Hybridsysteme: Automatisches Skalieren und statischer Test mit dem hybriden Interpreter HOI; Echtzeitsimulationen
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T
Autonatisches
Skal-ieren
und statischer
dem hybrlden
HOT
InterDreter
K.
Test mit
Sch\,/arze
und logischcnOpe'
aüßcr lrithmetischcn, algcbraischen
der hybtidcn Simulation
rationcn die Gesanrtsteuerung
übernimmt.
Ais zrvciicsentfiilit cin wescnilicherArbeitsanteilauf die
Kontrolle und Austestung dcs hybriden Progrms.
Zusammenfassung:ln den enten drei Abschnittcn wird
I
ein Teil der von EAI bei Hybridsystetnetl,nitgcliefcrten
l
Standardsoftware, dcr Hytün aperations lnletprcter,
ausführlich beshrieben. Am Beisp;cl eincr inhotnogcnen
r
gewöhnlichen Differentialgleichung 3. Ordnung mit nicht
konstdnten Koeflizienten werden in den folgenden Ab'
. ,
shnitten die heNorstechendsten llerkmale von HOl,
gezeigt
Pragrammiersprache,
hybriden
einer interaktiven
I
und diskutiert. Der statische Test der hybriden Rechenyhattung wird in diesem Programn als onJit*und off'
f
I ine-Check fü r u n tereh iedI ich e Anföagsbedinllungen
t
automa,iKh durchgcfüht1. €s vtird weiternin gezeigt, daß
HQI in der Lage ist, eine automatirche Normierung zu
,
realisieren.
Die Forclerungcn,d;e an eine Progrmmicrsprache aus
Ciescnbcidcn Gesichtspunkiengestelltwerden müssen,
unterscilcidensich ganz erheblich.
lm ersicn Fall, in dem ein digitalesProgrmm dasProb l c m b c s c h r c i but n d s t c u e r t ,w i r d m l n d a r a ni n i e r e s s i e r t
s e i r , e i n c nP r o z e s s ozru b c n u i z c n ,d e r d u i c h c i n e r e l a t i v
eine effcktive Zusan'
hohe Exekutionsgeschrvincli6kcit
menarbcit mit dem schr scirnelicn,paralieloticnlielten
m.oglichr.
A n a l o g . / H y b r ; d - R c c l t nec r
' Für die mcisten hybriden Problenteerfüllt ein Colnpiler
'
Summary: In the first three sections part of the standard
wie z.B. Fortran dieseForderunganr besten. Der Com'
Hybrid
package
provided
EAI
tvith
from
EAI softvr'are
piici erstcilt ein reiativ schneilarbciterrdcstrlascl;jnen'
Systenß, tl)e Hytran Aperations lntctpreter is describcd
' pio;ramill, tias lui die Echizeiinatur eincshybridcn Proin detdi!. At an exantple of a third order differerttial
:
bicnis und d;e c]amitverbundcneKoilmufiikalion ilber
equation vr'ith variable coefficients the most significant
I 1 dashybride In'rerfacein den meistenFillen schneil
featuresof HOI as an intercctive hybrid progranming
gcnug ist.
|
languageare shcwn and dircussed in the following sec-ke on'line and off-line static check
Dcmscecnijbersini dic Softs rrcfordcrurtgcnfur die Kon'
,
tions, ln ihis pragram
i '
na n z
t r o l l c u n d d r s A u s t c s i e nc i n c r h y b r i d c nS i r r r u l a t i o g
pcrformed
program
is
enti
sct-up
of the a4alog cornpüter
a n d c r sg c l a g . ' r tI.n d i c s e mF a l l c n i c k e ne i n f a c h eH a n d h a '
di; lucnt initiol conditions. It is furtt'er
-1 automoä:)'tar
I bung unil ilexiblc EingriffsrnöglichkeitSegcnubereiner
shovrn that HAt Novides the abilitf of automatic scaling I
lrurzcn Arrsfilhrur!:zcit in den Vordcrgrund, da eincr'
the analog computu Program.
i seitsz.l). das Setzenvon Scrvopoientiometern(Sctzzeit
Cründen ohncllin cine inl VclI s) aus nrcciranischen
Zeit benötigt, an'
, gleich zurn Gesrnttsystemrecht iange
I dcrerseitsbcim Progranlmtestdie Zeit inr a.llgemeinen
i
i.
Einleitung
_._-
''
I
Bei dcr Lösung cinesProbicmsauf einem Hybridsystem
'
kann mar, zrvisclienzrveiirauptsiclilich snfaliendenArbei'
1enuntersclleiden.
Als erstesmuß man sowohl auf der analogenais auch auf ,
der digitden Seite dic verschiedencnniathematischenund
logischcnAusdrückepiogralnmieren,die dasProblent be'
'
sci:rcibcn.Dazü ist es meistcnserforderlicii,die gcgebene
niatncnatischeBeschreibung,Cic iiicr als vorilandenvor'
r u s ; c s c t z iw i r d . i n e t n cd . m R c c l r n c l; u ; i ; 6 l i c h c F o l n
:
z u b ri n g c n .
Wihrcnd nran ali Vorarbcit dcn auf dcn Analog';iiiybrid' r
Rechncr cntfallcndcn Antcil der hybrldcn Silnulatlon ln
bezug aufAmplitude und Zeit in die Grtißenordnungder
Refeicnzspannungdcs Hybridrechncrsbringen muß, was
' man im aligemeincnals ÄmPlituden' und Zcitnormierung
odcr -skalicrungbczeichnet,bcnötigt man auf der digit&
len Seite eine ieistungsfihigc Programmiersprache,die
keine so großc Rolle spielt.
D r c o p r i n i r l c I r i J l r n g b c i J c r F o r J c i u n g c nr r u t , ] c b e i
r EÄl durch iiie Entrvicklungdcs ,,HYTRÄN Ol,erations
I n t c r p r c r e r "( l i O I ) r c a l i s i c r i .D a sK o n z e p id c I S i r r ü c l l c
b a s j c r tr l s o 3 ü ; d c i l o r d J n r i r J t n ,c i n c m o g i i c ; r siic l c h i
zur Ko;t;olle
KonversationssPrache
z-ultandirabcnr.le
z u s c h a f l c n ,d i e n e b e nd e n r e i n d i '
h y b r i d e rP r o g r a m m e
nnd
, g i t r l c n F u n k t i o n ! ' nu n l e r s c h i c d l ; c hEec t r i c b s s r t e u
entllalt, um
fl exible hybride Adressierungsmöglichkeiten
drs AustestendesanalogenProgra;nmszu automatisieren.
'
HOI irt dasErgebnislangiährigerErlalrrungvorr EAI bcinl
Bau uncl bei dcr llcnulzung von AnalogiHybrid-Reci1ncm
fimeneigenen
,' und Ilybridsystemenin mannigi'al'.igen
Rcchcnzr'nircn,dasErgcbnisjahzehntelangcr Enrwick'
' lung hybrlder Softwarc,
t-
2, Charakteristikader ProgrammierspracheHOI
'
Um denAufwandbcirnErlemenvon HOI möSJichst
8e'
dervon Foltran
ring zu halten,ist die Syätaxdet SPrache
127
Angewondto
Info.mtik 3r2
i
sclrr iilrnlich.Ilingcgcn bcrvirkcndie folgcndcn grund.
legcnd!.nChrrakteristikr von IIOI cine wesentlichvcreinfachtc Ihntlhrbung und Stcigcrungder Leistungsf:iltig.
k e i t , b r ' s o n d c rbsc i K o n t r o l l -u n d T e s t f u n k t i o n e n :
l . P r o . q r r ; n r r r i c r uinngr D l a l o ; rc i i ' c h r ,
3. s,alrrchybri<icKommunikation,
3. bcsondercBetfiebsrrtender Sprachezum Austesten
der hylrriden Prograntmc.
i
| 3.1, Digitales Austesten analoger Programme
(off-l ine)
Jedc interprctersprachebietct die l1öglichkeit der Zwiesprachenrit denr Rcchnei inr Dialogvcrkchr.
