Электронное моделирование: Электронное моделирование — журнал | ИСТИНА – Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Что такое электронное моделирование

Профессор БГПА Владимир Овсянко сделал сообщение «Новое направление в моделировании стержневых и континуальных систем, или Компьютерный анализ электронных моделей объектов строительной механики и прикладной теории упругости» в рамках международной научно-технической конференции «Пространственные конструктивные системы зданий и сооружений, методы расчета, конструирования и технология возведения»

Что такое электронное моделирование? Еще в первой половине 70-х гг., когда применение ЭЦВМ для производства расчетов сооружений только набирало силу (эти машины обладали небольшими возможностями и их самих было не так много), с данной целью широко использовались электрические моделирующие установки. В частности, в свое время в Киеве в Институте кибернетики АН СССР, а также в Ростове-на-Дону были разработаны эвристические модели стержневых систем МСС. В БПИ Владимиром Овсянко были разработаны установка ЭМУ-1 БПИ и электронный блок-приставка к установкам МСС и МК для расширения их функциональных возможностей.

С помощью этих электромоделирующих установок производились статические расчеты различных стержневых систем. В частности, в Минске г-ном Овсянко в свое время было рассчитано немало зданий (гостиница «Турист», Дворец искусств, ресторан «Журавинка»). Были выполнены расчеты при реконструкции Минского полиграфкомбината им. Я. Коласа, а также большое количество этажерок промзданий для «Промэнергопроекта», «Белпромпроекта». Выполнялись расчеты и для «Минскпроекта». Метод себя оправдывал. В чем состоит его сущность? Вместо того чтобы рассчитывать само сооружение, выполняется расчет соответствующей внутренним усилиям и перемещениям этого сооружения электрической или электронной цепи.

Схемы-аналоги по своим параметрам полностью соответствуют уравнениям, характеризующим объект строительной механики или прикладной теории упругости.

На используемой установке набирается соответствующая электрическая или электронная цепь. Когда токи мгновенно растекаются по цепи, остается только снять соответствующие измерения. Токи, протекающие по тем или иным участкам, соответствуют изгибающим моментам, напряжения, возникающие в определенных узлах, — угловым и линейным перемещениям системы. Все это предоставляло довольно широкие возможности расчета линейных систем. Для того же, чтобы рассчитывать нелинейные системы, необходимо было разрабатывать дополнительные блоки, функциональные преобразователи с использованием нелинейных полупроводниковых сопротивлений и диодных элементов, что не упрощало работы.

Тем временем цифровые машины постепенно, но все более уверенно входили в арсенал расчетчиков. Если в свое время проводились специальные конференции, посвященные использованию электромоделирующих установок, то потом эти конференции стали совместными, в конце же концов аналоговая тематика оказалась совершенно вытесненной цифровой (по мере того, как аналоговые машины вытеснялись ЭЦВМ).

Однако и сегодня проектировщикам нередко приходится сталкиваться с тем, что существующие программные средства, созданные как непосредственно для микроЭВМ, так и (в свое время) для макси- и миниЭВМ и позднее адаптированные к ПК, хотя и располагают довольно широкими возможностями, все же не позволяют рассчитывать конструкции в случае наложения нелинейных условий.

Создание различных электронных устройств, моделирующих нелинейные системы, требует значительных материальных и временных затрат, что усложняет процесс моделирования нелинейных систем. (Не говоря уже о расчетах на устойчивость и динамику.)

Идея, продемонстрированная г-ном Овсянко, появилась у него в 1990 г. Раз существуют электронные цепи, то очевидно, что эти цепи могут быть рассчитаны с помощью соответствующих пакетов программ. Выяснилось, что совершенствование таких пакетов инициировалось не только строителями — специалистами по теории сооружений, но и электронщиками, которые создавали мощные пакеты с широкими возможностями для расчета всевозможных электрических цепей.

