Analog Computers

Manual / Guide · 1971

Ausbildungsausstattung Analogrechner Wirkungsweise Typ 35 957: Geräte und Funktionsbeschreibung, Bedienungsanleitung

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Operating instructions and device/functional description for the PEK Electronic Type 35 957 analog computer training kit (1st edition, 1971), prepared by Dr.-Ing. Paul E. Klein. Covers the educational significance of analog computers, component symbols (potentiometer, summing amplifier, integrator, multiplier, divider, comparator, function generator), a structured table of contents for exercises from basic voltage generation through PID controller experiments, and a full parts list of PEK teaching boards and accessories included in the kit.

Manufacturer
PEK
System
PEK Analogrechner Typ 35 957
Author
Dr.-Ing. Paul E. Klein
Year
1971
Type
Manual / Guide
Language
German
Learning track
introduction
Pages
7
  • PEK Analogrechner Typ 35 957
  • PEK
  • analog computer
  • operator manual
  • training equipment
  • parts list

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Ausbildungsausstattung Analogrechner Wirkungsweise Typ 35 957: Geräte und Funktionsbeschreibung, Bedienungsanleitung

ee rr P(E)K BECTRONIC AT Ausbildungsausstattung Analogrechner Wirkungsweise Typ 35 957 Gerate und Funktionsbeschreibung Bedienungsanleitung (.Planungs - Nr. 6910 - 76839 ) Versorgungs - Nr. 6930-12-152-1486 Bearbeitet von Dr.-Ing. Paul E. Klein, Tettnang PEK Bestell Nr. 39507 .1 1. Auflage 1971 Sämtliche Rechte vorbehalten. Fotomechanische Vervielfälti- gung nur mit ausdrücklicher Genehmigung von Dr.-Ing. Paul E. Klein. Jeder Nachdruck auch auszugsweise ist verboten. "al P(E)K ELECTRONIC | Analogrechner, Wirkungsweise Inhalt (1. Auflage) Bestell Nr. 39507.1 Inhaltsverzeichnis L 0014 $12 1. Einführung lad Einleitung des Verfassers L 1353 5.1 1,2 Die didaktische Bedeutung eines Analogrechners L 1354 5.1 1.3 Symbole für Bauteile eines Analogrechners L 1353.1 5.1 1.4 Verzeichnis der im PEK - Analogrechner verwendeten Bauteile L 1355 5.1 1.3 Aufbau und Inbetriebnahme des Analog- rechners L 1356 S.1-2 1.6 Erläuterungen zu den im Analogrechner verwendeten Platten L 1351.1 5.1-6 | Mer Vergleich zwischen Analog- und Digital- rechner L 1350.1 S.1 1:8 Anwendungsgebiete von Analog- und Digitalrechnern L, 1950.2 5,1 2s Grundversuche 2.1 Erzeugung einer Stgezahnspannung A 1350.1 S.1-4, L.1-2 2.2 Der Z-Sprung A 1350.2 S.1-6, L.1 3. Praktische Ubungen (Grundlagen) 3,1 Bildung von Faktoren A 1352 S.1-4, L.1 32 Summierung mit dem Analog-Rechner (I) A 1353.1 S.1-5, L.1 Summierung mit dem Analog-Rechner (II) A 1353.2 S.1-3, L.1 3.3 Der Integrierer A 1354 S.1-7, L.1 3.4 Integrationsaufgabe A 1355 S.1-4, L.1-3 3.5 Parabel-Multiplizierer A 1356 S.1-6, L.1-2 3.6 Servo-Multiplizierer A 1357 S.1-4, L.1 Januar 1972 L 0014 - S.1 4. Weitere Beispiele t 4.1 Aufbau und Wirkungsweise eines PID-Reglers (Versuche) A 1360 S.1-8, L.1-4 4.2 Der Analogrechner als Lehr- und Ubungs- gerät in der Regelungstechnik (Demonstrationsvortrag) A 1362 S.1-19 4.2.1 Simulation eines Schwingkreissystems 4.2.1.1 Spannungssprung auf den Eingang eines Integrators 4.2.1.2 Änderung des Dümpfungsgrades 4.2.1.3 Änderung der Eigenfrequenz 4.2.1.4 Erzielung einer negativen Dämpfung 