Ilit ilOI kann der llcnutzei nun so\volil rcin digitalc als
auclt hybride ,,Statcnrents"dirckt durch Eilgabc riber
die .,TeJetypc"exckuti€renoiicr auch cine Reilie von
Bcfchlcn bcider Ärt mit Iicfehlsnunimcrnversehcnun<i
s p c i c l r e r rur ,m s i ; e r s t n r c i i d l r E i n g " b ee i n e rg t n z c n
Befehlsreihe( = Progrmrnr) i;r dcr Rcihcnfolgeder Be.
fehlsnunmrernnacheinandcrabzuarlleiten.
/
'
Obwohl allc dicscTcsts durch lF"Abfragcn in Vcrbintlung
nrit dcnr Fortran,Conrpilcrdurchgcfrihrtwcrdcn können,
',
hat cs sich doch irn IJinblick auf Progranrrnicrungsruf.
w a n d u n d F i c x i b ; l i t ; i b e i d c r A n w c n d u n qa l sn u t z l i c h
'
e n v i c s c ; ,d. u r c ) ,S c h a f f u r gu n t e r s c h i c d i i c ; c r , , S p r a c h c n .
bctrjcbsaricn" dieseTesrmöglichkeitensoftwaicmißig in
I den llOi-Prozessorzu integricren.
I
'
.
E i n i , y b ; r J c sS l c ü c r p i o J r r i n nbr c . l i r f o i t m ü n n i g l - r : t i g c r
Änderungcnwihrcnd der Durcliiiirrung cincr hybridcn i
Simuiation, um fur ric;rtigeiririaiisioiung, Rep+ricren
i
v o n , , R u n s "o d c r W i c d c i g a b e k o n i r o i lzeu s o r g c n .U n t e r i
ß c n u : z u , r ;J r s H O I - P r o z e s s oirssr J u c l rd r s l c i c l l t n t ö g '
lich. ln einem gespeichcrten
Prograrnmkönnen Befehle
abgcändert,gclöscht,aber auch an beliebigcrStelie ein- i
S c l d J tw ( i d L ' i .
Einc rier bcdeutcndstcnFunktioncn von HOI bcstcht in
der iviöglichkeit,ein analogesProgrm
durch ein digitales
D;ti^.^..^-.-
In Bild i sind die primär anfallenden Arbeiten bci der Er.
,
I stellung eines anaiogen Rechenprogramms schematisch
:-:eul*:--
. - - - . - -- -
EQUATIONS
,
D . c b u n r c r k c i s i v c r t c s tEei ; c r ; s c l , : fvt o r rI I O I i s tj c d o c h
d i u r v a , r i cI , y b r i , l eK c n r i r u n r k r i i o r s ; , r ö ' : c i r k c i l .D i J i l a , 1 o ; c nu n d h 1 ' b r i C c räro n r p o n c ; r t c i\ r r r o c n i r g i c i c l i e r
\Vcisea<iressiert
wie dic Speichcizclicndes rein digitalen
, Ptozessors.Das bcdcutet, riaß ilcr Adrcsseciner analogcn
Komponcnte (2.8. einesPotentiomclcrsodcr Verstärkers)
, oder eincr hybridcn Komponente (2.8. Funktionsrclais)
i n n r a r h c r l r l i s c l r crnn J l o ; i s c | c n , \ u s d r i ; c k c ;W
r c r t cz u .
gcwicsenrvcrtienkönncn, auf dic dic lionrponcnicn auto.
mtiisch gcsetztweidei, wcnn dasgcs{nttciiybridsystem
benutzt wird. Duicii einfaciicsAbändern der Betriebsart
der SpracJre
krnn <iasselbe
Unterprogranrmzum Auslcsen
Bild l. Dic Ersteilung
einesanalogeo
Recher'progtammr
und VcrifEicren der Ko;nponcntcn bcnutzt werden. Soft.
'
L
w a r c n r ä ß iu
g n r l p r o g r a n r m i c n r n g s i c c l r n issicnldt a u f d i e s e
Dc'r l'rogran)n)icrervird sjch zucrst rnlt tl('r Problenr, WciseDigital- und ^nalog./llybrid-llecirner in cinenl
' Prozessor,HOi,
bcschrcibungbefassenniüssen.Dicsebesrehtmeistcns
intcgrieri.
auseincr Änzahl von Dilfcrcntialgleichungcnuncl alge.
) i c Ü b c i r : 3 u n g r , l e r r n r l l : c ; r r . t ; s c l r cutnr d l o ; i s c h e n
braischenund iogischcnIlczichungen,die das Problenr
Funktioncn
übcr
das
hybride
Siandard-lntcriice
definicicl, so$,ierus Parrmcicnvertenuid Konstanten,
, E^l-693 kann durch dicscnAspckt cierwahien hybriden
die in dcr Größenordnungcer physikalische'n
Crößcn in
I Ko;nmunikationsnöglichkeitder Sprac)redurcirgefulrrt
dic Clcichungencingchcn.Es rvird dahcr hicr vorauswerde;r.Darüberhinausgestattctcinc Reihe fest verdrah.
gcsetzt,daß bci der Problenrbcschreibung
nur Crößeni telcr Operationsbcfehlecine flexible übcrwachung dcr
gleichungenund keine Zahlenrvertgleichungen
verwendet
analogcnBctriebsarten,der logischenBetriebsarten,der
w c r d c n .D r d c r A n e l o g . / l i y b r i d - R e c h n e irn e F c s r k o m r n a .
i Zeilkonstantendcr Integricrerusw,
maschineist, müsscndie Ausgmgsgleichungen
so normiert
Die spezielieSyntu von HOI, die zur lcichten Handhaodcr skaljertwerden, daß jede der normjerten Va;iablcn
, bung und Ausführungdieserübcrtragungs-und Kontroll' b e t r r g s m d ß i g( I w i r d .
funktiorien dient, wird am Beispielweiter unten behmdelt,
Paralleldazu kann der Programierer durch Umformen
---1
der gcgebeneriGleichungendas Problem in eine ftir den
Analogrechner optimale Form bringen. Dzu gehcirt bei.
3. BesondereBetriebsartender Sprachezum
spielsweiseeine Umformung im Hinblick auf eine miniAustestenhybrider Programme
male Komponcntenzalil.
Um tiasRechenprogramm
desAlalog-/Hybrid-Rechners
auszuiesten,
bedarfeseinerVielzahlvon Überyrüfungefl,
tz6
Der nächste wichtige Schritt is! die U'bertragung der normierten Glcichungen in ein Computerdiagrarnm (eine
Aägemnore loto.mrih3r'2
Rcchcirschrlturg). drs riic Synibolc dcr Rechcnclcrrcnte
d c sr \ n a i o g r c c i i r e rusr t d d c i c n V e i ' D i n t i i r n q cunn t c r c i n a n '
d c i c n t h i i i t ,c l i cc r f o i C c r l i c hs i n d ,u n t c l i cJ r l i s P r e c h c n d c n
n r 3 ' r l i c n r a t i s c l tFeunt t k t i o n c nz u r c a l i s i c r e n .