Итак, появилась возможность расчета созданной электронной цепи, соответствующей усилиям и деформациям в стержневой или континуальной системе, с помощью пакета программ, предназначенных для расчета электронных цепей.

Возможности такого пакета программ, как оказалось, чрезвычайно широки — в первую очередь для решения различных задач, связанных с физической, геометрической и конструктивной нелинейностью.

(Г-н Овсянко работает с пакетом программ, разработанным в Массачусетском технологическом университете. Разумеется, возможности пакета позволяют решать и любые задачи статики, устойчивости и динамики сооружений.)

Как известно, курс строительной механики состоит из трех частей — «Статически определимые системы», «Статически неопределимые системы» и «Устойчивость и динамика». Когда г-н Овсянко знакомится с очередным потоком студентов, только начинающих слушать курс лекций по устойчивости и динамике, он обычно говорит: первая часть строймеха — это просто, вторая — это интересно, а третья — это красиво.

Докладчиком было представлено около 30 плакатов, которые наглядно проиллюстрировали как ряд решенных с помощью электронного моделирования задач, так и третью часть этого высказывания в целом. Среди решенных задач — получение картины деформации стержня, потерявшего устойчивость. Что же касается динамики, то в данном случае речь идет о колебаниях стойки с массами, расположенными по ее оси в случае, когда с одной из масс соударяется некая сторонняя масса.

Интерес представляют колебания, возникающие в нелинейных системах. Так, был рассмотрен теоретический вариант расчета балки с массами на упругих опорах, которые имеют отрицательную жесткость. Реально ли существование отрицательной жесткости? Понятие «отрицательный элемент» вполне реально, так как при расчете электронных цепей появляется такой элемент, как отрицательное сопротивление. Это элемент, который не потребляет энергию, а как бы производит ее. Реализовать подобную картину на электронной моделирующей установке довольно сложно — это требует подключения двух усилителей и направления тока в направлении, противоположном тому, в котором он должен идти по данному сопротивлению. Характер опор нелинейный, так что в итоге картина колебаний получается довольно любопытной.

К данной задаче примыкает расчет вынужденных колебаний осадки на нелинейно упругих опорах с учетом затухания колебаний.

Достаточно широко представлен параметрический резонанс, но отдельного рассмотрения заслуживает термопараметрический резонанс. С изменением во времени по опроеделенному закону температуры изменяются и жесткостные характеристики системы.

Маятник, казалось бы, — простая система. Но и в этой системе можно выявить немало интересных и не очень изученных явлений. Г-н Овсянко обнаружил в английских и американских научно-технических журналах конца 40-х — начала 50-х гг. немало задач, посвященных маятнику. В частности, рассматривалась задача изменения длины подвеса маятника по определенному закону. (И эта задача решена Владимиром Овсянко с помощью электронного моделирования.)

Небезынтересен вопрос изучения следящей силы. Что это такое? При потере устойчивости (например, вертикального стержня с защемленным нижним концом) предполагается, что сила в случае, когда стержень отклоняется от первоначального положения равновесия, сохраняет свое первоначальное вертикальное положение. Если же сила отклоняется вместе с верхним концом стержня и «следит» за поворотом сечения этого конца стержня, совпадая с касательной к изогнутой оси стержня, то такая сила называется следящей.

Практически один из вариантов такой схемы реализуется, когда с верхнего конца стойки запускается ракета или же на нем находится бак с вытекающей из этого бака жидкостью.

Исследование систем со следящей силой является сложной проблемой, решением которой занималось много специалистов в области теории сооружений. Ряд плакатов иллюстрировал исследования с учетом реологии (текучести) материалов. Дело в том, что элементам, характеризующим стержень, который имеет вязкие либо упругие характеристики, соответствуют простые элеметы электрической цепи — конденсатор и резистор. На плакатах были представлены стандартные модели — Максвелла, Фойгта, Кельвина, Кардаша. Путем соединения вязкоупругого элемента с упругим, а именно резистора с конденсатором, есть возможность моделировать различные варианты работы материалов конструкций. С частью изложенного докладчиком можно ознакомиться, обратившись к книге В. М. Овсянко «Следящая книга и вокруг нее. Компьютерный анализ электронных моделей деформированных объектов.

«Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ

Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 43 за 2001 год в рубрике наука

Электронное моделирование аварийных ситуаций \ Акты, образцы, формы, договоры \ КонсультантПлюс

Главная
Правовые ресурсы

Подборки материалов
Электронное моделирование аварийных ситуаций

Подборка наиболее важных документов по запросу Электронное моделирование аварийных ситуаций (нормативно–правовые акты, формы, статьи, консультации экспертов и многое другое).

Опасный производственный объект:
Авария это
АГНКС класс опасности
Взрывопожароопасный производственный объект это
Внесение изменений в реестр ОПО
Государственный реестр опасных производственных объектов
Ещё…

Промышленная безопасность:
Авария это
Аттестация в промышленной безопасности
Аттестация по промышленной безопасности
Взрывозащищенное оборудование
Внесение изменений в реестр ОПО
Ещё. ..

Судебная практика: Электронное моделирование аварийных ситуаций

Зарегистрируйтесь и получите пробный доступ к системе КонсультантПлюс бесплатно на 2 дня

Открыть документ в вашей системе КонсультантПлюс:
Апелляционное определение Судебной коллегии по административным делам Верховного Суда РФ от 12.07.2017 N 66-АПГ17-26
Об оставлении без изменения решения Иркутского областного суда от 25.05.2017, которым было отказано в удовлетворении заявления о признании недействующим распоряжения губернатора Иркутской области от 05.05.2017 N 61-р «Об отрешении от должности главы Вихоревского муниципального образования».Согласно частям 4 и 5 статьи 20 Федерального закона «О теплоснабжении» проверка готовности к отопительному периоду муниципальных образований осуществляется, в частности, в целях определения наличия плана действий по ликвидации последствий аварийных ситуаций с применением электронного моделирования аварийных ситуаций, системы мониторинга состояния системы теплоснабжения, механизма оперативно-диспетчерского управления в системе теплоснабжения. Проверка готовности к отопительному периоду теплоснабжающих организаций, теплосетевых организаций осуществляется в целях определения соответствия источников тепловой энергии и тепловых сетей требованиям, установленным правилами оценки готовности к отопительному периоду, наличия соглашения об управлении системой теплоснабжения, готовности указанных организаций к выполнению графика тепловых нагрузок, поддержанию температурного графика, утвержденного схемой теплоснабжения, соблюдению критериев надежности теплоснабжения, установленных техническими регламентами, а источников тепловой энергии также в целях подтверждения наличия нормативных запасов топлива.

Статьи, комментарии, ответы на вопросы: Электронное моделирование аварийных ситуаций

Зарегистрируйтесь и получите пробный доступ к системе КонсультантПлюс бесплатно на 2 дня

