САНЧУРСК.RU Объединяем на расстоянии
|
САНЧУРСК.RU Объединяем на расстоянии
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
Электронное моделированиеМетодика моделирования работы трактора: Математическая модель процесса и достаточный объем информации об элементах системы позволяют перейти к электронному моделированию. Как следует из математической модели, она содержит функции двух и трех переменных, что представляет известную сложность при электронном моделировании, так как функциональные преобразователи с двумя входами не получили широкого распространения вследствие сложности и малой надежности.В связи с этим необходимо изыскать пути замены функций нескольких переменных сочетанием функций одной переменной. Из известных приемов аппроксимации функций нескольких переменных функциями одной переменной наиболее предпочтительным для данного класса функций следует считать метод опорных кривых с нелинейной интерполяцией между ними. Этот способ не требует большого объема подготовительной работы и вычислительной аппаратуры при моделировании. Чтобы оценить возможность линеаризации функций и выбрать масштаб переменных при моделировании, необходимо установить пределы изменения параметров МТА при колебании системы около некоторого равновесного положения. Такие данные могут быть получены на основании анализа результатов тюлевых экспериментов или других натурных опытов. Все переменные реальной системы в электронной модели представляются напряжениями в различных точках схемы, а операции аналоговой вычислительной машины сводятся к преобразованию напряжения. Чтобы преобразовать реальные переменные в переменные электронной модели (машинные), необходимо выбрать масштаб в зависимости от пределов изменения напряжения в машине. При этом максимальные значения переменных не должны выходить за пределы их изменения и по возможности полнее должен использоваться рабочий диапазон модели. Так как не всегда можно заранее предугадать границы изменения всех переменных, выбранный масштаб уточняют на модели. Аналоговые машины позволяют вводить масштаб времени, т. е. ускорять или замедлять процесс. Желательно, чтобы процесс был не очень длительным, так как при этом интегрируются ошибки. С другой стороны, скоротечность процесса регламентируется возможностью непосредственного наблюдения за ним. На основании машинных уравнений из групп функциональных блоков, воспроизводящих движение отдельных звеньев системы, составляется блок-схема. Так, изменение угловой скорости коленчатого вала двигателя воспроизводится группой блоков перемещение рейки топливного насоса - группой блоков, работа турбокомпрессора - группой блоков. Если исследуется МТА, оборудованный двигателем со свободным впуском, его работа с установившейся нагрузкой воспроизводится группами блоков. Перемещение рейки топливного насоса связано с перемещением муфты регулятора нелинейной зависимостью, которая может быть аппроксимирована двумя линейными участками. Воспроизведение нелинейной зависимости осуществляется схемой, в которой значения z умножаются на разные коэффициенты в соответствии с различным наклоном линейных участков. Ограничение значения у устанавливается на усилителе. Создание электронной модели завершается проверкой достоверности модели. Эффективным методом проверки является сопоставление записей процесса, происходящего при одинаковых условиях в модели и в натурной системе. Читать дальше... Комбинация входных сигналовУстойчивым состояниям непосредственно предшествуют неустойчивые, т. е. такие, в которых из-за инерционности элементов ДСУ после образования новой комбинации входных сигналов существует некоторое время несоответствие выходных сигналов этой комбинации.Например, при переходе от устойчивого состояния в конце цикла к первому состоянию повторного цикла вначале образуется новая комбинация входных сигналов без изменения выходных сигналов, затем выходные сигналы приводятся в соответствие с этой комбинацией входов (устойчивое состояние. После заполнения первичной таблицы переходов ее свободные клетки отмечают прочерками как условные состояния. В колонках для выходных сигналов записывают их значения для соответствующих устойчивых состояний, В рассматриваемом примере первичная таблица имеет восемь строк. Поскольку каждой строке соответствует своя комбинация сигналов от триггеров, то для заведомой реализации заданного цикла достаточно трех триггеров, которые и обеспечат требуемые восемь комбинаций их выходных сигналов. Чтобы избавиться от избытка триггеров, сожмем первичную таблицу переходов объединив ее строки. При этом будем соблюдать следующие правила: две строки могут совмещаться в одну, если при их наложении совпадают устойчивые и неустойчивые состояния с одинаковыми номерами либо устойчивые или неустойчивые состояния совпадают с прочерками (условными состояниями); совмещение устойчивого состояния с неустойчивым