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

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

Поскольку при Ку - > оо ps -+р2, то

РЕ = Ра = PIPBHXI

откуда

Рвых = Рг/Pi-

При малой постоянной времени Т интегратора, когда входной сигнал может с достаточной степенью точности

Рис. 16.19. Схемы множительных звеньев, построенных на основе квадра­ торов (а) и логарифмирующих звеньев (б).

считаться постоянным в течение времени интегрирования, интегратор умножает давление на количество импульсов или время:

при необходимости иметь в выходной линии только ре­ зультаты вычисления следует устанавливать узел памя­ ти, запоминающий по сигналу об окончании поступления импульсов (рис. 16.21, а).

Если же интегрирование производить до определен­ ного давления на выходе, задаваемого входным сигналом pi, то есть уравнение (16.68) решать относительно коли­ чества импульсов п, то подставляя р £ ы х = р\, получаем:

Структурная схема такого устройства дана на рис. 16.21, б. Заметим, что в случае работы иитегратора в реальном времени выход может сниматься в виде длительности tx сигнала р у на выходе усилителя.

При неравном нулю начальном давлении рВЫх, и на выходе интегратора реализуются уравне­ ния

рис. 16.22, б изображена схема с преобразователем знако­ постоянного сигнала по рис. 13.13. В соответствии с урав­ нениями преобразователя и (16.68) имеем:

1 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 ОПЕРАЦИЙ 453

На р и с 16.24 приведена принципиальная схема уст­ ройства, осуществляющего дискретно во времени мио- жительно-делительные операции с возведением частного двух давлений в любую рациональную степень при тре­ буемом уровне отсчета давлений.

Устройство включает в себя узлы по рис. 16.23, а, б и в соответствии с этим содержит два апериодических зве­ на (камера У л с сопротив­

лением Д„ и камера Va с сопротивлением R а ) , урав­ нение первого из которых решается с помощью уси­

постоянные времени соответственно апериодических зве­ ньев 7?л — У л и Ra — Vа; пр представляет собой коли­ чество импульсов, поступивших на сопротивления от

При рл ^ ру усилитель срабатывает и с помощью контакта К прекращает поступление импульсов от ге­ нератора на оба сопротивления. Установившееся при этом давление ра в камере Va, являющееся результатом, запоминается узлом памяти. Чтобы получить реализуе­ мое выражение, подставим значение пр из уравнения

Устройство работает со знакопостоянными сигналами и

требование постоянства за время вычисления (в против­ ном случае рх относится к другому моменту времени) либо его необходимо запоминать в момент размыкания кон­

клапана К генератор Г и передающий благодаря откры­

мя, определяемое величиной сопротивления г *) на вхо­ де импульсатора ИМП, на его выходе формируется сигнал Риып — 0) срывающий питание с усилителя, в результате чего клапан узла памяти закрывается и давление запо­ минается — такт вычисления закончен.

Спустя задаваемое сопротивлением гс время появля­ ется сигнал р[шп = 0, начинающий очередной цикл вы­ числения.

К,

зс-з ИМП

'Рит

Ру

т

1

Рис. 16.25. Реализация миожительио-делительного звепа с возведением в любую рациональную степень.

Выше, на рис. 16.24, была рассмотрена схема, в обоих апериодических звеньях которой входы — уровни отсче­ та, и поэтому экспоненты — убывающие. В случае, когда оба апериодических звена формируют возрастающие экс­ поненты, что обеспечивается посредством введения уровня отсчета в качестве начальных давлений (ра = р0), реа­ лизуется операция:

которая при с = 1 дает множительно-делительное уст­ ройство.

Если в узле логарифмирования — убывающая экспо­ нента (вход апериодического звена—уровень отсчета), а в

*) Объемы камер и коммуникационных линий нерегулпруемы,

при требуемой большой постоянной времени. Импульсы первого этапа будем относить к старшему разряду, им­ пульсы второго этапа — к младшему. На рис. 16.26 при­ ведена схема М Д У , в которой изменение постоянных вре­ мени достигается за счет переключения сопротивлений * ) .

С этой целью в каждом апериодическом звене имеется по два параллельно включенных сопротивления (RVi, R2n и Ria, Ria соответственно), причем первое в каждой паре имеет большую проводимость и соответствует старшему разряду.

Устройство работает следующим образом (см. цик­ лограмму рис. 16.26, б). Перед началом очередного цикла вычисления камеры У л и У а заполняются через контакты Кл и Ка входными давлениями р 2 и р3 соответственно. После этого включаются сопротивления старшего раз­

такта, когда в камере У л давление увеличивается от р\ до pl, процесс идет согласно уравнению (16.83), подстав­ ляя в которое вышеприведенное значение р° вместо р°, получаем:

быстродействия пригоден только при решении пропор­

*) Это устройство серийно выпускается заводом «Тпзприбор» с заводской маркой ПФ 1.1.8.