Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

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

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

25.10.2023

Размер:

16.26 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 4041 / 5341 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 > Следующая >>>

400

Т И П О В ЫЕ П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Е УСТРОЙСТВА

[ГЛ. V

При Д = — арп

(15.15)

где р„ = р°са + А — давление р1ых при t = tx; рсн — Дав ление рс при ?; = ti, а — коэффициент по входу р±.

При интегрировании пассивной суммы (рис. 15.4, б), подставляя в уравнение (15.15) значение рх из уравнения

а)

Рис. 15.5. Схемы интеграторов по структуре I I I : а) для одного входа; б) дли пассивной суммы входов.

пассивного сумматора, для a n = a i 2 = . . . =	(Хщ по
лучим:
dt.	(15.16)

i i r = i

Для интегратора по рис. 15.5, а, используя уравнение р° — Р°с~~ Кр\ усилителя и уравнение камеры, получим!

где К — коэффициент,	определяемый усилителем.
При интегрировании	суммы	(рис. 15.5, б) имеем:
	d	i = l

В интеграторе алгебраической суммы (рис. 15.6, а), построенном на мпоговходовом усилителе по рис. 6.5, з,

У С Т Р О Й С Т ВА Д Л Я Д И Н А М И Ч Е С К И Х О П Е Р А Ц И Й

401

последпим вносится ограничение вида

| Р\ ~ Ц + Pl |max = I P° ' m a x '

в силу которого иметь полный диапазон изменения

Рис. 15.6. Схемы интеграторов алгебраической суммы по струк туре I I I : а) для многих входов; 0) для двух входов.

выхода | рс |шах можно при большом значении коэффициента b деления входов:

Ь =tt,l+1:II 2 a

l i =

°-m+l : ТП2

а 3 . ' *

i = l

}=1

Тогда

выходное

давление

усилителя-сумматора

опи

сывается

уравнением:

111

Tfi

а*

п0

_|_ 77° 1

(ZJ —

2-й

РЦ ZJ ^

P3j + Рс >

1 = 1

J=12«:»-

i = l

;'=1

откуда,

используя

уравнение

камеры,

получаем

для

Рвых

= Рс'-

1г

п0

ПО

И * Й

[

ПО -

- ^ i _ P »

\dt

Рс

—

Реп ^

( I -1-6) v J

^зу

'•\i=1 2a ii

%i .

(15.19)

i = l

j ' = l

402	Т И П О В ЫЕ П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Е				УСТРОЙСТВА				1ГЛ.	V
При	a n = ai2 ~	• • • = a m	=	а 3 1	=	а Я 2	=	. . . =		а я т
и т	= п
	Р°с = Р°с„ +	I	2	(К;	-	К)	dt-		(15.20)

На рис. 15.6, б приведена частная схема [26] — интегра тор разности двух сигналов.

Здесь выходное давление усилителя-сумматора равно:

Р=

Pl-Pl

P°c

си +

^31 n

ai -|- а3

^31> ~

При

( a i + « з ) / а 1 = 1

+ й =

для

выхода

устройст

ва р Ш ) 1 Х

рс

имеем:

= / % n + w S V u - ^ ) * -

( 1 5 - 2 1 )

И н т е г р а т о р ы д а в л е н и я б е з н е п р е р ы в н о й

о б р а т н о й

с в я з и .

Схема

по

рис.

15.7

интегрирует

абсолютное давление.

Она содержит преобразователь аб

солютного

давления

в расход,

представляющий

собой

пульсирующее

сопротивление

емкостью

вялой

мембраной, и камеру V с

выходным

повторите

лем. Уравнение

интег

ратора имеет

вид:

Рис. 15.7.

Схема

интегратора абсолют-

Рвых

\Pl^>

_ ного

давления.

(15.22)

где

VIVif

— постоянная

времени;

— полный

объем емкости с вялой мембраной.

Для

интегрирования алгебраической суммы абсолют

ных давлений требуется использование ряда параллельно включенных преобразователей абсолютного давления в расход * ) .

*) При наличии источника абсолютного вакуума возможно интегрирование алгебраической суммы абсолютных давлений с од ной емкостью с вялой мембраной. В такой схеме применяется сум матор по рис. 14.15, в котором р 0 — абсолютный вакуум.

