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 40 41 42 4344 / 5344 45 46 47 48 49 50 51 52 53 > Следующая >>>

430

ТИПОВЫЕ ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА

[ГЛ. У

причем сигнал / при соответствующем выполнении при водов контактов может быть также электрическим, меха ническим, гидравлическим.

При поддержании на одном входе сопротивления уровня отсчета (р 2 = р 0 ) или давления р° = Кр\ реа лизуется произведение давления р\ на частоту и объем:

i=^Vfpl,				(16.2)
i	= ±Vf	(Kpl - pi) = -£=± V{pi.		(16.3)
Если же при работе со знакопеременными сигналами
Рг = 2 р 0 — ри	или р° =		— pi, ТО
	i	=	-^Vfpl.	(16.4)

В случае, когда емкость пульсирующего сопротивле ния пропорциональна (цифровому сигналу D, т. е. со противление является цпфроуправляемым, выполняются соответственно операции: (см. 'уравнение (8.32) и рис. 8.12, б):

i=-^D}Ap,	(16.5)
i=^Dfp4,	(16.5')
i = V n { K - l ) Dfpl,	(16.6)

i=-^-D(pl. (16.6')

Естественно, что при стабилизации одного из трех параметров умножаются два других. На рис. 16.1 изоб ражены схемы с Ар = const = Дс , предназначенные для умножения частоты на объем камеры и частоты на цифровой сигнал:

i = = - k T D f -

(16-7')

Знак коэффициентов передачи в этих уравнениях оп ределяется знаком; сдвига Д с повторителя.

5 16]

Н Е Л И Н Е Й Н Ы Е А Л Г Е Б Р А И Ч Е С К И Е О П Е Р А Ц И И

431

Умножение знакопеременных сигналов давления и частоты дает схема по рис. 12.18, а (инвертор не показан). При равных емкостях сопротивлений согласно (12.52)

	Vp°	(16.8)
1 =	-щ-и*-Ы>	(16.8)
Д здесь является уровнем отсчета частоты		/ 2 .
Делитель, который	содержит два цифровых пуль
сирующих сопротивления (с емкостями,		управляемыми
	Xs> J	Д, \|Т
		ч
		Л—о о—
а)
	SI

Рис. 16.1. Схемы звеньев умножения частоты на объем (а) и частоты на цифро вой сигнал (б) с выходом в виде тока.

цифровыми сигналами), выполняет следующую нелиней ную операцию:

		Р° = Р"		(16.9)
где V01Dt и	V02	О2 , рх	и р0 — объемы камер "и входы со
противлений	i?x	и Л 2	соответственно.
Делитель	с	аналоговыми		управляемыми емкостями
описывается	уравнением \|
			Уф
		р	=^vlh+v^-
Вычисление		в соответствии		с выражениями
				(16.10)

Пп

Р° = 2	(VoiPiDih/	^VotDiU)	(16.10')

i = i	'	' t= i

где V o i — постоянные настраиваемые коэффициенты, осу ществляется пассивным сумматором из обычных и цифроуправляемых пульсирующих сопротивлений.

432	Т И П О В Ы Е	П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Е УСТРОЙСТВА	[ГЛ. V
Схема	по рис.	14.2, а реализует миожительно-дели-

тельиые операции над давлением, частотами и объемами:

А *

(16.11)

а при

цифроуправляемых

сопротивлениях

R x и /?2 —

где К

—V01/V02

const.

Важные частные случаи этих схем — деление частот,

цифровых

сигналов

или

объемов

с выходом в виде

дав

ления:

Рвых =

ft/Ms,

(16.13)

p£ux = kDD11Di,

(16.13')

Рвых =

kyVi/Vi,

(16.13")

где к/, ко,

ку

— постоянные коэффициенты,

знак

которых

обратен

знаку

р \ =

const.

При

р х

const

непрерывном

сопротивлении

R x

реализуются

следующие нелинейные

операции.

Для

знакопеременных

сигналов

(см.

рис.

14.2, а)

aiA-GpJ

(16.14)

Рвых =

ЩГ=Тф'

если

обратной

связи

установлено

цифроуправляемое

сопротивление,

то

Р^----у^-щ7=---щ:-

(16-15)

Для

знакопостоянных

сигналов

(рис.

16.2)

Р . »

Д + ^

Д +

Т § г

(16.16)

„

- 1

. ,

(16.17)

а при цифроуправляемом сопротивлении в канале	обрат
ной связи те же операции реализуются над D2f2.

§ 10] Н Е Л И Н Е Й Н Ы Е А Л Г Е Б Р А И Ч Е С К И Е ОПЕРАЦИИ 433

При обоих пульсирующих сопротивлениях схемы по

рис. 16.3, а к б реализуют соответственно	уравнения:
Рвых •'	(16.18)
Рвых	(16.19)

с цифроуправляемым сопротивлением i? 2 операции ана логичны, по с DJD2 вместо VJV, при коэффициентах A V01/V02.

