книги из ГПНТБ / Фудим Е.В. Пневматическая вычислительная техника. Теория устройств и элементов

открыла огромные возможности синтеза структур. По­ скольку эти возможности далеко не исчерпываются приве­ денными выше структурами, постараемся их раскрыть,

а)

Рис . 12.13. Реализация операции по с т р у к т у р е V I I с глубокой отрицательной

рассмотрев структуру с глубокой отрицательной обрат­ ной связью в более общем виде.

Пусть схема состоит из прямой цепи, цепи обратной связи и усилителя (рис. 12.14) (структура V). Прямая цепь и цепь обратной связи представляют со­ бой некоторые цепи, вы­ ходом которых является ток, усилитель — эле­ мент, усиливающий раз­ ность давлений на входе в К у раз без потребле­

любом представлении. Работает эта структура таким об­ разом, что при isTy->-oo минимизируется рассогласование

теля произвольна или невоспроизводима и z представ­ лено параметром, который несложно запомнить, то вы­ числение осуществляется циклически, в два этапа — z за­ поминают, затем, изменяя структуру, преобразуют в тре­ буемый сигнал.

Количество реализуемых функций желательно иметь по возможности большим. Поскольку это количество за­

где P и К (s) — изображения входного давления и пере­ даточная функция цепи обратной связи, можно усмотреть два способа формирования обратной связи: z воздействует на вход р и на передаточную функцию К (s).

В первую группу (воздействие на вход цепи обратной связи) входит обратная связь по давлению. Вторую группу (воздействие на передаточную функцию цепи обратной связи) составляют все остальные способы формирования

—по перемещению, управляющему проводимостью непрерывного сопротивления (z = h);

—по скважности, управляющей средней во времени

В цепи обратной связи обычно устанавливают пассив­ ную цепь, передаточной функцией которой является операторная проводимость. Поскольку операторная

314 П О С Т Р О Е Н ИЕ П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Х УСТРОЙСТВ [ГЛ. I V

проводимость — существенно положительная функция, то знак тока обратной связи однозначно определяется зна­ ком р°. Следовательно, только в случае отрицательной

При всех других способах формирования обратной связи, когда воздействие осуществляется на функцию К (s),

который изменяет знак при прохождении управляющего сигнала z через значе­ ние г0 > 0: а) с одним управляемым сопротивлением; б) с обоими управ­ ляемыми сопротивлениями; в) с неуправляемыми сопротивлениями и пере­ ключателем.

знак i2 не может быть изменен сигналом z обратной связи, в связи с чем схема работоспособна лишь при определен­ ных сочетаниях входных сигналов, когда направления

ной связи необходимо применять узлы, ток i2 через ко­ торые изменяет свой знак при прохождении величиной z некоторого значения z0*). Таким узлом являются, напри­ мер, два параллельно соединенных сопротивления, у ко­

требованиями к схеме, г> оказывается пропорциональным ( z m a x — г0):

Из выражения (12.46) следует, что стабильность z„ может быть обеспечена либо стабильностью p j и р°, что является частным случаем, либо равенством *) р \ = —р'{, что реализуемо в любом случае при переменном р\, но при дополнительной установке инвертора; при этом

где

разных знаках р \ и р \ р \ — р" > р?; при р° — —р\ управ­

ми имеем соотношения (12.46) и (12.48), из которых выте­ кает, что требуемый диапазон изменения z при обоих

Ар\

*) Допустимо также р°/с = — p j .

316 ПОСТРОЕНИЕ П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Х УСТРОЙСТВ [ГЛ. I V

вариантов имеем соответственно

z m a x / z m i n = А" ^> A, z m a x / z m l n = ^ »

где А ] > 1.

Узел, расход через который управляется z, реализу­ ется также по схеме рис. 12.15, в при поочередном подсое­ динении выходной линии к сопротивлениям с положи­

„„ если их знаки оказываются оди-

цательной обратной связи по частоте [147] не нужны дополнительные преобразователи на каждое сопротивле­ ние, как это требуется для управления электрическими или пневматическими непрерывными сопротивлениями. Кро­ ме аппаратурного упрощения это приводит и к повышению точности, поскольку частота передается и воспринима­

дискретный сигнал, модулированный по частоте. Этот уси­ литель может быть реализован, например, на основе уси­ лителя с выходом проводимость или давление, на выходе которого установлен преобразователь проводимости (дав­ ления) в частоту, к характеристике которого предъяв­ ляется только требование монотонности в рабочем диапа­ зоне параметров.

Это равенство может быть выполнено только в том случае, когда сумма токов, стекающихся к узлу 2 с давлением р3, поддерживается равной нулю. Поскольку частота — величина положительная, то необходимым условием ра­

должна изменяться во столько же раз, во сколько изме­ няется отношение входных давлений (pj — р?):(р" — р 2 ) . Поскольку минимальное значение частоты / 2 ограничи­ вается требованиями к быстродействию схемы, а макси­ мальное — возможностями аппаратуры, то схемой на­ кладывается ограничение на диапазон изменения отно­ шения давлений

") Уравнение усилителя записано для случая, когда р ' — р ' > 0 ; при этом с ростом р" — Рз частота падает.

61

Рис. 12.18. Узел, расход через который изменяет свой знак при прохождении частоты через значение / 0 >0 . (а), и схема с его применением (б).

Из выражения (12.52) видно, что относительное изме­ нение расхода £Е пропорционально не абсолютной вели­ чине частоты / 2 , как это имеет место при одном пульсиру­ ющем сопротивлении, а отклонению ее от условного нуля / 0 .

отношение максимального к минимальному расходу в ка­ нале обратной связи не ограничено абсолютными значе­