с тем же номером дает в совмещенной строке устойчивое состояние; совмещение данного состояния с условным оставляет в силе совмещаемое состояние; для всех устойчивых состояний в сжатой таблице, называемой матрицей переходов, отмечают соответствующие им значения выходных сигналов; Для оставшихся после сжатия строк распределяют комбинации выходных сигналов триггеров, соблюдая принцип соседности, т. е. так, чтобы переходы между устойчивыми состояниями, находящимися в разных строках, происходили при изменении только одного из сигналов триггеров. В рассматриваемом примере объединены четыре верхние и четыре нижние строки. Таким образом, матрица переходов содержит только две строки и для реализуемости цикла достаточно одного триггера. Если верхней строке будет соответствовать действительное значение выходного сигнала триггера, то нижней - его ложное значение. По матрице переходов составляют матрицы Карно для выходных сигналов (в том числе и для триггеров), с помощью которых находят требуемые для построения структуры ДСУ уравнения. Для выходного сигнала управления распределителем матрица Карно по форме совпадает с матрицей переходов, но в ее клетки вместо устойчивых состояний записывают соответствующие им значения данного выхода. Графоаналитический метод. Недостаток большинства методов структурного синтеза состоит в том, что даже при сравнительно небольшом усложнении задач (больше тактов, больше исполнительных устройство больше входных и выходных сигналов) исчезает простота решения, появляются огромные таблицы, матрицы, теряется наглядность, резко возрастают затраты времени, увеличивается вероятность чисто механических ошибок при выполнении несложных, но многочисленных формальных действий. Дальше... Минимизация логических функцийМинимизация логических функций при помощи матриц Карно: при ее построении следует стремиться к квадратной или близкой к квадратной форме, что облегчает последующие действия. По сторонам матрицы распределяют переменные и так, чтобы каждая ее клетка соответствовала полному набору всех переменных, произведение которых должно давать на данном наборе действительное значение функции и нули на всех других наборах.При распределении переменных нужно выдерживать принцип соседности: рядом стоящие клетки должны быть соседними, т. е. отличаться значением только одной переменной. Кроме того, соседними должны быть клетки, расположенные симметрично относительно главных, половинных, четвертинных и т. д. осей матрицы. Так, соответствует набору, и произведение переменных при этих их значениях равно единице. Клетка является соседней с рядом стоящими клетками, а также с клеткой, расположенной симметрично относительно главной оси матрицы. Принцип соседности обеспечивается соответствующим чередованием комбинаций переменных, распределенных по каждой стороне матрицы. Например, для переменных которые распределены по вертикальной стороне матрицы, комбинации значений этих переменных следуют в порядке. Если распределяются по одной стороне три переменные, то комбинации их значений составляют следующий ряд. Матрицу Карно строят отдельно для каждого выходного сигнала и заполняют не произведениями переменных, а значениями выходного сигнала для каждого из наборов входных сигналов. Как и в таблицу состояний, в клетки матрицы записывают обязательные, запрещенные и условные состояния. Для минимизации функции, заданной в виде матрицы Карно, объединяют (склеивают) клетки, содержащие единицы или прочерки. Чем больше обязательных состояний охватывается одним объединением, тем меньше членов в конечном уравнении. Чем больше клеток входит в объединение, тем больше переменных исключается из данного члена конечного уравнения. Объединяют только соседние клетки, соседние пары клеток и т.д. Объединение двух клеток исключает одну переменную, двух пар клеток - две переменные, четырех пар - три переменные и т.д. Исключаемые переменные определяют по простому правилу: если для клеток, охваченных объединением, значения данной переменной меняются, то функция от нее не зависит и переменную следует исключить. В качестве примера минимизируем с помощью матриц Карно уравнения выходных сигналов заданных таблицей состояний. В первом случае объединены нижние две клетки (показано штриховой линией). Без учета объединения уравнение для можно записать в виде СДНФ. Но поскольку клетка с обязательным состоянием объединена с соседней клеткой с условным состоянием, что равносильно замене прочерка единицей и последующему склеиванию, то из уравнения исключается переменная которая для объединенных клеток имеет значения 0 и 1, что не влияет на значение, Следовательно,. Аналогично по матрице для выходного сигнала найдем и после исключения , значение которого меняется при постоянном значении, получим. Результаты совпадают с полученными ранее. Дальше... |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
