Русский | English   поискrss RSS-лента

Главная  → Материалы музея с 2013 по 2016 год  → История отечественной вычислительной техники  → Аналоговые ЭВМ  → Аналоговые машины МН-8, МН-9, МН-10 и МН-10М

Аналоговые машины МН-8, МН-9, МН-10 и МН-10М

АВМ МН-8

Первая в СССР прецизионная АВМ большой мощности. Разработана в 1955 г. Предназначалась для решения обыкновенных дифференциальных уравнений до 32-го порядка с большим количеством переменных коэффициентов и нелинейных зависимостей. Главный конструктор — Ушаков В. Б., основные разработчики — Петров Г.М., Медведев Л.В., Попов В.А., Добров Е.В., Москаленко Г.В.

Выпускалась серийно Пензенским заводом САМ.

Электронная моделирующая установка МН-8 предназначена для решения дифференциальных уравнений шестнадцатого и более высокого порядка (имеет 32 интегрирующих блока). При шестнадцатом порядке используется половина линейной части.

Установка осуществляет до 48 операций суммирования 264 слагаемых, 48 умножений на постоянный коэффициент (с тремя десятичными разрядами), 36 умножений на переменный коэффициент (шаговый переключатель и кусочно-линейная аппроксимация), 12 точных перемножений искомых величин; позволяет набирать 10 нелинейных зависимостей функции от одной переменной, 40 нелинейных зависимостей типа сигнатуры, 9 нелинейных зависимостей типичных характеристик: люфта, ограничения, зоны нечувствительности.

Имеется возможность выполнения четырёх операций дифференцирования. Всего в машине имеется 400 операционных усилителей с индивидуальной автоматической стабилизацией нуля и усовершенствованной схемой их контроля. Для сопряжения с реальной аппаратурой имеются мощные усилители с экономичным выходом. Схема управления рассчитана на элементарные логические операции и имеет дополнительный контроль.

Конструкция установки состоит из 13 секций. Набор задачи производится шнуровыми соединениями на коммутационных полях линейной части. Имеется два пульта управления, позволяющих одновременно решать на машине две различные задачи. Максимальная длительность процесса интегрирования — 10 000 сек. Потребляемая мощность 25 кВт.

АВМ МН-9

Электронная моделирующая установка МН-9 предназначена для исследования динамики основных частей часового механизма. Она позволяет решать уравнения второго порядка, описывающие движение системы «баланс-спираль» часовых механизмов; имеет 5 блоков суммирующего усилителя, 40 блоков постоянных коэффициентов и 9 блоков нелинейной функции от одной переменной. МН-9 имеет 28 усилителей с централизованной автоматической установкой нулей по схеме с конденсаторами и характеризуемся наличием электронной схемы для автоматической коммутации блоков машины в функции искомой переменной.

Конструкция модели стендовая. Режимы работы устанавливаются переключателями и рукоятками на лицевых панелях машины.

АВМ разработана в 1958 г.

Руководитель разработки — Витенберг И. М., разработчики — Ламин Е. И., Беляков В.Г., Козлова А.И.

Серийно не выпускалась.

АВМ МН-10

Малогабаритная нелинейная безламповая моделирующая установка МН-10 является первой аналоговой вычислительной машиной, схема которой выполнена полностью на полупроводниковых элементах.

Установка МН-10 предназначена для решения и исследования задач, описываемых обыкновенными нелинейными дифференциальными уравнениями вида:

, где i=1, 2,..., 6.

Основное назначение установки — исследование различных систем автоматического регулирования методом электрического моделирования.

Установка позволяет решать дифференциальные уравнения, содержащие до шести нелинейных зависимостей вида функции от одной переменной или произведения двух переменных (при любом сочетании этих зависимостей по количеству в пределах шести). Установка может работать в натуральном масштабе времени.

В состав установки входят 24 малогабаритных операционных усилителя постоянного тока, выполняющих операции интегрирования, дифференцирования, суммирования и масштабных преобразований, а также четыре диодных ячейки, используемых в схемах, воспроизводящих типичные нелинейные зависимости вида петли гистерезиса, момента сухого трения, зоны нечувствительности и ограничения.