4.2.2 Nachbildung eines Regelkreises 4.2.2.1 Spannungssprung auf den Eingang einer Strecke 4.2.2.2 Verhalten eines PD-Reglers 4.2.2.3 Verhalten eines PI-Reglers 4.2.2.4 Verhalten eines PID-Reglers 5, Allgemeines 5.1 Die Differentialgleichung (Einleitung) L 1112.1 S.1 5.2 Die Differentialgleichung und ihre Lösung mit dem Operationsverstärker L 1112 5.1-8 5,3 Grundlagen einfacher Regeleinrichtungen L 2310 S.1-8 5.4 Begriffe für Regelgrößen nach DIN 19226 L 2300 5.1 58 Fachliteratur L 1350.3 5.1 Januar 1972 L 0014 -— 5,2 P(E)K ELECTRONIC Einleitung Um mit dem Analogrechner arbeiten zu können, sind eine Reihe von Voraussetzungen erforderlich. So sind mathematische Kenntnise als gesicherter Bestandteil des Wissens unerlüßlich. Hierzu gehören auch die Differentialgleichungen, sowie das Rechnen mit beliebi- gen Funktionen. Gemeint ist hier aber noch die Kenntnis der Bauelemente, Bausteine oder Baugruppen, aus denen sich jeder Analogrechner zusammensetzt. Wenn sich auch durch die Fortschritte der Technologie das Aussehen, der Grad der Integration oder einige Spannungspegel ändern mögen, so bleibt das Grundprinzip eines Analogrechners immer erhalten. Veralten mag ein solches Gerät vielleicht im Aussehen (Design), im inneren Aufbau, aber niemals in der Gliederung und in der Syn- these zur Demonstration irgendwelcher Probleme. Bei dem vorliegenden Handbuch konnten beim Schreiben schon längere Erfahrungen von Benutzern eingearbeitet werden. Zwei auf diese Weise zu Mitarbeitern Gewordene verdienen hier besondere Erwähnung. Einmal sei an dieser Stelle Herrn Dipl.-Ing. G. Zerbe für die Über- lassung seines Referates "Der Analogrechner, als Lehr- und Übungs- gerät in der Regelungstechnik" (Staatl. Techniker- Schule Weilburg) gedankt. Ferner sei gedankt der Firma Rohde und Schwarz (Werk Köln) für die Erlaubnis, den Text ihrer Broschüre "Einführung in die Ana- log-Rechentechnik", Teil E, zu verwenden. Wenn die Anwender des Rechners hinsichtlich der Kenntnisse Schwierig- keiten haben, so sei noch auf folgende Ausarbeitungen hingewiesen, die die Basis für das Arbeiten mit Analogrechnern geben, nämlich Handbuch PEK 39511 "Grundlagen und Schaltungstechnik von Operations- verstärkern" mit Handbuch PEK 39508 "Analogrechner, Grundlagen” mit praktischen Ubungen mit mechanischen, elektromechanischen und elektro- nischen Baugruppen (PEK-Lehrplatten) der analogen Rechentechnik. Paul E. Klein Dezember 1971 L 1353 - S.1 P(E)K ELECTRONIC Die didaktische Bedeutung eines Analogrechners (4) Die didaktische Bedeutung eines Analogrechners geht aus seiner gegenwärtigen allgemeinen anwendungstechnischen Bedeutung auf allen Gebieten der Technik hervor. Analog-Modelle sind Hilfsmittel für die Analyse technischer Pro- bleme und die Entwicklung von Lösungs- und Konstruktions-Vor- schlägen z.B. in der Energietechnik, in der Luft- und Raumfahrt, in der Kerntechnik und in der Verfahrenstechnik. Ein Schulungs- rechner ist zwar nicht für die dort anstehenden komplizierten Probleme geeignet; er zeigt aber seine grundsätzliche Arbeits- weise und Programmierung, und er vermittelt einen Eindruck von seinen Einsatz-Möglichkeiten. Grundelement eines Analogrechners ist der Rechenverstärker, der heute aus integrierten Bausteinen aufgebaut ist. Deshalb ver- mittelt er auch