Открыть документ в вашей системе КонсультантПлюс:
«Комментарий к Федеральному закону от 27.07.2010 N 190-ФЗ «О теплоснабжении»
(постатейный)
(Ласкина Н. В., Камалтдинова Ю.Д.)
(отв. ред. Н.В. Ласкина)
(Подготовлен для системы КонсультантПлюс, 2015)Органы местного самоуправления должны разработать план действий по ликвидации последствий аварийных ситуаций с применением электронного моделирования, системы мониторинга состояния системы теплоснабжения, механизма оперативно-диспетчерского управления. Таким образом, для того, чтобы муниципальное образование было признано подготовленным к отопительному сезону, оно как минимум должно иметь техническую возможность электронного моделирования аварийных ситуаций, систему мониторинга состояния системы теплоснабжения, оперативно-диспетчерское управление. При этом в комментируемой статье не говорится ни слова о необходимости бесперебойной поставки топлива и его запасах до начала отопительного сезона. Если вспомнить историю последних 20 лет, то именно это являлось основной причиной перебоев в теплоснабжении. Кроме того, если представить себе в качестве примера не крупный населенный пункт, а муниципальное образование, включающее в себя несколько населенных пунктов, находящихся на определенном удалении, теплоснабжение которого осуществляется, например, за счет котельной, то сразу встанет вопрос и об отсутствии современных систем мониторинга и адекватных механизмов оперативно-диспетчерского управления. Иными словами, по большей части нормы ст. 20 носят декларативный характер, поскольку все меры по предотвращению аварий хороши тогда, когда система теплоснабжения в целом модернизирована и надлежащим образом приведена в рабочее состояние. По данным пресс-службы прокуратуры Свердловской области количество аварий в отопительном сезоне 2010 — 2011 гг. выросло на 365% по сравнению с предыдущим отопительным сезоном и составило 230 технологических повреждений.

Нормативные акты: Электронное моделирование аварийных ситуаций

Федеральный закон от 27.07.2010 N 190-ФЗ
(ред. от 01.05.2022)
«О теплоснабжении»4. Проверка готовности к отопительному периоду муниципальных образований осуществляется, в частности, в целях определения наличия плана действий по ликвидации последствий аварийных ситуаций с применением электронного моделирования аварийных ситуаций, системы мониторинга состояния системы теплоснабжения, механизма оперативно-диспетчерского управления в системе теплоснабжения.

Книга «Электронное моделирование в OrCad. (+ DVD)» Кеоун Д

Книги
- Художественная литература
- Нехудожественная литература
- Детская литература
- Литература на иностранных языках
- Путешествия. Хобби. Досуг
- Книги по искусству
- Биографии. Мемуары. Публицистика
- Комиксы. Манга. Графические романы
- Журналы
- Печать по требованию
- Книги с автографом
- Книги в подарок
- «Москва» рекомендует
- Авторы • Серии • Издательства • Жанр
Электронные книги
- Русская классика
- Детективы
- Экономика
- Журналы
- Пособия
- История
- Политика
- Биографии и мемуары
- Публицистика
Aудиокниги
- Электронные аудиокниги
- CD – диски
Коллекционные издания
- Зарубежная проза и поэзия
- Русская проза и поэзия
- Детская литература
- История
- Искусство
- Энциклопедии
- Кулинария. Виноделие
- Религия, теология
- Все тематики
Антикварные книги
- Детская литература
- Собрания сочинений
- Искусство
- История России до 1917 года
- Художественная литература. Зарубежная
- Художественная литература. Русская
- Все тематики
- Предварительный заказ
- Прием книг на комиссию
Подарки
- Книги в подарок
- Авторские работы
- Бизнес-подарки
- Литературные подарки
- Миниатюрные издания
- Подарки детям
- Подарочные ручки
- Открытки
- Календари
- Все тематики подарков
- Подарочные сертификаты
- Подарочные наборы
- Идеи подарков
Канцтовары
- Аксессуары делового человека
- Необычная канцелярия
- Бумажно-беловые принадлежности
- Письменные принадлежности
- Мелкоофисный товар
- Для художников
Услуги
- Бонусная программа
- Подарочные сертификаты
- Доставка по всему миру
- Корпоративное обслуживание
- Vip-обслуживание
- Услуги антикварно-букинистического отдела
- Подбор и оформление подарков
- Изготовление эксклюзивных изданий
- Формирование семейной библиотеки

Расширенный поиск

Кеоун Д.

Что такое моделирование цепей? Его преимущества и типы

Изготовление электронных и электрических схем может быть трудоемким технологически сложным процессом, не говоря уже о дороговизне. После создания электронной схемы проектировщики должны проверить работоспособность схемы, чтобы подтвердить ее работоспособность и внести необходимые коррективы. Что, если бы вместо того, чтобы создавать схему с реальной платой и компонентами, мы могли бы получить математическое описание схемы? В этом и заключается идея Circuit Simulation. В этой статье мы рассмотрим эту тему и рассмотрим различные типы моделирования цепей.