У С Т Р О Й С Т ВА ДЛЯ Д И Н А М И Ч Е С К И Х		ОПЕРАЦИЙ	403
Схема интегратора положительного		знакопостоянного
давления рг Г> р0	с выходом в виде количества газа		при
ведена на рис. 15.8, а.
В процессе интегрирования верхняя полость конден
сатора сообщена	с уровнем отсчета р0,	что обеспечивает

Рис. 15.8. Схемы интеграторов знакопостоянного давления с выходом в виде количества газа: п) для положительного (отрицательного) давления без ин вертирования; б) для положительного давления с инвертированием; p j , — кратковременные! дискретный сигнал, следующий после сигнала Vpi и пред назначенный для ввода количества газа No в верхнюю полость.

почти такое же давление в нижней полости, в результате чего приток газа определяется выражением

(15.23)

Введение нулевого начального условия и передача количества N газа на выход осуществляются при подаче сигнала р т , сообщающего с помощью переключателя и кон такта верхнюю полость с давлением питания, нижнюю — с выходной линией. Сигналом рт задается длительность интегрирования. При п сопротивлениях интегрируется арифметическая сумма. Если р0 = р Ш а х , то при перемене местами вводов входа рг и уровня отсчета р0 достигается интегрирование знакопостоянного отрицательного сигнала или инверсии положительного сигнала:

(15.24)

404

Т И П О В ЫЕ П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Е УСТРОЙСТВА

[ГЛ. V

В случае перемены местами линий подвода питания и выходной и введения дополнительного контакта, сообща ющего нижнюю полость с ат мосферой (рис. 15.8, б), име ем на выходе интеграл поло жительного сигнала^ с"* отри цательным коэффициентом пе

редачи:

\Ртг

Рис. 15.9. Схема интегратора зна


копеременного сигнала					с	выходом
в виде количества газа: р Т з						—	крат
ковременный			дискретный			сигпал,
следующий			после сигнала				р т 1	и
предназначенный				длп	заполиешш
верхней		полости		емкости		С.	дав
лением		Ро и	последующей				пере
дачи	поступившего количества газа
Лто	в нижнюю полость емкости							С,.

полный объем емкости С2 количество газа равно:

уу — M - Z l i f			n O d i -
Л -	&0	АО	) P i a t -

= N 0 - ^ p l d t . (15.25) d

Для интегрирования зна копеременных сигналов необ ходимо ввести некоторое на чальное количество газа i V 0 , что можно осуществить с по мощью дополнительной ем кости с вялой]мембраной и контакта [(рис. 15.9). Если равен V% < V, то выходное

где Уг — объем камеры пульсирующего сопротивления, V — полный объем емкости Сг.

Установив на выходе рассмотренных интеграторов пре образователь количества газа в давление, состоящий из камеры с контактом для введения начального условия рн и памяти, получаем соответствующие интеграторы с дав лением на выходе. Пример такого интегратора дай на рис. 15.10. Выход считывается только в дискретные моменты времени при подаче сигнала р т :

где Т = V/VJ.

Рис. 15.10. Схема интеграторам давлении на выходе, использующего емкость

с вялой мембраной.

Рис. 15.11. Схемы интеграторов, использующих			емкость с вялой мембраной;
а) для	положительного	сигнала; б) для инверсии		положительного сигнала;
о), для	знакопеременного	сигнала; г) для знакопеременного сигнала с мень
	шим	количеством элементов	в	схеме.

406		Т И П О В ЫЕ П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Е УСТРОЙСТВА				[ГЛ. V
Интеграторы с давлением на выходе и непрерывным
считыванием получаются в случае, когда давление рт							уп
равляет всеми элементами,					кроме контакта на линии вво
да начального давления ра					*).
Схемы интеграторов для знакопостоянного						положи
тельного сигнала, его инверсии и знакопеременного							сиг
нала	приведены		на	рис.	15.11, а—в. Постоянная		вре
мени	Т	= V / V J	для схем рис. 15.11, а и б;			для схемы
по рис.		15.11, в	Т =	(V +	V2)/VJ.
В схеме рис. 15.11, г					постоянная времени	определя
ется полным объемом V2 емкости С2 . Удаление настраи
ваемой		емкости	V	уменьшило количество элементов в

схеме, однако привело к наличию емкости с вялой мемб раной с настраиваемой величиной полного объема вместо настраиваемой обычной емкости.

Интеграл инверсии знакопеременного сигнала можно реализовать за счет перемены местами вводов рг и р0 в схемах рис. 15.11, в, г.

Вышеприведенные схемы позволяют интегрировать алгебраическую сумму входных сигналов, если применить соответствующее количество сопротивлений на входах.

