все рассмотренные выше методы вычисления фрактальной раз мерности странных аттракторов требуют использования мощные Ш1фровых микро- или мини-компьютеров. Однако с точки зрения экспериментатора естественно спросить, нельзя ли измерять фрактальные размерности динамических систем непосредственно, используя аналоговые устройства так же, как мы измеряем другие динамические свойства, например скорость и ускорение. В общем случае для динамической системы с многими степенями свободы ответ неизвестен но в некоторых простых задачах фрактальная размерность двумерного отображения Пуанкаре может быть измерена оптическими методами (см. [102]). В основе такого подхода лежит оптическая иитерпреташм корреляционной функции (6.2. Схема, иллюстрирующая этот подход, представлена иа рис. 6.17. Напомним, что вычисление корреляционной функции включает подсчет числа точек в кубе или сф , описанных вокруг каждой точки фрактального множества. Оптический метод использует параллельную обработку информации, позволяющий находить число точек в окрестности всех точек фрактального множества сразу. Свет, идущий от одной пленки, создает на другой пленке освешен ный кружок. Если каждая пленка представляет собой точную копию сечеиия Пуанкаре странного аттрактора, то полный световой поток, испускаемый второй пленкой, пропорционален корреляционной функции. Изменяя расстояние между пленками на рис. 6.17, мы [c.244]

Во-вторых, улучшить электроакустические параметры аналоговых магнитофонов обычными методами уже практически невозможно. Автоматическая оптимизация режимов записи с использованием микропроцессорных систем самоподстройки и Другие приемы не приводят к существенному повышению качества воспроизводимых сигналов. Одновременному улучшению таких, например, противоречивых параметров, как отношение сигнал-шум и коэффициент интермодуляционных искажений, препятствуют свойства канала прямой записи — воспроизведения. Процесс магнитной записи — существенно нелинейный как в смысле намагниченности материала рабочего слоя носителя (зависимость В Н)), так и в смысле пространственного распределения области намагничивания. Рабочий слой носителя записи всегда имеет неравномерную структуру распределения магнитных частиц по магнитным свойствам, размерам и по их пространственному распределению, что вызывает шум носителя и влияет на нелинейность при записи. Принципиально возможно уменьшить нелинейность процесса записи с подмагничиваниедм путем значительного повышения однородности магнитных частиц или путем увеличения градиента поля в зоне записи и линеаризации его пространственного распределения. Однако магнитные головки со сфокусированным полем, создающие повышенный градиент поля в зоне записи, оказались слишком сложными для массового применения и не нашли пока широкого распространения. Создание новых лент с модифицированными магнитными частицами, новыми высококоэрцитивными материалами, слоистой структурой, металлизированным рабочим слоем еще не позволило решить проблему одновременного значительного повышения отношения сигнал-щум и уменьшения нелинейных искажений на выходе аналогового магнитофона. [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...