Что такое моделирование цепей?

Наша жизнь наполнена электроникой. Невозможно представить Мир, функционирующий в том виде, в каком он есть сейчас (быстрая электронная информация, на ладони, удобное управление и т. д.) без технологий.

Из-за огромного количества бытовой техники, устройств и гаджетов, которые выпускаются изо дня в день, важно обеспечить бесперебойный производственный процесс, а также придерживаться различных стандартов технологий и правил.

Таким образом, инженеры-электрики и электронщики создают математическую модель цепи для изучения характеристик цепи, не создавая ее на самом деле (с реальными, материальными компонентами). Этот метод моделирования цепей с использованием математических уравнений для проверки и проверки конструкции схемы для электронных и электрических цепей называется моделированием цепей.

Когда мы сравниваем моделирование схемы с другими видами моделирования, такими как логическое моделирование и функциональное моделирование, используется подробная физическая модель (в форме математических уравнений) различных компонентов схемы для решения сложных алгебраических и дифференциальных уравнений. Результатом является точное моделирование с использованием точных временных форм узловых напряжений, а также компонентных токов.

Необходимость моделирования цепей

Очевидно, что с помощью моделирования схем мы можем оценить возможности схем без их создания.
Моделирование цепей экономически эффективно, а также экономит время. Мы можем быстро проектировать сложные схемы с помощью программного обеспечения. Это может сэкономить инженерам-конструкторам и предприятиям значительную сумму как времени, так и денег.
Инженеры могут помочь сократить использование ценных аппаратных ресурсов и создавать оборудование только тогда, когда они получают хорошие и точные результаты моделирования.
Мы можем легко изменить схему на основе результатов моделирования. На каждом этапе моделирования и проектирования инженеры могут проверить производительность схемы и сравнить ее с теоретическим откликом.
— это отправная точка для новой идеи или концепции. Также возможно модифицировать существующие без создания печатных плат.
Подобно физическим измерениям и просмотру сигналов на осциллографе, вы можете выполнять аналогичные действия при моделировании цепей. Легко исследовать различные места в цепи и увидеть формы сигналов в моделировании.

Преимущества моделирования цепей

Большинство самых популярных программ для моделирования схем, таких как SPICE, LTspice и т. д., доступны бесплатно. Однако есть некоторые проприетарные инструменты, все они разработаны с использованием алгоритма SPICE.
Можно изменить модели моделирования и общее поведение симулятора во время движения. Это позволяет вам попробовать различные уровни моделирования, чтобы обнаружить ограничения, которые имеет система.
Изменить значение компонентов очень просто. Помимо значения компонентов, вы также можете проверить схему на различные факторы (напряжения, а также токи).
Тестирование таймингов процессов, связанных с памятью, таких как скорость чтения и записи и задержка модулей памяти, упрощается с помощью аналогового моделирования, специально разработанного для этой цели.
для изучения перекрестных помех в более сложных радиочастотных и высокоскоростных конструкциях.
В дополнение к обычным симуляторам цепей также поставляются инструменты для тестирования конструкций источников питания (SMPS) или сетей распределения электроэнергии.
контролируют уровни напряжения логического 0 и при использовании аналоговых имитаторов. вы можете измерить время перехода между этими уровнями логики.

Типы моделирования цепей

Давайте теперь рассмотрим различные виды моделирования схем. Моделирование можно классифицировать по следующим трем направлениям:

Моделирование аналоговой схемы
Моделирование цифровой схемы
Моделирование схемы смешанного режима

Аналоговый

Как следует из названия, аналоговое моделирование обычно использует аналоговый компонент и сигнал. В этом типе моделирования математические модели должны быть чрезвычайно точными, чтобы работать в частотной области (AC), временной области (переходный процесс) и нелинейном режиме покоя (DC).