Я,			R,
- T T ~ U	Ptbti		>	Pirn
- T T ~ U	Ptbti	>+й R,
Hi


а)			6)

Рис. 16.2. Схемы звеньев для реализации гиперболических функций от про изведений частоты на объем и частоты на цифровой сигнал.

	Я,	>	Риш
1 7	1*А	>
1 7		но
а)		но
а)		6)
		6)

Рнс. 16.3. Схемы звеньев, выполняющих множнтельно-делнтельные операции над частотами и объемами, над частотами и цифровыми сигналами.

Для схемы с п пульсирующими или цифроуправляемыми пульсирующими сопротивлениями (см. рис. 14.11):

Рвых	— — 2	v-U	P ° h	(16.20)
	г = 1	"
	п
Г , 0	— V ^	11	' 1 { Г , 0	(16.21)
Рвых		Ат£~оГ1ГРи

Деление тока на частоту выполняется схемой по рис. 13.3, а. В соответствии с уравнением (13.2):

Рвых ~ ^ " р у " " К ~j~

(16.22)

434

Т И П О В Ы Е П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Е У С Т Р О Й С Т В А

[ГЛ. V


	Н Е Л И Н Е Й Н Ы Е А Л Г Е Б Р А И Ч Е С К И Е		ОПЕРАЦИИ		435
У с т р о й с т в а		с о б р а т н о й	с в я з ь ю		п о ч а
с т о т е	д л я	з н а к о п о с т о я н н ы х		д а в л е н и й .
Множительно-делительные операции			над	давлениями

и другими сигналами выполняются с помощью схем по

структуре V - l a	с обратной				связью		по	частоте.
Схема, приведенная на рис. 12.16,								реализует зависи
мость (12.49):						pi — р з
	4	_ t		Vi		pi — р з	•
	h-h-y^					pa_pz	•
Ряд частных	случаев		для			знакопостоянных давлений
иллюстрируется рис. 16.4:
1. Если рз =	р0	и р 2	=		р0	— \| с0 \| (рис. 16.4, а), то

В таком режиме работы схема позволяет создать мно жительное (делительное) устройство для положительных

Рис. 16.5. Схема множительного	(делительного) звена с обратной связью
по частоте для	положительных давлений.

давлений по схеме рис. 16.5. Переход с одной операции на другую осуществляется с помощью переключателя (на схеме не показан) частот / х и / 2 на сопротивления R3 и i?4 .

Из уравнений (14.2) и (16.23) находим:

при

Д 4

= Л* (А)

(/2)

—

л °

- _

v*\c0\

р*

_ h

Р°з

(16.24)

Рвых

У з

РЗ

—

Pi о

«д

Pi—

при

Г/,

т/.

I / .

(А)

И Д 4

i?4

(/2 )

F ,

KKPIP3,

(16.25)

Рвых

j77^~P3 —

где

Ая =

—

F 2 F 3 I со I< 0 ;

= -

K i F 3

< 0 .

ViVi

F2F4 J со J

436 ТИПОВЫЕ ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА [ГЛ. V

2. Если Рз = р0 и P i = р 0 —			(рис. 16.4, б) *) , то
и	\co\Vi	U	(16.26)

	V*	Pi

а при Rx—непрерывном сопротивлении (его использование

Рпс. 16.6. Схема множнтельно-делнтелыюго звена для частот.

возможно, поскольку давления на обоих входах Rt постоянны) (рис. 16.4, в)

			/з =	ах /с01 с° \|		1		(16.27)
			/з =	ах /с01 с° \|				(16.27)
3.	ЕСЛИ	Рз =	p m a x ,	р 2 =	Ртах +		\|с\| (рис. 16.4, г), Т О
			/2 =	T ^ V 7 / l ( P m a x - P i ) .				(16.28)
4.	ЕСЛИ	Рз =	Ртах,	P i = Ртах +			\| С0 \| (рис. 16.4, д), Т О
				1 со \| Vl		fx		(16.29)
				V *	Р т а х -		Л	(16.29)
				V *	Р т а х -		Л
а в	случае, когда			Л х — непрерывное				сопротивление
(рис.	16.4, е),

ец/сб | со|

(16.30)

*) Эта схема также пригодна для построения множительных и делительных устройств по рис. 16.5.

	НЕЛИНЕЙНЫЕ					АЛГЕБРАИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ					437
5.	Е С Л И	рх	=	р г	а а х	, р 2 =	р 0 ( р И С 16.4,		ж),	ТО
				h	=	Y;h	P ™ \ P l	•		(16-31)
6.	Е С Л И	Рх	=	р 0	,	р 2 =	Р т а х (рис.	16.4,	з),	ТО
				^^ИЬ^						(1б-32)
							^ т а х	применить для			по
Схемы по рис. 16.4, ж, ж г можно								применить для			по

строения множительно-делительного устройства для час

тот. В такой схеме М Д У (рис.

16.6) в

питающую

диаго

наль

моста

подается разность

давлений р Ш а х

—

Ро> Диф

ференциальный

выход

другой

диагонали

снимается

на усилитель

частотным

выходом.