Возможна параллельная работа двух электромоделирующих установок МН-10.

Результат решения задачи можно наблюдать на электронно-лучевом индикаторе типа И-5 или И-4.

Установка получает питание от блока ЭСВ-10, входящего в её комплект.

Разработана в 1957 г. Имела шкалу 25 В. Предназначалась для решения обыкновенных дифференциальных уравнений до 6-го порядка. Руководители разработки — Ушаков В. Б. и Петров Г. М. Основные разработчики — Лакунин Н.Б., Панов В.А., Степин В.С., Григорьев Г.В.

После модернизации в 1970-х годах выпускалась серийно.

Основные технические характеристики

Вид решаемых уравнений — обыкновенные нелинейные дифференциальные уравнения. Максимальный порядок решаемых уравнений — 6.

Диапазон изменения переменных величин: от —30 до +30 В.

Длительность процесса интегрирования — 200 сек.

Максимальная погрешность 1—3 сек.

Питание от сети однофазного переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 гц. Потребляемая мощность 100 вт.

Занимаемая площадь 0,3 м2.

Вес 75 кг.

АВМ МН-10М

Аналоговая вычислительная машина МН-10М относится к малогабаритным настольным машинам небольшой мощности и предназначена как для интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений не выше десятого порядка, так и для исследования реальных динамических систем методом математического моделирования.

На рис. изображён общий вид машины.

В состав машины входят 24 операционных усилителя и набор обратных связей, общее количество которых равно 12.

Комплект операционных блоков машины позволяет осуществлять до 10 операций интегрирования с одновременным суммированием; до 24 операций инвертирования или суммирования; задание на делителях напряжения до 60 постоянных коэффициентов; воспроизведение однозначных непрерывных нелинейных функций от одной переменной с одновременным суммированием нескольких переменных; операцию перемножения или деления с одновременным суммированием нескольких переменных; воспроизведение до шести типовых нелинейных зависимостей вида зоны нечувствительности, ограничения, сухого трения; до четырёх операций условного перехода.

Общий вид машины МН-10М

Рис 1. Общий вид машины МН-10М

Блок схема машины МН-10М

Рис 2. Блок схема машины МН-10М:
ЭСВ-4 – электронный стабилизированный выпрямитель; АВМ – аналоговая вычислительная машина связи МН-10М; 1 – канал связи с внешней аппаратурой; 2 – канал связи со второй машиной МН-10М; 3 – канал связи с третьей машиной МН-10М.

Для решения более сложных задач возможна параллельная работа двух или трёх машин МН-10М.

Результат решения задачи можно наблюдать и измерять по стрелочному прибору машины или по внешнему регистрирующему прибору (ДРП, ЭПП-09, шлейфовому осциллографу), которые в состав машины не входят.

В машине предусмотрена возможность сопряжения с внешней аппаратурой. Питание машины происходит от блока ЭСВ-4, входящего в её комплект. Схема как самой машины, так и источника питания построена полностью на полупроводниковых элементах. На рис. 55 показана блок-схема машины.

Основные технические характеристики

Вид решаемых уравнений — обыкновенные дифференциальные уравнения. Максимальный порядок решаемых уравнений —10.

Диапазон изменения переменных величин: от — 25 до + 25 В.

Длительность процесса интегрирования — 200 сек.

Питание от сети однофазного переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц.

Потребляемая мощность – 250 Вт.

Габариты 460 × 615 × 445 мм.

Вес 50 кг.

Литература:

  1. А. Д. Смирнов. Модели имитирующие и управляющие. Карлики и гиганты. www.computer-museum.ru/histussr/smm036.htm?sphrase_id=17822.
  2. Общие сведения об аналоговых ЭВМ. http://www.computer-museum.ru/histussr/analog.htm.

Электронные вычислительные машины и моделирующие устройства. Справочник. –К.: “Наукова думка”, 1969.
3 Сентября 2014

Проект Эдуарда Пройдакова
© Совет Виртуального компьютерного музея, 1997 — 2017