Ist dls Dirgrrntnt crstclit, ntuß der ProSrtnlnlicrerilbcr'
die Ausp r ü t c l , o b c s t a t s i c h l i c l ji n a l l c nE i n z e i l r c i l c n
wicdcrgibt.
dcr Problcmbeschrcibung
ganSsgleicllurrgcn
iibertrrgenwerden. Auch hierbei kdnnen manniSfrlti8e
Fclllcr auftrelen, dic im ,,on'linc'Chcck" eliminicrt
rvcrdc n,
Zunächstmüsscnjcdoch 8em;ißProblcmbcschrcibungdie
sich rus dcn AnfrngsbedingungcncrgcbendcnWcitc sowic Kocffizicntcn und logischeBcdingungcnSesctzt
rvcrJcn.
Zu dicscnrZrvcck müsseneinnlrl aile in dcn Diffcrential'
g l c i c h u n g c rnu f t r c l e n d e nC r ö ß c nu n d d i c d r n t i t v e r b u n '
d c n e nS p a n n u n g s p e grcni a l l c nP u n k t c nd c sD i a g r a t n n t s
l ü r d c n Z e i t p ü n k t t = 0 b c r e c i r n c$r c r d c i i , / r u s g c h c r i d
in dcr Reciicrtschallung,
von dcn Aiifangsbedingungen
miisscnzum anderennoclinralsalle Spmnungeil bcrcch'
net werden und zur Austeslungdcr Rechenschaliungdcn
wcrden.
aus dcn Gleichungcnemittcltcn Segenübergestcllt
HOI unterschcidctIiicr zwischendrci Funktionen, die
zun SetzcndesHybridreclincrserforderlich sind:
a) Bcrcclrnenund Seizcnvon Scnopotcntiometem und
(DA"Vs),
Digitai-Analog-Multipliz;ercrn
Die hicrmit verbundcnenBcrechnungcnund Verglciche
autoniatiscirdurchge.
. rverdcnmii IIOI im digitalcnTcst
iJl,rt.
Zur Ausiiilirung (lcsdigitalcnTestsnnrß dic Problcrn'
in einc fur dci, Digililrcci:ncr versiindliche
bcschrciL)unJ
'
Fonn gcbricht rvcrdcn,daniii cliescrdii: Problen:variablen
äir dcn Zciipunkt i = 0 auch bcrcchncttkann. Die madle'
. matischenund logischcnIlefchle ciesllOl-Prozcssorsso'
wie scinc leichte Iiandhabungbei dcr Orgairisaiionvon
Programmcnmächcn iiin zu einc;n idcrlcn I Iilfsn:ittel bei
J r r P r o ; r . n : n , i c r u n .E; t i P r o b l c n t ; ; c l c l , u i : ; c n .
- P a r r i l c li r ; c r z rn t u ß a u c r3 , r r ; ld i c Z , l s . r ; l t l r l L ' n s i . ' l i Juc; ls;
I
dcr un'
a n r l o ; c n C o r : i ; u t c r d i r ' - r , r t r . sr r s K o t . . 7 o r : c n l c n
t c i s c l : i c . l l i c l , . r e^nr t i n c i l , c f r , r C c nD . . i l a . l r c c l r t cvr c r ständlicheFornr gcbrachtwerclcn.Die hybridc Ädrcssie'
r u n g s r n ö g l i c h k cdi e
t sI l y t r a n O p e r a t i o n Isn t e r p r e t e re r möglicht die .4,ulbcreitungdurch das tiigitaleProgrmm
'
cbcrtragungsa u f s c i r re i i r f l c h e W c i s cD. i c r l g c b r a i s c hU
funktion jcder Konrponentein clcr Dcrriebsrit ,,Arfangs'
b c d i n g u r r gu" ; x i , , s l a i i s c l l cTr c s L "i s l i n I I O I i l t t r c hu n t c r '
cntilaitcn. Ilei richtigct
sciriedlicireSprachenbetriebsartcn
Vcru'cndungdicscrvcrschicdcnetrBctiicbsartendcs Pro'
zessorskann die l'roblembeschicibungsehr einfach mit
dcm Computcrciirgramnrvcrglichcnwcrdcn.
I
ist dcr digitaleTcst ohrte Fcitleinrcldrutgdurclrgefiihrt
rvorcien,kann nran sicltcrscin, daß sowolll drs Contirul.er'
diagrammds auch dessenGcgcnsiückin llOI fehlcrlos
llci der Vorbereiiung des digitrlcn ProgrammsfrJrdcn
off-line-Chcckrwrde jcdcm Kocffizicnten durch ein
..Siaiemeni" ein von dcn Paiamcternund SkaJierungsfaktorcn abhdrgigerWcri zugewiescn
sinci.
\YährenddicserdigitaleTest off-line, also unabliängig
i
vo;n Analog-/liybrid-Rechnerdurchgetiihrtwird, kann
'
I dasgleichedigitaleProgrammdurch einfachesAbändetn
zuln Austestendesauf dem
der Spraclienbetriebsart
, Ana.log./llybriii-RechnergesteckienanalogenProglamms'
benutzt wdrden (onJine.Check).
b) Sctzenvon digital konuolliertcn Funktionsgenera'
toren {DCFGs),
c) Positionieruirgvon Funktionsrelais.
Dic On-linc-Bclcchnungund das Selzenvon Poientio'
mctcrn ünd DAlls rviro nun automatischdurch Exeku'
tion dicser,,Statements"in eincr hybriden Sprachenb c t r i c b s a rvt o n H O I e r r e i c h t .
Ein typischesIJcispielhierzu ist das ,,Statement"
1C002 = 20 x A/Il .
H;crjn sinil A und B Parmeter, die als Teil der Problem'
bcschreibungdeiinierl rvordensind. Die Zahl 20 kann
für du Potentioder SkaJierungsfaktor
beis.oielsweise
meicr ? siit).
Durch dic Exckution diesesStatementswird dasPotentio
meier 2 dor Konsole 1 aufden durch die r€chte Seile des
Auscirucksdefinicricn Wcri tescizt, Die ariihmetischcn
Operaiionenwe;der,in tlOI in Gieitkommaaritlmelik
nrit cilcr (icnlu;;kcit von (>Dezintalcndürch;di'Lirrt.
Für die bci EAI crltiiltlichcn iiigitai kontrollierten Funk.
tionsgcneratorcn(DCFGs) könncn beliebigcFunktioncn
clurchSetzendcr Knickpunkte und SieiSungenmit i{OI
vom Digitairechnereingcstclltrverden.Auch hierbci er.
wcist sich IIOI als iriealcsl:lilfsmittcl.
bci dcnen sich Para'
Unr ii analogenRcchenschaltungen,
nctcruerte probleirebitängigsprunglaft ändern' di€
G r ö ß c nL i c i i t i ge i n z u g e b e nb,e d i e n tn m s i c hd e r F u n k '
ent'
tionsielais.Diesc müsscnder Problenlbesciircibung
sprcchendriclttig positionicrt rverden.Wlihrendbeim
EAI-690-systerndas Interfaceeincn spezieiienDaien'
knnal zur Anstcuerungdcr ersten l6 Relaisenthilt, wer'
den in den andcrenEAi-l{ybrid'Systemen,,Conlrol Lines"
gcscizi, die illrerseitsdie FunktionsrelaisrichtiS posilio'
nieren.