Согласно

уравне

ниям делителя

(16.32)

Vih

VJ/I

PS -

Р т а х y t f t +

К з / з

- Рз - Р т а х у

ф +

откуда

(16-33)

Если

рх

Р з +

| с [,

р 2

= Р о (рис. 16.4, и),

то

Если

рх

р 0 ,

р 2

= Р з +

| с

\ (рис. 16.4,

к),

то

^ = M W / I P " -

( 1 6 - 3 5 )

ЕСЛИ Рх

Р з

—

| С |,

р 2

= Р т а х

( р И С . 16.4,

л),

ТО

^ т а х

^ 3

10. Е С Л И

р х

= р,П ах,

Р 2

Р з ~

| С I

( Р и с -

16.4,

м),

ТО

/2 =

Т ^ / 1 ( Р т

а х - Р з ) .

(16-37)

11 .

Если

р 2

= р 0

(рис.

16.4, к),

то

438	Т И П О В Ы Е П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Е УСТРОЙСТВА			[ГЛ. V
12.	Если P i = р0	(рис.	16.4, о), то
	/ -	F l f	*5	(16.39)

V 3

Схемы по рис. 16.4, к, о могут быть использованы при построении множительно-делительного устройства (МДУ) для положительных сигналов (рис. 16.7). С этой целью

Рис. 16.7. Схема множитсльис-делнтсльного звена с обратной связью по частоте для положительных давлений.

их

необходимо дополнить

делителем

(сопротивления

и R4)

и повторителем на выходе. При

этом

„о „о

ViVa

Рвых —

PiVR,4,

. v . / . —

"з/>|;

V*V*PI

VxV<fi +

VxVip*

Уф

Vth

™*

При

F 2

7 3

ViVi

Рв°,„х =

РЧРУРЧ-

(16.40)

При

введении

частоты / 3

на

сопротивление

R3 (сопро

тивление /?4 управляется частотой

fx)

реализуется

урав

нение

Рвых =

Р 4 ° ( Р ? - Р з ) / Р ? .

(16.41)

Условием

работоспособности

схем

по

рис.

16.4, н,

16.7,

которых

давления

положительны

(рх

^> р 0 ,

Р г ^ > Р п '

Рз^>Ро)>

является

выполнение

неравенств

р ° < р °

или

р 3 ° < р ° .

Снижение требуемого диапазона частот достигается

рядом

приемов

(см. также

§ 12). При

умножении

входа

р\

на

коэффициент

или

входа

р 3

на 1/К <

1 *)

Введение коэффициеита

1/К

по входу р 3

может

быть

осуществлено наряду с делителем за счет применения усилителя с не равными коэффициентами усиления по двум входам.

§ i d Н Е Л И Н Е Й Н Ы Е А Л Г Е Б Р А И Ч Е С К И Е ОПЕРАЦИИ 439

вместо выражений (16.40) и (16.41) реализуются следующие уравнения:

PUMPIPI/KPI,

(16.42)

Ъ_ А х

=Ъ>1 {&Р1 -

PIWPI

(16.4

случае

введения

постоянной-

составляющей

например, по

каналу р°,

имеем:

rf«x

rfpS/(rf

<0,

(16-44)

Рвых =

Pi (Pi - p l

сЖрЧ +

с).

(16.45)

Если

вместо

р 3

подать

(pj +

р°)/2,

то

для схемы

по

рис.

16.7 получаем:

р° —

1 /

•

о\

/,(р

/с\

» =

~^PJ

РВЫХ=

Г ^"+

*} '

(

}

Вычитая на выходе р?/2, можно получить МДУ.

У с т р о й с т в а

с о б р а т н о й

с в я з ь ю

п о ча

с т о т е д л я

з н а к о п е р е м е н н ы х

д а в л е н и й .

Для

знакопеременных

давлений

будем

пользоваться

схемой

по рис. 12.16 с Рз =

р 0 .

этом случае

реализуется

уравнение

схема

работоспособна

при

разных

знаках

p j и р°.

Это

условие может быть выполнено подачей на схему инверсии одного из двух входных сигналов всякий раз, когда знаки pi и р 2 совпадают (см. рис. 12.21), или использованием в каналах обратной связи узлов, в которых при прохож дении частоты / 2 через некоторый нулевой уровень ме нялся бы знак расхода (см. рис. 12.18, а).

Схема с введением инверсии входа в интервалы време ни, когда знаки р° и р° одинаковы, сравнительно слож

нее при переменных р х и р 2 , и поэтому				целесообразно ее
применение только при одном переменном входе.
На	рис. 16.8, а изображена	схема	с	\| р 2	\| = const. На
вход р а	подается постоянный	сигнал,	знак		которого про
тивоположен знаку p j :
	p l = - H s g n r f ,				(16.47)

<<< < Предыдущая 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 4344 / 5344 45 46 47 48 49 50 51 52 53 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