in seiner Gerätetechnik gegenwärtige Entwicklungs- tendenzen: Ausweitung technischer Anwendungsgrenzen, Miniaturi- sierung und Vergrößerung der Zuverlässigkeit. In der Technik werden zunehmend mechanische Systeme durch elek- tronische ersetzt. Die Analogie mechanischer und elektronischer Systeme gestattet dies ohne weiteres. So fand die Elektronik Ein- gang in alle Anwendungsbereiche der Technik, wodurch auch die rasche Entwicklung der Elektronik in den letzten Jahren erklärt werden kann. Der Analogrechner als Unterrichtsmittel gestattet es, wichtige Begriffe anschaulich und wirkungsvoll zu verdeutlichen, z.B. Begriff und Bedeutung der Rückkopplung. Er vermittelt einen Ein- blick in die Struktur komplizierter Systeme und ihre Dynamik. Er kann als Trainingsgerät für Optimierungen und Maßnahmen zur Stabi- lisierung eingesetzt werden und damit auch Fertigkeiten vermitteln. Sinnvoll und auf das Unterrichtsziel bezogen eingesetzt, ist ein Analogrechner für Schulungsaufgaben weiterhin ein Mittel zur ratio- nelleren Gestaltung des Unterrichts, besonders in technischen An- wendungsfächern, wie Regelungstechnik, Meßtechnik und Elektronik. Dezember 1971 L 1354 -5.1 P(EIK ELECTRONIC Analogrechner: Symbole für Bauteile Bauteil 1. Potentiometer 2. Operationsver- stärker (be- schaltet) 3. Operationsver- stärker (nicht beschaltet) 4. Summierer 5. Integrierer 6. Multiplizierer 7. Dividierer e 8. Komparator 9. Funktionsgeber Dezember 1971 Symbol y x e a y y e e << [0] Yo \ Y el ” M e2 _. 5 Ys Yq Yq Yel > Ya %e2 — 417 Ya Ya 2 D Ys1 2 _— + _a Funktion Vo = OC « Ye yo: f (y,) y»-y, Vo) Als Umkehrer: YıF Ve Ya = (Cy yy + Cy Ye2) SS u a hast + Yo u < el si * ¥s2>0 Ye? Ysı * Ys2 <0 yezf (y,) L 1353.1 - S.1 P(E)K ELECTRONIC Verzeichnis der im BW-Analogrechner enthaltenen Bauteile 1. PEK - Lehrplatten (Format DIN A 3) 1 Stromversorgung Typ 36013/A3 1 Potentiometer Typ 38501 1 Summierer I Typ 38502 1 Integrierer Typ 38503 1 Summierer II Typ 38504 1 Parabel-Multiplizierer Typ 38505 6 Programmierfeld Typ 38506 1 Servo-Multiplizierer Typ 38507 1 MeBinstrument Typ 38508 1 Bedienung und Steuerung Typ 38509 1 Aufbewahrungsplatte Typ 39015 5 Aufbewahrungsplatten Typ 39016 2. PEK - Zubehör 1 Kabel Typ 6938 1 Kabel Typ 6939 1 Kabel Typ. 6940 1 Kabel Typ 6941 50 Verbindungsstecker Typ 39101 5 Verbindungsleitungen 30 cm Typ 39102 5 Verbindungsleitungen 100 cm Typ 39102 2 Widerstände Typ 39104 / 2,2 MOhm, 1W 2 Widerstände Typ 39104 / 10 MOhm, 1W 2 Widerstände Typ 39104 / 1 MOhm, 1W 3 Kondensatoren Typ 39105 / 10 nF, 500 V 3 Kondensatoren Typ 39113 / 1 uF, 400 V 3 Kondensatoren Typ 39113 /2,2 uF, 400 V 3 Kondensatoren Typ 39113 /4,7 uF, 160 V 3 Kondensatoren Typ 39113 / 10 uF, 160 V 2 Widerstände Typ 39117 / 22 kOhm, 1% 2 Widerstände Typ 39117 /220 kOhm, 1 % 180 Verbindungsleitungen Typ 39124 / 25 cm 72 Verbindungsleitungen Typ 39124 / 50 cm 40 Verbindungsleitungen Typ 39124 /100 cm 15 Verbindungsleitungen Typ 39124 /150 cm (Die Leitungen sortiert in den Farben schwarz, grün, weiß grau, blau, braun, gelb, rot, violett) 3. Geräte 1 Aufbewahrungs- und Demonstrationsschrank Typ 34211 1 Aufbewahrungs- und Demonstrationsschrank Typ 34212 1 Schrankanschlußkabel 5 m Typ 6963 1-XY-Schreiber, Format DIN A 3 (in Aufhängerahmen) Typ 35959 Januar 1972 L 1355 - S.1