N r c h d e r nn u n d e r d i g i t a l cT e s t ( o f f - l i n e - C h e c kn)a c h B c '
seitigung ticr in größcren Progrrumrcn fast immer auftre'
tendcn Fchlcr durchgeitilirtwrdc, kann das analoge
Compu terdiagrainn auf den Hybridrcchner durch galvarii'
huch hicr ist HOI vornehrr,lichfur den online'Chcck des
Iiybridrcchncrs bcsonilcrsntiulich. Durch pirnnlißitcs
Setzenaller dcm Problem enlsprechendenRclaisstellungen kmn das analoge RcchenproSrilnm in allen seinen
ausgetestetwcrdennur mögiichen ZusammenstelJungcn
Wie m Bcispielweiter unteß noch Sezeisiwird, kam
disse HOi-Funkt:on auch zut Automatisierung analoger
schesVerbinden der entspreciiendel RechenkomPonenlen
Progranu-nebe;ruut werden'
3.2. Automatisches Setzen analoger Kompo'
nenien
Ango@ndtoldtormatik3fr2
129
3.3, Digitales Austesten des gesteckten analogen,
c h e n s c h a l t u nbgc r v i r k c n .D u r c h c i n e r c l a l i vg c r i n ; c D r w c i t c r u n gt i e sf u r d c n s t a t i s c h c n
T e s t b c r e i i se r s t c l l t c n
P r o ; r a r n n r bs , c t c t I l O I i m d y n m r l s c l i c nT c s r ( . l y n a m i c
P r o g r a n im s
D i : I i r r r p r f r r i r k t i o ;vro n I I O I i n c r l c n r l l y b r i d s y s t e mi s t
d a sr u t o r l r t i s i c r t eA u s t c s t c nd c sr n a l o g c nR c c h e n p r o granrnrsauf richtigc Verl:in,iungder Rechenclementeund
dcren ordnungsgcrnaßcs
Arbeitcn.
chcck) nun die 11öglichkcit,die dynamisclicnI(omponentcn (also hauptsdclriichIntegrationsnetzwcrkcund Track-/
S t o r c - E i i l l r c i r c nc )b c n f a l l sr u f r i c h t i g c s^ r b c i l c n z u ü b c r '
prüfcn. Da die erstenAblcitungcn fiir die Durchiührung
dcs analogcnstatischenTestsohnehin schoncinzeln ber e c h n c tw o r d e n s i n d ,i s t e s i n d e n m e i s t c nF i l i c n n i c h l
scirrvcr,sic durch cincn einfachcn IntegralionsalgorithWerte
mus nocirnralszu intcgricrcn und dic <iynarnisclrcn
cicrValiablen zu crniiltein.
Zu dicscnrZrvcck rvcrdcn die auf dern ilybridrccirncr in
rnit
Fonu von Spannungcnrnfrllcndcn Lösurrgsgrößcn
d e m i n I i C l d e f i n i e r i e nR e c h c n d i a g r a r r u
mn d d c n A u s vcrgliciicn.
. grngsproblcirrglcicirungcn
abrvechscinci
HOI isoliert rui dicseWeiscalle sciradhaftcnliornponentcn und auitretendeVerbindungsfchlcr.Bcmerkcnswcrt
ist dabci, daß llOI dje Fehler m cierFchlerqucilcaufspürt
und meldei, wrihrcnd eventuelldarausresultierendcFehKor,po
l c r , i i c z . l ] .v o n c i n c rn i c l r ir i c h i i t a r b c i t c n C c n
ncntc hcrrül)rcn,licht über dcn ganzenProgrmmab"
i
s c h n i t i u s ; c d r u c k tw e r , i c n .
Obwohl LIOI als Intcrprcter nicht allzu schnellist, nimmt
man einen dynmrischcn Run von 5 min insbesonderebei
komplexcn Sclialtungcnfür Testzweckegern in Kaul-,zumal nur cin eiflzigerdynamischcrTcstrun erfordcrlich isi
und der llybridrcciiner danachTausendesolcircrRuns in
sehr viel krirzerer Zcit durchfüi,ren kaan, Auch hier kann
der lntcrpreter HOI durch Vergleich einen fehierhaften
H i i l z u k o m n r t n o c l r ,d a : i C ; s d u u e r l - o i d c r l i c l rTce s G
progranrmdasgleicheist \vie bcim off-line-Check,nur
daß es diesrnalin einer hybridcn Bctriebsartdcr Sprache r
exekutiert \vird,
Tnrnc.;.'nr
U m d i e V o r : c r l c ,d i c I I O I d e n rP r o g r a i n n r i c r ebri c t c t ,
b c r s ; rb c u r i c i i c nz u k . i , r r c n ,s o l i t un r r r s i c i rv o r A u g e n
h a l t e n ,d a ß d a sk o m p l c i t eS t c c k c nu n d A u s t e s t e ne t w a
c i n c s 1 0 0 V c r s t i r k c ; c n t ) r r l i c r r C c ia r . ' l o ; c nP ; o g r a m m s
m i t I l O l i n c i n c r h a l b c nS I L : n d cd u r c i r g c f i i h rwt e i r i c n
kann. tr1irdcr ülterenmanucllenTechnik niüßte man dcn
, R c c h n e rm c h r c r eT r ; c b c l e g c n .
Insgesamtgesehenlihrt aiso I IOI zu einer besserenund
, effcktivercn Ausrutzung dcs Systcnrs.Nach der Registrie'-'
n Ccr LJl'.ruu.crdid Maru,'ä uc, i
' schinerviederveriasscnunri seineFeliler am Problenrbrett
b z r v .i ; n H O I - P r o ; : i u n t i n R u l . c k o r ; , ; t e r c n ,r v i l r r e n r l
drs Systcm dcm nlcirstrii Ilcnutzcr zur Verfugungsteht.
Das ist ein nicht unwescntlichcrSchritt vorrvärtsbei der
a'Lnn.o*
3.5. Automatische Steuerung hybrider
Programme
dcs lJybridsystems
Um dic hohe Rechcngeschwindigkeit
ilclrtig zu nutzcn, darnit nicht jcrler Run von ilmd rusgcführt wcrdcn nruß und ihbei kostbarc Rcchenzeitvetlorcrgehi, ist es erforderlich,hybridc Progranrne äutomatisch zu steuern.Es muß also ein Kontrollprogrmm
gcsclrricbcnwcrden, das die rötiger Voraussctzungenund
Bedingungcnf,irjcden Run schafft, im Fdl des hybriden
ProLrlcinsowohl rlie Detriebsrrtcndes Hybridrecjiners
als auch iiie dcs digitalenP;ogrmms steuertund die richtigcn lnioilnationcn äir cir,c auiomatisicrtewicdergabe
(Display) und Ausgabe(Printer) der Lösungsgrößenliel'ert.
, Ausnutzung niodcrncr Ilybridsystcne.
Untcrsuchungenbei Kündcnsystenrenhaben crgeben,drß
die typischc Ilcnutzungszeitwenigcr als zwei Stundcn pro
P r o b l c n rb g i r ä g t ,s o d a ß i n a c l , tS i u n d c nv i c r b i s l ü n f B e /nutzcr !l-il.<1"mSystcm arbeitenkönnen.
