Требуется получение

5.37 Имеется мост постоянного тока ( 5.6, а) со следующими параметрами: Ri—Ri — lOO Ом, R2 = R4=1000 Ом. В качестве сравнивающего устройства используется магнитоэлектрический гальванометр. Изменение сопротивления R* на единицу наименьшей декады вызывает на зажимах Г'Г" при замкнутой цепи магнитоэлектрического гальванометра напряжение ?/ГХ=0,6- 10~4В. Требуется подобрать магнитоэлектрический гальванометр из серии (см. при-лож. 4) так, чтобы при указанном выше изменении /?2 отклонение его указателя было не менее 10 дел. (при р от 0,8 до 1,3).

Указания. 1. В задаче требуется подобрать оптимальное сопротивление нагрузки, т. е. такое сопротивление, при котором в нагрузке выделяется максимальная мощность при минимальных нелинейных искажениях. В подобных случаях линию нагрузки следует провести так, чтобы рабочая точка делила рабочий участок пополам, т. е. чтобы гипотенузы треугольников полезной мощности были одинаковыми.

Пример 5-6. Дано: .2< +/800 Ом и г=1200 Ом. Требуется подобрать реактивные сопротивления, которые должны быть включены по схеме иа 5-16, а для согласования приемника с источником.

Техническое проектирование конкретного изделия практически во всех случаях подразумевает оптимизацию как частных решений, так и объекта проектирования в целом. Общим для задач (принятия оптимальных решений), которые возникают на разных этапах проектирования, является то, что они могут быть сформулированы как задача нелинейной оптимизации: для заданной математической модели проектируемого устройства требуется подобрать такие значения варьируемых параметров, чтобы они обеспечивали экстремальное значение критерия оптимальности при условии, что другие характеристики удовлетворяют заданной совокупности технических требований [9]. Анализ технологического процесса и задач, имеющих место при проектировании ЭМММ, убеждает в справедливости замечания Д. И. Батищева, что «среди численных методов поиска оптимальных решений, которые получили название методов оптимального проектирования (методов оптимизации, методов поиска) , не существует универсального, который позволял бы эффективно решать любую задачу нелинейной оптимизации». Решение каждой задачи оптимального проектирования требует индивидуального подхода (о чем настойчиво и убедительно говорят авторы [1, 9, 11, 20, 34, 63]) и связано с применением нескольких методов поиска оптимального решения; и даже в этом случае успех во многом будет зависеть от квалификации и опыта проектировщика. В связи с этим в разрабатываемых САПР большое внимание уделяется вопросам обеспечения проектировщика средствами оптимизации в интерактивном режиме на всех этапах разработки. При этом он может оперативно менять варьируемые переменные как по составу, так и по диапазонам, выбирать наиболее эффективный в сложившейся ситуации метод поиска, подстраивать численные параметры методов [9] к конкретным особенностям оптимизируемой функции. Для решения задачи оптимального проектирования ЭМММ достаточно теоретических и практических методов, доведенных до программной реализации и рекомендованных для применения в САПР. При наличии достаточно полных теоретических проработок общих вопросов оптимизации и конкретных рекомендаций по типичным частным случаям целесообразно остановиться на алгоритме рационального подхода к оптимизации ЭМММ. Лучше всего его проиллюстрировать на примере бесконтактного поворотного (вращающегося) трансформатора (БВТ), так как для этой машины характерной особенностью является наличие двух элементов с разными критериями частной оптимизации и общие стандартные и конструктивно-технологические ограничения.

Пусть требуется подобрать комплексное сопротивление нагрузки таким образом, чтобы при заданном комплексном сопротивлении источника обеспечивалась передача максимума активной мощности от источника к приемнику. Обозначим комплексные сопротивления источника напряжения и нагрузки соответственно через

Пусть требуется подобрать комплексное сопротивление нагрузки таким образом, чтобы при заданном комплексном сопротивлении источника обеспечивалась передача максимума активной мощности от источника к приемнику. Обозначим комплексные сопротивления источника напряжения и нагрузки соответственно через

Путем моделирования рассмотренной комбинированной следящей системы управления требуется: подобрать такое значение постоянной времени регулятора положения %,п, при котором выходная координата ф0 при отработке системой ступенчатого управления будет переходить в новое установившееся положение с перерегулированием на более 20% ; определить максимальную ошибку бшах = фа — фс при отработке следящей системой эквивалентного входного гармонического воздействия:

где'е — наперед заданное сколько угодно малое положительное число; / [aW2] ""' значение целевой функции в центре тяжести симплекса на й-й итерации. Необходим': отметить, что эффективное применение такого критерия весьма затруднительно, нескольку требуется подобрать соответствующее значение е. Поэтому при решении задач параметрической оптимизации систем управления электромеханическими объектами можно принимать значение е достаточно малым, например, е =- 10~а, я окончание итерационного процесса оптимизации производить на основе анализа оперативной информации о текущем значении минимизируемой функции, выводимой на о;\ко из внешних устройств ЭВМ,

Пример 1. Для детали с большим углублением ( 6) требуется подобрать размеры н выбрить расположение дополнительного (внутреннего) анодй или биполярного электрод;, при меднении на подвеске в ьммне с ме ^анодным расстоянием 600 мм. Прн решении задачи с помощью специальной установки для автоматизированного зондирования электрического ноля провели изучение электрических полей в модельной прямоугольной ванне, имеющей д-чину 300 и ширину '200 мм. Модельную ваниу заполняли этилендиами-новым электролитом меднения, опыты проводили прн средней плотности тока I А/дм8. Подвижный электрод—зонд— каломельный электрод. Геометрические ^ярактеристики модельной ванны, картины эквипотенциальных линий, а также

