Automatyka
W jaki sposób można łączyć czÅ‚ony nieliÂniowe?
CzÅ‚ony nieliniowe z jednym wejÅ›ciem i jednym wyjÅ›ciem można łączyć (tak jak i czÅ‚ony liniowe) trzema sposobami: szeregowo, równolegle i na zasaÂdzie sprzężenia zwrotnego. Na rysunku 2.28A pokazano te trzy typy połączeÅ„ na przykÅ‚adzie dwu czÅ‚onów opisanych zależnoÅ›ciami y = f\(ux), yi = Mu2). Jak widać, jest to przypadek zależnoÅ›ci uwikÅ‚anej (y po obu stronach równoÅ›ci). Wynika to z „pÄ™tli" oddziaÅ‚ywaÅ„ H\ -* y-* >i —► u,... UkÅ‚ady, w któÂrych wystÄ™pujÄ… tylko połączenia szeregowe lub równolegÅ‚e (zależność ma tam postać jawnÄ…) nazywa siÄ™ ukÅ‚adami otwartymi, ukÅ‚ady zaÅ› z pÄ™tlami (o niejawnym, uwikÅ‚anym opisie) nazywa siÄ™ ukÅ‚adami zamkniÄ™tymi ( ukÅ‚adami z rekurs-jÄ…). PróbujÄ…c rozwikÅ‚ać podanÄ… zależność, można zapisać funkcjÄ™ odwrotnÄ… do funkcji J\ jako f~Ay) = u+f2(y) StÄ…d otrzymamy u = fil(y) - f2(y) = g(y) PiszÄ…c teraz funkcjÄ™ odwrotnÄ… do g, otrzymalibyÂÅ›my szukanÄ… zależność jako >' = g\u) Zależność ta jednak tylko na pozór wyjaÅ›nia kweÂstiÄ™, ponieważ dla jej speÅ‚nienia jest potrzebne istnienie funkcji odwrotnych /71 i g ', co nie zawsze ma miejsce. Brak funkcji odwrotnej f\1 (jej niejednoznaczność) jest stosunkowo Å‚atwy do uwzglÄ™dnienia przy posÅ‚ugiwaniu siÄ™ metodami wykreÅ›lnymi (patrz pyt. 2.32), natomiast funkcja odwrotna g 1 istnieje tylko wtedy, gdy pÄ™tla oddziaÂÅ‚ywaÅ„ u\-*y-*yi-+u\ jest stabilna. PojÄ™cie stabilÂnoÅ›ci jest omówione w pyt. 2.50 i dalej, dotyczy ono w zasadzie ukÅ‚adów dynamicznych, tutaj natomiast stykamy siÄ™ z pewnÄ… interpretacjÄ… tego zjawiska. PomiÅ„my Å›cisÅ‚e wyprowadzenia i zauważmy, że jeÅ›li w pÄ™tli sprzężenia zwrotnego na rys. 2.28A (c) funkcje A i h miaÅ‚yby tÄ™ wÅ‚aÅ›ciwość, że sygnaÅ‚y w pÄ™tli oddziaÅ‚ywaÅ„ ulegaÅ‚yby podtrzymywaniu, tzn. że dla pewnych u, i u2 byÅ‚oby to połączenie takie traci sens. Przy powyższym warunku speÅ‚nionym równoÅ›ciowo moglibyÅ›my bowiem otrzymać przy u = 0 wartoÅ›ci ut \ u2 = y niezerowe. a przy warunku speÅ‚nionym nierównoÅ›-ciowo przy dowolnym u otrzymalibyÅ›my u i y nieograniczone. PrzykÅ‚adowo na rys. 2.28B pokaÂzano pozornie prosty ukÅ‚ad, w którym powinna obowiÄ…zywać zależność y=5^u+-j->'j. UkÅ‚ad taki jest jednak praktycznie bez sensu, ponieważ równość ta może być speÅ‚niona tylko przy u = 0 i >• dowolnym albo przy y—»00. na przykÅ‚adzie połączenia szeregowego czÅ‚onu ze strefÄ… nieczuÅ‚oÅ›ci z czÅ‚onem wprowadzaÂjÄ…cym nasycenie.“Jak jest zbudowana cyfrowa maszyna matematyczna i czym różni siÄ™ od maszyny analogoÂwej?
Maszyna cyfrowa jest urzÄ…dzeniem obliczeniowym operujÄ…cym liczbami (wynika to zresztÄ… z samej nazwy). Umożliwia ona wykonywanie czterech podstawowych dziaÅ‚aÅ„ arytmetycznych. Struktura maszyny jest przystosowana do wykonywanych zadaÅ„ — maszyna skÅ‚ada siÄ™ z arytmometru wykoÂnujÄ…cego dziaÅ‚ania arytmetyczne, pamiÄ™ci zawiera- jÄ…cej odpowiedni zasób danych liczbowych oraz program dziaÅ‚ania maszyny, ukÅ‚adu sterowania, organizujÄ…cego współpracÄ™ miÄ™dzy poszczególnymi elementami maszyny, oraz urzÄ…dzeÅ„ wejÅ›cia i wyjÅ›Âcia umożliwiajÄ…cych wprowadzenie danych i odczyt wyników. Poszczególne operacje maszyny cyfrowej sÄ… wykonywane kolejno na podÂstawie programu zapisanego w pamiÄ™ci. PodstawowÄ… różnicÄ… miÄ™dzy obydwoma typami maszyn jest to, że maszyna analogowa wykonuje dziaÅ‚ania na funkcjach czasu (sygnaÅ‚ach), natomiast maszyna cyfrowa na liczbach. Druga różnica wynika ze sposobu dziaÅ‚ania maszyn oraz programowania. W maszynie analogowej wszystkie operacje sÄ… wykonywane jednoczeÅ›nie. Jeżeli program zawiera np. kilka operacji dodawaÂnia, to każda z nich jest wykonywana za pomocÄ… innego ukÅ‚adu operacyjnego, a wiÄ™c obliczenia sÄ… wykonywane równolegle. W maszynie cyfrowej jest tylko jeden arytmometr, jeżeli jest kilka operacji dodawania, sÄ… one wykonywane kolejno, jedna za drugÄ…, a wiÄ™c obliczenia w maszynie cyfrowej sÄ… wykonywane szeregowo. Fakt ten wyjaÅ›nia, dlaÂczego maszyny analogowe sÄ… znacznie szybsze niż maszyny cyfrowe. ”