Da der Systemprogrmricrcr nie im vorauswisscnkmn,
wievicl Runs er bci dcr AnalyseeincsProblenlsbenötigt,
wie HOI, die cs ihm
braucht er eine Progrmrmiersprache
eimögiicht, zivischenCuicliI{urrfoigcnauf cinfache\\'cise
m i t v c r a n d c r t c nP r r a m e t e r nu n d m d c r c n P r o b l c m b c d i n '
giingcnz-uprogrrnnricren. Woilie cr das in ciircr Sprrcllc
mrißtccr nrcii jedei i\nde'
wie z.B. Fortran drrrchfü.Jtren,
rung neu konpilieren und wäre damit zumindestzeitlich
stark cingcschrinkt.Ein Interpreter wie llOI leistethier
dic bcstenDicnste.
D . r ss c l r n c l l cS t l z c r ru n J ^ ) r ' i J s l c n 1 , 1b r , J c rP r o ; r ; , r n n r c
macht sich bcsondersün ilochschuibereichvortcilhaft
benrcrkbar,rvo man bcstrebt ist, einer möglichstgroßen..., Zahl von Studentend€n Systemzutriti zu gervähren.
I n V e r b i n d u i r gn r i l e i i e r e b c n i r l l sn r i t H O I C u r c h t i h r b a und
AusgabeProgrm.ma'üarbeitung
ren
automatischen
,
kontrolle kmn man in diesemRr.lmen eine Ärt ,,baich
processing"beobachten,bei rierjeder Benutzer das Sy, stem nur l5 bis 20 Minuten belcgt.
I
3.4. DynamischesAustestenanalogerBechen'
AVrrrPvrrsrr\Er.
im statischenTcst werden dic Verslärkcr, Komparatoren
unci Schaltersowie drs iC-Widcrstmdsnctzwerkdcr Ints.
gricrcr auf ürre Funltionsnihigkcii übcrprüft, d.h. im
wesentlichen die Elcmente, die keine Dynanik der Re-
'
v
I
Außcr Paraneterändcrungund B€triebsartenwihlmuß
dje Rouiine aber auch die Möglichkeil bieten, in die i\usgabeund Wiedergabeentsprechcndeingreiienzu könncn.
das Auisetzenund Abhcbcn der
Plo'ttcrgcscl^rvinCigkeit,
Fedcr, Start ünd Stopp sowic bei oszi)logrrphischcrAn'
zcigedie Rcpitierfrequenz,abet auch ein LincprinlerListing und die dmit verbundeneR€duktion von anrlo
gen Daten muß automatisierbarsein.HOI kann zur Konsehr vorteilhaft eingesetzl
trollc dieserAusgabecinireiten
werdcn.
Nicht zu vcrgcsscnsei hier die leichte selektiveDokumcn.
tationsmöglicl*eit mit dcm Interpreier, die sich bcsonders
im Hochschulbetrieb angeneh$ bemerkbar macht. Vor
Ao:$mndr€ loto.n.tit 3lt2
'
d c n rV c r l a s s e n
d e sR c c h n c r sg c s r r t , ( cIti O I i i b c r d i c z u r
Vcrl-titüngstchcn(icdigitilc Pcripitcrie(Tclctype odcr
L i n c p r i n t c r )c i n c Z u s a r n n i c n s t c l i u d
n cg r a n a l o g c nE r g e b .
n i s s c ,P o i c n t i o n t c t c r e i n s t e l l u n gV
c ict r. s t i r k e r a u s g a n g s w er t e u . a . t i t , .
Dic ailgemeineLösung der obigen Differentialgleichung
iautet:
C'
C. lnt
I
y = C r+
Y=-i.
@
+i(lnt-l),
,,
{2+3il+2(l-lnQll-6C,-
c
(1)
Diesewillkürl;ch ausdei Litcratur herausgcgriffene
Gleichung werdc run älr unterschiedlicheAnfaagsbeclingun.
gen auf dem Hybridrcclmcr gclös'..
c7^ > c.r*,
+st.
(*tr*i
- r-t t - / \ f
./
*" ' n(:)'(S)
"'\tn/\!*/
*. 4. Y" . (/ g9_\)- ", / r \ - r nt . = 6 '
(;)
y
,
L=iyi
rm
.
,
y
...
g.-=tyt
,m
@
v = .*,
,eeo . * ,
L v ) \J,m" = L y )
lm
"-
-:+
f1e.l=
y;
4.1. Problembesc!-,reihung
r.
l m l l i n b l j c k a u f e i n c c c l r t eK o n t r o l l r i r ö g l i c i r k edi tc s
Ilechenergcbnisses
mrde einc Diffcrentialglcichunggewähit, dcrei allgcmeincLösung aus drr Litcratur bekmnt
ist. Es soli an dieserStelle nicirt versclrrvicgcn
rverrien,daß
e s s , c l :b e i r . l e rP i o b . c n i s r c l l u rugr s p r n " i i c i r u m c ; n c n
Kuncienauftraghanrlelte,der aniiand der Ergcbnissceine
Aussageübcr die Cenauigkeittles Systcnrser)ra)tenrvollte.
Denrcnlsprcchendisi hicr die Aufgabcnstcllung,soweit
es drs hybride Steüerprogrammbetrifft, komplizierter als
in den mcisten sonst ani-allcndcnSirilulationen.
1^. ^un\wil
'L2m
/m
(7)
auf, erhält man:
lil - 49. t?l
[t]
t*T;. trl'
ln ltl + ln t+ _ o.io
(8)
t,r1
tll
Kann auf dic Grdßc [jf ] in der Schalrungvenichtet
'
werden, normiert mm vorieilllafier wie folgt:
s 07Y*) 4 i. 0t9'.)
r. (t/r*) ri" Y. (tit.),
Y
Y^
'
-,,
JUJö(i'E.r
die Anfmgsbedirgungcnais gegcbeneGrößen in die Schaltung cingelien,müsscnsie im vorlicgendenFali erst be.
r c c h n c !u n d n c r m i e r tw c r d c n ,u m C u n m i t H O I a u f d e n
IlybiirJrechnerübertragcnzu werden.
.
Da aber geradedadurchdie Flexibilitär und der Änwen.
dungsbereichdes Intcrpreiersbcsoodersaugenfillig werden, ist vom Veiöffentlicher diesesetwas absträkte Beispiel
gewählt worden.
i I-
Angewandte lnformatik 3fl2
(6)
sctzt man weiterllin
' : -t = t r .t ,
und löst die Cleicliuag nach ['fl]
.1T,,-,- öi-,-
.-.
()')
4,2, Normierung
4. Beispiel eines HOI-Programms
;$
1
qr'
so folgt:
Die in dcn crslen drei Abschnitten bcschiiebenerr
Vortcile
und i\'iöglicl*eiien cicshybiicien IiiterpretersHOI seien
nun an eincnt konkreten, relaiiy übeisicirtJichen
ilcispicl
gezJigt.Gegebei ist foigcndeinhomogencgewöhnlicire
Dificicnt irlgleichring3. Ordnung mit nichi-koüstarien
Koeffizienten:
-',-
(4)
r Bezi.ht mm in Gleichung (l) alle physikalirchen Größen
C, auf den Normierungswcrl Grn mit
.
r.n.i
(3)
I
t'
Als Nebenprodukt licfert ilOI aullerdcnieine voilständige
Dokumentation jedes Eingriffs in die Simulation.
;
W:,
(2)
i(lnt-2).