Пример I. Для детали с большим углублением ( 6) требуется подобрать размеры н выбрить расположение дополнительного (внутреннего) анода или биполярного электрода при меднении на подвеске в :>ипне с ме ^анодным расстоянием 600 мм. При решении задачи с помощью специальной установки для автоматизированного зондирования электрического поля провели изучение электрических полей в модельной прямоугольной ванне, имеющей д-чину 300 и ширину '200 мм. Модельную ваниу заполняли этилендиами-новым электролитом меднения, опыты проводили при средней плотности тока I А/дм8. Подвижный электрод—зонд-каломельный электрод. Геометрические характеристики модельной ванны, картины эквипотенциальных линий, а также

[23.1]. С целью уменьшения тока двигателя и возможности его запуска с заданным моментом на валу требуется подобрать пусковой резистор, рассчитать сопротивления его ступеней, их количество, проверить тепловой режим работы подобранного резистора.

Частотное регулирование угловой скорости асинхронных двигателей широко применяется в индивидуальных установках, когда требуется получение весьма высоких угловых скоростей (для привода электрошпинделей в металлорежущих станках с частотой вращения до 20 000 об/мин).

Асинхронный преобразователь частоты обычно используется при s>l, когда асинхронная машина работает в режиме тормоза. Такие преобразователи применяются в деревообделочной, шелкоткацкой и других видах промышленности, где требуется получение скорости вращения, большей 3000 об/мин. Если частоту /z=/jS требуется увеличить по сравнению с частотой /, в к раз, то скольжение s должно быть равным к,

В случаях, когда требуется получение очень большой выдержки времени (30 мин и более), применяются двигательные реле времени. Эти реле применяются при постоянном и переменном токе.

хозяйственных задач. Схематизация процесса стока, т. е. его математическое описание, может привести в свою очередь при принятии наиболее простых схем к определенным погрешностям. С этой точки зрения желателен выбор наиболее строгих способов математического описания процесса стока. Следует, однако, отметить, что, как правило, чем сложнее способ описания, тем большее количество статистических характеристик для него требуется: получение этих характеристик (при прочих равных условиях) может быть достигнуто с меньшей точностью. Таким образом, при недостаточной по длительности исходной информации усложнение описания ведет к увеличению погрешности участвующих в вычислениях характеристик и соответственно погрешностей водохозяйственных и водноэнергетических расчетов.

Маломощные тиристоры имеют следующие параметры (Увкл = = 60 -т- 100 В; /вкл = 0,5 ч- 3 мА; ?/ВЫкл = 2 -г 2,5 В; /ВЬ1КЛ = = 4 -г 25 мА; /0 = 1 мА. Время переключения тиристора составляет несколько сотен наносекунд. Достоинством тиристора является большой допустимый ток через прибор, который даже для маломощных тиристоров равен единицам ампер (2—5 А). Поэтому тиристоры, как правило, используют в таких импульсных генераторах, от которых требуется получение больших импульсных токов в нагрузке.

В настоящее время от технологов и разработчиков микроэлектронных приборов требуется получение компонентов ИМС с размерами, составляющими доли микрометров. К сожалению, современная фотолитография, использующая принципы оптической техники, не в состоянии обеспечить столь высокую разрешающую способность.

В ряде случаев требуется получение максимальной мощности на нагрузке при заданном напряжении обратной последовательности на входе фильтра или, что то же, получение заданной мощности на нагрузке при минимальном напряжении обратной последовательности на входе фильтра.

Так, при подключении реле к вторичным зажимам фильтра часто. требуется получение минимального значения напряжения обратной последовательности на входе фильтра t/2cp, при котором реле срабатывает, т. е. максимальной чувствительности схемы фильтр — реле. При изменении обмоточных данных реле изменяется его сопротивление, а мощность срабатывания Scp остается практически неизменной (см. § 7.3). Таким образом, для получения максимальной чувствительности следует выбирать обмоточные данные и сопротивление реле так, чтобы получить мощность на реле Scp при минимальном значении t/2cp.

Элионная технология в фотолитографических процессах. В настоящее время от технологов и разработчиков микроэлектронных приборов требуется получение компонентов ИМС с размерами, составляющими доли микрометров. К сожалению, современная фотолитография, использующая принципы оптической техники, не в состоянии обеспечить столь высокую разрешающую способность.

Генераторы RC находят широкое применение в радиоизмерительной технике и в ряде случаев, когда требуется получение низких частот, изменяемых в очень широком диапазоне. Переключением сопротивлений или емкостей различной величины можно изменять частоту от единиц герц до десятков килогерц. Для плавного изменения частоты требуется относительно небольшое изменение емкости или сопротивления. К качеству конденсаторов и сопротивлений, входящих в четырехполюсник обратной связи, необходимо предъявлять жесткие требования, так как нестабильность С или R при изменении температуры приводит к изменению частоты генератора. Конденсаторы должны обладать высоким сопротивлением изоляции (малой утечкой), так как в противном случае в области очень низких частот шунтирую щее действие утечки влияет на фазовые соотношения в четырехполюс нике.

Маломощные тиристоры имеют следующие параметры: t/BHJI— = 60^1008; 7вкл = 0,5н-ЗмА; (/вьшл = 2 ~ 2,5 В; /вьшл = 4 ^ 25 мА; /с=1 мА. Время переключения тиристора составляет несколько сотен наносекунд. Достоинством тиристора является большой допустимый ток через прибор, который даже для маломощных тиристоров имеет единицы ампер (2 -=- 5А). Поэтому тиристоры, как правило, используют в таких импульсных генераторах, от которых требуется получение больших импульсных токов в нагрузке.