SPICE FastSPICE и FastSPICE — это два хорошо известных аналоговых симулятора, которые используют чрезвычайно точные линейные и нелинейные модели компонентов для изучения поведения схемы.

Цифровой

Когда мы сравниваем сложные математические модели аналоговых симуляторов с цифровыми симуляторами, они сравнительно просты. HDL, такие как Verilog и VHDL, составляют основу цифрового моделирования.

В отличие от аналоговых симуляторов, в которых нам требуются постоянно меняющиеся сигналы и сигналы, в цифровом моделировании мы фактически работаем с двумя различными уровнями напряжения. Когда мы говорим о цифровой электронике, они имеют в виду Логический 0 и Логический 1.

Смешанный режим

Комбинация цифрового и аналогового моделирования. Этот тип моделирования может быть очень полезен для проектирования и анализа систем со смешанной схемой. Благодаря моделированию смешанного режима цифровая и аналоговая части становятся отдельными объектами, имеющими собственные инструменты и источники.

Уровни моделирования

В предыдущем разделе мы обсудили различные типы схем моделирования. Эти типы определяют характер схемы, а также этапы анализа, которым мы должны следовать. Вы также можете указать различные уровни моделирования в зависимости от абстракции и сложности схем.

Моделирование на уровне блоков Моделирование, которое мы использовали, разделяло функциональные части на разные блоки и выполняло моделирование на блоках унифицированным образом. Это жизненно важно для модульной конструкции и помогает повторно использовать функциональные блоки, уже имеющиеся в других схемах.
Моделирование на уровне микросхемы Название предполагает, что в симуляторе на уровне микросхемы мы берем одну интегральную схему (микросхему) и моделируем ее функцию как единое целое. Это помогает гарантировать, что чип работает так, как он предназначен.
Моделирование памяти Память играет важную роль в современной компьютерной системе (большой и маленькой). Вот почему существуют программы и симуляторы для очень точного тестирования таймингов памяти. Можно имитировать SRAM DRAM, NAND Flash и многое другое.
Моделирование смешанных сигналов Современные системы на кристаллах, также известные как SOC, на самом деле представляют собой смесь различных цифровых и аналоговых функциональных элементов. Таким образом, мы можем использовать моделирование смешанных сигналов, чтобы понять, как цифровые и аналоговые сигналы ведут себя и взаимодействуют в очень маленьком пространстве.
Моделирование радиочастот Несмотря на то, что проектирование радиочастот остается загадкой для некоторых инженеров, они используют сложное программное обеспечение для радиочастот для проверки и тестирования различных микросхем, связанных с радиочастотами, таких как смесители, усилители PLL, смесители и другие.

Заключение

Моделирование схем является важной частью создания электронных продуктов. С помощью симуляторов вы можете создавать электронные и электрические схемы, проверять их работу, а также анализировать их работу. Вы можете внести необходимые коррективы перед тем, как приступить к изготовлению. Это помогает компаниям сэкономить много времени и денег. В этой статье мы рассмотрели основы моделирования цепей и его преимущества. Мы также рассмотрели различные виды моделирования схем, а также несколько популярных программ-симуляторов.

Сообщение Что такое моделирование цепей? Его преимущества и типы впервые появились на Electronics Hub.

Что такое моделирование цепей? Его преимущества и типы

Проектирование электрических и электронных схем требует времени, технически трудоемко и, не говоря уже о том, является дорогостоящим делом. После проектирования схемы инженерам необходимо проверить ее функциональность, чтобы проверить ее работу и внести необходимые изменения. Что, если вместо построения схемы с использованием реальных компонентов и плат мы могли бы каким-то образом получить математическую характеристику схемы? Это концепция моделирования цепей. В этом руководстве мы узнаем больше об этом, а также рассмотрим различные типы моделирования цепей.

Схема