. . _2 FC-rr - C a l l + 2 ( l - r n i ) l
y-
Es irsscnsicll rvciierhin Prograrnmtcilceinzcln autornatisch ciurcheine Folge von Rur,sexckuticrcn, rvobci dic
Kontrolje anschlicßendzur Eingabeicucr Prramcterrvclte
rvicdcr ar dic Tcletypc und iiamii zunr Prograntmierer
konimt. Auf diescWcisekönncn komplcxe Probleme,bei
denenein automatiscircrProgrmrnrablauianfünglichnicht
zu realisicrcnist, Scjliitl für Schriti arriilysicriund ausgetestctwerdcn, \vobei daszeiiraubciidemanuclle
l
Kalkuiierenvon \Terrcn u:ld Einstellungenenrililt.
t'Y+5rY
+
Hieraus ergebea sich durch Diffeientiarion foigende Ableitunger,:
C.
^
C.(l-int)
1
Abgcsehcnvon dicscrtutornitisciten Progranrntabarbci.
tung cnrlrält i iOi zur Vcrcinfachungzrvischenz:citliclicr
E i n g r i f t i n ö g l i c i r k c i t c inn d t s h y b r i d eP ; o g r a n t mc i n i g c
n i c l l t u n w e s c n t l i c i tA
c s p e k t e ,S o k ö n n e nP a r a m e t 0 r w e t t e
bcispielss'cis
u cn n r i t t c l b a ir n I { a s c h i n c n c i n h e i t ee inn g c gcbcn und die davon abliängigcnPotenijometer automat i s c i lS c s c l z w
t erdcn.
+49 - int
-,
T.
(9)
ln (t/t.) + ln t.
/ i t . r 2 Q 9 'r m2
\,/!m/
'
Jm
mit Gleichung(7) wird d3;aus:
n - _ s t Y t_ 4 i . t i l
t-
tl, f.
[t]
ln [t] + ln th
t -;E---=[.]
Jm
[t].
(t0)
,
h
131
t(*)+
Eild2.Analogescomputer-Diagrmm
7TT'
t-l
i;-rh.-
--.
4.3. Anatoge Rechenschaltuns
Das sich ausGleichung(10) ergcbcndeanaiogeComputer'
diagrammzeigt llild 2. Das llcispicl wurdc für das 8Ä1.
690-Systemprogrmmicrt, drs ausdem Analog-/tlybridRechnerEAl"680 und dem DigitalrechnerEAI-640 be'
sieht. AIlc irn DiagrammauftrctcndenNormierungs'i
größenwerdcn in cincm HOI-Uitcrprogrmm bcrcchnet.
:
Das Progranrn ist rrit dem Faktor p zeitnorniicrt, dcr
für jeden Run erncut gcw:iltlt rverdcnkann. Dn, \Yicschon
fur die Integricrererst
eruälmt, dic Anfangsbedingungcn
b e r e c h n e tw e r d c nr r t ü s s c nd,. h . G r ö ß eu n d V o z e i c h e n
zunächstnicht bekannt sind, mrden nach Bild 3 die Re' I
über Funktionsreiaisan die Integrierer
ferenzspannungen
gclegt.llicrbei hmdelt es sich um Relais,die über das
HOI'Programm
EAI-693-lnierfaccvom überrvacltcnden
gcsteuertwerdcn können.
Die gewdhlteTimersciraltungist ebcnfallsin Bild 3 wiedcrgcgeben.Sie gcwährleistct,daß der gesamtemit HOI
berechneteZcitbereichim Rcpcticrbctricb wiedergege.
ben wird, wenn die Recheüeileinstellung XXX für OP
nur groß genug gewlihlt wurde. Komparator l9 sorgt
durch Vcrbindung mit dem Skipeingangam Rechner
liir Bctriebsarrcnwcchscl von OP nach lC bei
Irl=+>r.
:'
132
Timo.schaltung
f
l r o
+#
I
1'*-.----l
l x x x I o
lL..--.--...-..
I
na
:
i
Bild 3. Aufbringen d6 b€shncten Aöf.issbcdingun8cn
An'r.w.odt. lilormrik 3fr2
4.4, Digitales
H ü l - R e c h e n p r o g r a mzmu r
trr-;.tr.,^4
/d,
Tl\'1isi hierbci <iicZeii, bis zu dcr nian riic Lösungsgrößen
a u f d c n i l l y b r i d r c c h n e rb e i e c h n e th ! b e n m ö c h t e .
1 - J ^ - . " t . . ^ , t i - . ',r,' ^: l^v:r^r 9 c i l
In analogcnilechenschaltungen
errvcisensich dic Dividje.
rer in bczug auf cine sinnvollcNornricrungals besondcrs
k r i t i s c h ,d a i m n r c rg c w i i h r l c i s t cstc i nm u ß , d a ß d a sE r g e b n i s b c l r a g s n r i ß i ng i c l t t g r ö ß c ra l s I r v i r t l .D i e K o n t r o l l e
d a n i b c rk a n n d a sl l O l . P r o g r a m r ri n e i n i a c l i c rW e j s ed u r c h
Abfragcn dcr Veistirkcrausgängedurchfuhrcn.
In dcn Iljldcrn 4 und 5 ist drs FlußdiagranrntdesllOIRechcnprogrrnrnrsdargestellt,daszur Ernrittlung dcr
Aiiirngsbcclingungcnund ir'luinaiivcrtc dicnt. Im Ver.
g)cicli dr-u ist in Bild 6 dci S'reucrtcildcs zugeitörigen
ilOi-?rogrannrs abgedruckt.Dic Statemcntnumnern
Itabel clieFornr
XX.\YY,
rvobci XX dcn Progrmrnrtcilund YYY <]enPrograntnr.
schritt bezcichncn.In deii ersicn drei Prograntnrscirrit'ren
wird nur Text ausgedruckt.Das Exckutionszeichendafür
ist dcr Doppclpunkt.
Ä - r c l l d c l nd i c ü O I - D e t r i e b s a r t l n d i r c cEt x c c u t i o nI i o d e ,
' ! ' r r" -r ^
u -s -r 'd-' 'r -r " r " . i l i , - ; ' . :. 0 i u : . d 1 . 0 5
lir cin oft'-linc-Aibeitcn mit dem Inrcryrelcr gewdlJt
w o r d e ni s t , w i i d i n 1 . 0 5 i d e r P i o g r m m t e i l l 2 u n d 1 4
exekutiert (s. Bild 8).
Ln Prog;mmt€il 13 weriien außerY und seinenAbleitungen YP, Y2P und Y3.Dauch dic Mui:nalwertc dieser
Größen fur TI < T < TM kaikuliert, die fiil die auromatische Normierung benöügt werden.
. tnr lrogr*rt.il 12inüssen
aiel.r"n*t"r Cr, Cr, C,
TM, TDECund BETAüberdie Telerypeeingegeben
wcrdcn.
I rnil'r'.
