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

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

Знак передаточных коэффициентов может быть изменен при перемене местами входов или частот сопротивлений

Принимая, что входное давление, объем камеры и управляющая частота каждого сопротивления имеют одинаковый индекс (если индексы не указаны), имеем:

тv t

2Jvvhj

2 ^ - 2 ^ ^ -m V i i / x i

3=1

2 V a i

i = i

янный сигнал / (вместо /°), и поэтому в этих схемах имеют

Рис. 12.20. Многовходовая схема по струк­ туре "VI с глубокой обратной связью по частоте.

мощью усилителей в режиме элементов сравнения; если знаки одинаковы, то навыходе схемы «равнозначность»

к частоте такие же, как и в схеме по рис. 12.16. Поэтому

Инвертор р° на схеме не показан.

11 Е . в. Фудим

§ 12j ОСНОВНЫЕ С Т Р У К Т У Р Ы 323

Очевидно, что во всех рассмотренных структурах с глу­ бокой отрицательной обратной связью по частоте воз­

нелинейных операций и некоторых линейных над сигна­ лами разных представлений.

Простейшая схема с обратной связью по объему ка­ меры приведена на рис. 12.22. Сопротивление обратной связи R2 имеет камеру с объемом V2, управляемым выход­

11*

с = н - у у #

Rzz

-ЦЕУ—Л-ifS

Po

Р, R,

Ни

6)

Рис. 12.23. Узел, расход через который изменяет ооОй знак при прохождении объема через значение V n > 0 (а), и схема с его применением (б).

изменить знака тока и конструкцией ограничено соот­ ношение максимальной и минимальной величин объема.

Здесь также возможна структура с воздействием об­ ратной связи по двум каналам, что требует применения второго преобразователя давления в объем с другим зна­ ком передаточного коэффициента.

Как и в схемах с обратной связью по частоте, работо­ способные схемы при любых входных сигналах могут быть получены за счет инвертирования одного из входов (рис. 12.21) или применения узла, ток через который изме­ няет свой знак при прохождении проводимости через некоторое «нулевое» значение. Через узел из двух па­

с обратной связью по объему камеры, в которой благодаря

Поскольку структура схем с обратной связью по объему камеры не отличается от структур схем с обратной связью по частоте, приведем только уравнения, реализуемые многовходовой схемой, аналогичной приведенной на

Поскольку объем камеры как выходной параметр не может быть непосредственно передан дистанционно, то для того, чтобы получить информацию о результате вы­ числения с выходом в виде объема, его либо преобразуют в другой параметр, что осуществимо по структуре V - l r дискретно во времени, либо вместо него используют вход преобразователя р V — выходное давление усилителя.

В последнем случае использовать вход р преобразова­ теля можно двояко: 1 ) когда характеристика V = V (р) задана и достаточно точна (структура V - 1 6 ) и 2 ) когда имеются преобразователи с идентичными характеристи­ ками, что позволяет отследить (повторить) объем (структура V - 1 B ) . В первом случае выходом схемы явля­ ется давление, во втором — отслеженная величина объ­ ема, равная **) исходной и используемая как параметр желаемым образом для преобразования или дальнейшего вычисления.

*) Инвертор сигнала р° не показан на схеме.

**) Или отличающаяся постоянным множителем.

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

и р 2 . Положительный знак тока i x обеспечивается тем, что

этой структуры, выполненная на одномембранном уси­ лителе прямого действия с совмещением одного его входа

рис. 12.15, о, ток через который изменяет свой знак на противоположный при отклонении h от некоторого нуле­

что эти входы находятся вне рабочего диапазона давлений, по разные его стороны:

Рпит — .Рвх > 0, 0 — р в х < 0.

Схема простейшего одномембранного повторителя дав­ ления приведена на рис. 12.24, г.

На рис. 12.24, д и е приведены структурная и прин­ ципиальная схемы источника давления, применяемого только при отрицательных токах нагрузки ( i x <^ 0). В связи с тем, что знак тока ix постоянен, в обратной связи имеется одно сопротивление Rn 0 с , вход которого р п и т ] >

Р в х max

обеспечивает i2 > 0. Здесь р в х = F I S — дав­ ление, рассчитанное по усилию пружины и эффективной площади мембраны.

Управление обоими сопротивлениями цепи обратной связи повторителя давления впервые в пневматике ис­ пользовано в устройствах фирмы Brown в 30-х годах.

Рис. 12.24. Схемы и реализации источника тока по структуре V - 2 (а, б), повто­ рителя давления по структуре V - 3 (в, г), источника давления для нагрузки с отрицательным током (9, е) и умножителя давления с двумя управляемыми сопротивлениями в цепи обратной связи (ж, з).

На рис. 12.24, ж изображена структурная схема повтори­ теля давления, широко применявшаяся в выходном кас­ каде регуляторов Brown и отечественных типа 04.

Поскольку усилитель реализует уравнение / i = Ку(крвх — рпых),

где к — коэффициент, равный отношению эффективных площадей для давлений р в х и ршх (рис. 12.24, з), то давление отслеживается с коэффициентом к:

.Рвых = ^Рвх-

Управление обоими сопротивлениями нашло приме­ нение в системе УСЭППА [24], например в трехмембранном повторителе ЭС-3 (рис. 12.25).

точность за счет использования одной и той же пары со­ противлений и возможности применения усилителя с од-

*) Заметим, что одной из первых схем с отслеживанием переме­ щения была схема управляемого сопротивления, описанная в ра­ боте [16],