Некоторые схемы интеграторов, построенных из пре образователя давления в расход, соответствующего струк туре V - 2, и камеры, приведены на рис. 15.12. Интегра торы на схеме рис. 15.12, а—в выполняют соответственно следующие операции над положительными сигналами:

р\** = к + -г[п*1'	с15-28)
и
Pl^ = P0n + -T-VP™*-PJdt>	( 1 5 - 2 9 )
It
%*t=Pa«--T-\pldt,	(15.30)

где Т = V/V-LJ — постоянная времени.

*) При р т = 0 переключающие элементы находятся в таких состояниях, которые обеспечивают заполнение давлением р в только

емкости объемом V (присоединенная к ней нижняя полость емкости с вялой мембраной минимальна).

§ 15]	УСТРОЙСТВА Д Л Я	Д И Н А М И Ч Е С К И Х О П Е Р А Ц И Й	407
Если	на амплитуду	входных сигналов не	наложе

ны дополнительные ограничения, то схемы рис. 15.12, а ж б

работоспособны при pv	< р0, а схема рис. 15.12, в — при
Pv > Ртах, т. е. когда	диапазон изменения давления в

XI)

Рис. 15.12. Схемы интеграторов, построенных из преобразователей давления в расход и камеры.

камере находится вне рабочего диапазона входного дав ления.

Схемы, показанные на рис. 15.12, г и д, работают со ответственно со знакопеременными и знакопостоянными сигналами. В этих схемах реализуются следующие

408 Т И П О В ЫЕ П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Е УСТРОЙСТВА [ГЛ. V

зависимости:

1 Z
P»„x= K + ^\(Pl	+ P l J d t - ( Р „ < Л ) . (15.31)
« « = я + 4 - \| ^ л	(^S-Tn^r-1 )- (15-32)

Для схем рис. 15.12, е и ж, оперирующих со знакопере менными сигналами, имеем:

pi«.=n+4-\\pi\dt- (15.33)

Схема с раздельным интегрированием положительных и отрицательных сигналов знакопеременного входного

Рис. 15.13. Схемы интеграторов с обратной связью по времени: а) для знакопеременного сигнала; б) для знако постоянного сигнала.

давления рх приведена на рис. 15.13, а. Она отличается от схемы интегратора, изображенной на рис. 15.1, а, нали чием вместо конденсатора двух камер и переключателя с

непрерывным сопротивлением. Начальные давления	р°в1
и Рт в камерах имеют разные знаки, что позволяет	орга-

У С Т Р О Й С Т В А		Д Л Я Д И Н А М И Ч Е С К И Х					О П Е Р А Ц И Й		409
низовать	глубокую	отрицательную				обратную		связь —
при pl >» 0 переключатель подсоединяет камеру с р,° <										О,
а при pl <с О — камеру			с р°	>	0. Переключатель				управ
ляется дискретным		выходом		р у
усилителя. Интегратор			переста-		р,			^	р	^
ет работать, когда		давление		в
одной из	камер достигает р0,			в
результате чего становится не-					Р и с -	1 6	i £ * b S ^ e T i ! r ^ o p a
возможным формирование отри
цательной обратной		связи. Выходы интегратора						*)	равны
	^ =	^	+ - ^ Р ? < Ч о > 0				,		(15-34;

f I

где
Тх	=	Д ^ ; Т2 =	RXC2;	р°а1 <	0;	р°112	>	0.
При установке сумматора вместо двух повторителей
получается		^интегратор	для	знакопеременного					входа
с одним выходом. Такой интегратор, однако,							оказывается
сложнее	других.
Схема для интегрирования знакопостоянного сигнала
изображена на рис. 15.13, б.				Диапазон		выходного			сиг
нала расположен по другую сторону					от р0, чем			диапазон
входного	сигнала.
Интегратор, построенный по структуре I I (рис. 15.14),
подробно рассмотрен в § 12				(см. рис. 12.1).
Пневмогидравлический интегратор						(рис.		15.15, а)
использует		линейность	гидравлического			сопротивления

и изменение объема над жидкостью в результате				ее пере
тока.
Если а г — объемная]		проводимость гидравлическо
го сопротивления,	то	мгновенный	расход жидкости,
обусловливаемый	разностью рх — р2		давлений	газа в

*) Сделано допущение: p s = р 0 (усилитель идеален, переклю чатель имеет нейтральное положение).

<<< < Предыдущая 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 4041 / 5341 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