I rior
i;lx,rN^,xÄ
-->
D c r P i o g r a n m t c i l I 1 , d c r ü n m i r t e l b a rn a c h I 2 c x e k u t i e r t
w j r d , b e n u t z tn u n C i e s eA b f r a g c m ö g i i c h k c iut ,m , a u s g e hend von T = Tl\{, in zci(lichrn Dckrcmentcn von TDEC
dcn Zcitpunkt T = TI zu ernrittcln, bei clcm dic drci
D i v i d i c r e rl A l i 3 , 1 A 0 . 1 8u n d i A 0 1 3 g e r a d en o c h n i c l t t
übcrstcuc;n,Dzu müsscndie V€rstirkerausgänge
fur den
Zciibercich TI < T < TM bcrcchnet werden,was in der
S c h l c i f c I l . 0 l b i s 1 1 . 0 4 d u r c h j e * e r l i g eE x e k u r i o nd e r
Progimimtcile 13 und 23 erieicht wird.
l
I
l
P,:ntrrc,
I
) rien._,,C1,Cr,
I
I rN , roi:c.jglj
I
r
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I
_t-..-.-...-.---.I r.TM, 1M-0
I
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t
Angs@ndts lnformatik 3/72
I
I
I
l €\ ( w E
ls^L@
| solLnoN
t
9
*-r-.
Bild 5. Flußdiagrmm (Fo.rsrzury)
Bild 4. Flußdiagrmm
/1
solFio!
SET-W
0.
i '
I
I
I
I
I
"LOIISUNCDh-IlR INIlOI{OCENENCIWOEIINLICHEN"3
t.010
I . O ] O ' D I I : F I , R I ] N T I A L G L ' I C I ] U N C3 . O R D N U N C M I T ' ' :
AUF DEM":
KOEFFIZIENTEN
1.021 "NlCltT KO^*STANTDN
1.012'/rN^LOC/llYBRIDRECItNEREAt680";
* F U E RT I < T < T M " : : i
1.013
.
1.0J0 "Tl\thSOLUTlON":
1.0.10 grx, ßNA, X;
1.0s0 N;
1.051 l2;14;
I
1.060 "OFF-LI^"ECHECK":; :
,
1.061 T=TI
1 . 0 6 2 1 7 . 0 1 1 l;3 ; 1 1 . 0 2 24; 0 ;
,
1.063 "T=T1": i
I
1.0?0 "COEF": 21;
.
"D[.itlv": 22;
i.0S0
1.090 "AI1lL": 23;
:
1.100 "POTOUT":3I;
1.110 2i
2.020
2.030
2.040
. 0 0 1 ,v ;
" D E R l vC H K " : 3 2 ;
"AIIPLCilK":33;
2.A12 "T=T11": :
2.050 N;
2 . 0 6 0 T = 1 ' l i , l 3 : 1 1 . 0 2 2 ;4 0 ;
2.061 "cOIi[": 2I;
2.ObZ "D[RIV": 22;
2.063 "^IIPL": 23;
2.064 "loToUT"t 3i;
2 . 0 7 0 . 0 0 1 ,v ;
1.050 "DiRlv CllK": 32;
2.081 "AIljll CiiK": 33;
'oF|-LINECH'CKCOMPLETD":
2.090
2.IOO HALT;:::
2.110 3;
3.010 680,C;
"on- LINE SETUPAliD CHECKOUI.:
3.020
3.030 Gix, I WA, X;
3.040 N;
3.041 TI=lC4
'3.0J0 T=TI, 13; 11.02?.i40,,4';'
'is ANALOG COMPrrreX bX'r.ntle? ": t
3.060
IIALT;
3.070
3.071 ::"T=Tl"::
3.080 1, usE;
3.090 1, c;
3.100 gSP, lili gRU' M;
3.110 "SETPOTS": 21;
3.120 4i
4.0i0
G S T ,M i
4 . 0 3 0 . 0 0 0 3 ,v ;
4.040 "COI]FCHK";21;
4.041 H;
4.050 "POTOUTPUTCSK"T31;\
4 . 0 5 1 . 0 0 1 ,v ;
4.060 "ANtlL CtlK"r 33;
4.0?0 "DDRIVCI{K":32;
:
4.07i
4.080 N;
4 . 0 9 0 O s P ,M ;
4.091 : : "T=TM": : "CODF":
T=TM, 13; l|.022i 40i ALi ZLt
4.100
I't;
4.110 - ,ßst,
001,
v;
4.120
31;
"POTOUTPCHK":
4.129
4 . 1 3 0 " D E R I VC l l K " : 3 2 i
4.131 "AMPLCIIK":33;
"ON-LINECTiECKCOMPLETE":
4.I40
IIALT;: : i
4.t50
4,150 5;
5 . 0 1 0 ' o N - L t N e C I I E C K A C A I N S T D Q U A T I O N S :" ! :
5.012 "T=TM": :
5.020 N;
5.030 T-TM, 13; ir.022;40; TI=T' 21; 41;
5 . 0 4 0 . 0 0 1 ,v ;
..A:\lts,,: 2l;
5.0s0
5.060 "DDRlvS":22;
-EQU^TIOÄ-CIIECKCOMPLETE":
5.070
:
: : "ANALOCSOLUTIONSET-UP':
5.0?I
5.072 "TI (= T (= Tltl": :
5.079 Ni
YI=ICI, Yll=192, Y2PI'IC3' Ti'lO4
s.0s0
5.081 esP, rt;
j.o82
"cotrF": 21; 40; 41;
esT, irt; .0003,v;
5.083
5,0S4 "CODFCiIK": 2i; li;
5.085 "?OTOUTPCUK": 3i;
ePP' M; E;
*5.090
_'.'_'...
Steueneil
. Bild 6, HOI-Progm,
Übcrstcuerteiner der Dividierer,wird in I 1.0? der Pro'
grilrrm'reil l7 abgearbeitet. Er sorgt im wesentlichen für
eine Zusilnnienstellung und das Ausdrucken der interessie'
i rendenWerte:
I
I
Anfangszeit
TI
'blldzt'll
I lYl
YM, YPM, Y2PM, Y3PM und
Maximalwerte
Anfangsbcdingungen YI, YPl, Y2Pl, Y3PI .
ergebcndcnrichtiDie sich ausdeir Anfangsbedingungen
R1, R2 und
gen Vorz.eichenfür die Refercnzspannungen
){, rvcrdenim Untcrprogranrm'i0 cnnittclt,
Nach dcr Äbarbcitungvon l7 kehrt die Kontrolle in den
Progranmschritt 1 1.02 zurück, wo der Sprungbefehl
I ].05. nach I l 05 ausgeführtwird. ,,END OF Tll\1r}
SOLUTION" erscheintjetzt auf der Teletype, und damit
ist der ExekutionsbefehJ !n 1'05 I , nämlich I 2; erfüllt
worden.
l n P r o g r m m t c i l o d c r U 6 l c r P r o g r m m l 4 w e r d e nn a c h
Eingabevon DEC durch Cen Iterationsbefetrlin
l5;
14.020T = TI'1, DEC, TM3;
dhnlich cinem DO-LOOP,in Fortrm die Zeif T in Schrir'
Werte
ten von DEC bis Tl variiert und die zugehÖrigen
für Y. YP. Y2P und Y3P zum späterenVergleichmit dem
llybiidrechncr rein digitai berechnetund in Tabellenform
(s. Bild 7).
ausgcgeben
Damit sind die für dic Durchhihrung des strtischenTests
'erforderlichen
GrÖßenbekannt. Zu jedem gcrvaliitcnTi\l
berechnettlOI ein für die Rechenschdtungnoch zulässigesTI sorvie die Anfangsbedingungenund iluimahverte
Wie weiter unten noch gezeigtwird, ist liol
automatisch.ge'
in dcr Lagc, Cen Hybridrechnerso zu steuem, daß er
nau in diesem Zeitbereich repitierend arbcitet und die
Rechenschaltungauf di€ berechneten Maximalwerte nor'
AiEffi.ndte
Intormtik 3r?2
LOlls UN'C Il I N[. ]t i Ni I O]l OCENlls' CIlNOti I NLICiitrN
3. ORDNUNCtrtlT
Illl;FITRIINTIÄLCLDICIiUNG
NICIIT KONSTÄNTENKOEI'FIZI'NTDN AUF DEM
ANA LOC/IIYDRIDRECH}I'EREAI 680
F U T RT I < T < T M
r\I1Pl.CllK
DLItiV CIIK
= -.296000
NOT
-,294600
IN
32.045
T=TIl
I cor.p
T]I{LSOLL'iION
cl -l
C 2- 2
c3 -3
.
TII+I
T D D Ce . 0 l
BDTA+ 1
T I = . 5 0 9 9 9 5T, I l = 1 . 0 0 0 0 0
Y t r t = 2 . 5 0 0 0 0 ,Y l r t = 1 1 . 1 9 3 1Y, 2 P M = 6 7 . 6 6 1 7Y, 3 P M = 4 E 8 . 6 2 9
Y I = . 5 1 9 8 0 6Y, P I = 1 1 . 1 9 3 i ,\ Z P t = - 6 7 . 6 6 1 7Y, 3 P I ' 4 8 8 . 6 2 9
4 0 1 3 = . 2 6 1 5 2 5A, 0 1 8= 1 . 0 0 0 0 14, 0 5 2 = . 0 6 9 3 1 5 'A L l 3 ' ' . 2 7 ' 1 2 6 9
E N ) O FT i I I t S O L U i I O N
,
POT OUTII CI-IK
DLRIV CIiK
i ,rtlt'r Cltx
COiliPLETE
CHECI(
O^*'LiNE
IIALT IN
4,150
i €C i
. ON LINE CIIECK ACAINSTEQUATIONS
Ä"\1ls
= - 1.00180 NOT -1.00000
= 1.00190 NoT
1.00000
= - 1.00200 NoT
-t.00000
DDRIVS
-.294118
= -.27s900 NOT
EQUATiONCHECKCOMPLETE
DER LOESUNCSGROESSEN
DICITAL[ BLRECIINUNC
VON DECFUER:
IN ZEiTSCIIRITTEN
Cl = 1.00000,C?= 2.00000'C3= 3,00000
T I t = 1 . 0 0 0 0 0T, I - . 5 0 9 9 9 5
IN
rN
tN
23.051
23.054
23.083
IN
22.U5
.318167
,217944
.216458
IN
N
tN
21.0t2
21,017
21.045
-.999900
-,999900
rN
IN
Ili
31.010
31.013
31.041
Ar\ALOc SOLUIION SET.UP
TI(=T(=TM
T= 1.01J,0
Y = 2 . 5 0 0 0 C 0Y,P = . 7 5 0 0 0 0Y, 2 P = - 4 . ? 5 0 0 0 ,Y 3 P = 2 0 . 7 5 0 0
.
T=.900000
jl, YP = 1.34845,Y2P= -?.44810,Y3P= 34.5892
Y = 2.3,a7
T = .800000
Y = 2 . 2 i 8 J 3 , Y l . 2 . 3 0 2 7 0Y, 2 P = - 1 2 . 0 6 8 1Y, 3 P = 6 0 . 6 8 5 0
,
T=.700000
Y = 1 . 9 1 6 1 2 ,Y P . 3 . 8 8 5 3 7 , Y 2 P - - 2 A . 4 5 9 3 ,Y 3 P - 1 1 3 ' 6 9 3
T=.600000
Y = 1 . 4 0 2 5 8 ,Y P = 6 . 6 5 6 9 5Y, 2 P = - 3 6 . 2 9 i 1 ,Y 3 P = 2 3 2 . 2 9 0
'
Yrvi= 2.50000,YPM- 11.1931,Y2PM* 67.661?,Y3lM- 488.629
COEF
coEI. cllK
= .317600
= .21',1s00
: - .276100
II^LT
tN
NOT
NoT
lioT
5.084
POTOUTPCHK
. -.999300 NOT
= -.999500 NOT
- .530i00 NoT
.JJIJI
'
OliF:LIN*E CHECK
,
Bild 7. Teletyp+Lisring
colrF
Dltr{tv
AIlPL
? O TU U ;
DDRIVCIiK
AtrlPLCIJK
/
/
/
I
-c;
ON LiNE SITUPAND CIIECKOUT
ON-LI\E?
IS ANALOCCOMPUTER
IN
IIÄLT
3.070
sGi
4.5,1. Problembeschreibung
:
i
.318167
.271944
rN
I}f
21.012 |
21.017
'
POTOUTPTNCIIK
. -.999300 n*OT
. .530300 NOT
-.999900
.530905
Angewändt.
Inlormtik 3/?2
Das llOI-Steuerprogrmn) zur Durchfuhrungdesstatischen
o f f - l i n e j f c s t sb ! : g i n n ti n 1 . 0 ( r iu n d e n d e tb c i 3 . 1 . Z u r E x e '
kutionskonirolle wird der in Ginseiißchen stehendeText
Wie ausdenr Programmzu eisehenist, wird
ausgcgeben.
der Test fur zwei unterschiedlicheZeitpunkte Tl und TM
r
durchgcluhrt,um eine zusitzliche KontrolimöglichJ<eit
zu erhaltei.
durch Verglcich der Testergebnisse
:
DERIV
IlPL
toT OUT
DERMIIK
AIIPL CTIK
Oi::J.LINE CIIECK COMILlTE
lN
2.100
ilALT
SETPOTS
COEFCIIK
= .317800 r-OT
= .2774A0 NOT
I{ALT tN
4.041
4.5. Digitales HOI'Test-Programm (off'line-Check)
lN
31.010
rN
31.041
Dcr Progrmrnrteil 13, der schon bei dcr l3estimnrungder
Ä n f a n g s z c iTt l l l c n u t z t\ r u r d e ,e n t l l i l t d i e P r o b l c n r ; J e i '
chungcn.Drneben bcrvirkten dic in ihm enthaitencnlogischenAbft3gen die Ermitüung der i[oiimalrverte tier Löinnerlialb dcs betrachlctenzeilber€iches.
sunSsgrö߀n
Nach AbspeicherungdicserlUuifial\v€rte durch Exeku'
tion von 17.011 in 1.06? wird derselbeProgrammteil l3
in Ve rbindüng mit Schritl I 1.02? zur Ermirtlung der AnI fangsbedingungen
für T = Tl benuut. Wiederumwird
durch Progrxnmteil 40 den ReferenzspannunSendal rich'
i
dge Voneichen zugeordneL
.
135
c/
ä
11.01013:13;
1)? U ; 1 1 . 0 5 .
ii.öiö
f l s 5 1 1 r ' r t a > = l ) # ( ^ B S ( 1 Ä 0 4 3 ) > =i ) * ( A B s ( 1 A 0 1 3 ) ) '
lr=r, Yrtt=Yn, Ylrll=YPM, Y2MI=Y2PM'Y3MI'Y3PM
ii.o:r
Y3PI=Y3P
i1.022 \'l=Y, YPI=YP,Y2PI=Y2P'
11.03ü T=T-TD[C
11.040 11.01.
11.050 "llNDOrTILLSoLUTION": : :
1 2 . 0 1 0 c i , c 2 , c 3 , T M , T D E C 'B E T A +
12.011 Yl\{=o