Лекция №6

1. Вариаторы коэффициентов.

2. Схема вариатора.

3. Принцип работы.

4. Настройка вариатора на заданный график функции времени.

2. Изменение коэффициентов передач решающих усилителей по заданному закону во времени.

При решении дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами необходимы блоки переменных коэффициентов, иначе вариаторы коэффициентов.

Вариаторы коэффициентов - это потенциометры, у которых по заданному закону во времени изменяется величина . Включением их во входные цепи РУ достигается изменение коэффициентов передач по заданному закону во времени. В АВМ наибольшее применение получили, вариаторы коэффициентов с шаговыми искателями.

Схема вариатора с шаговым искателем изображена на рис. 1.18. Основу вариатора составляют 100-секционный делитель напряжения D и 100-ламельный шаговый искатель И₁. Отвод любой ламели искателя может быть соединен с помощью наборного поля  с любым отводом делителя. Напряжения c ламелей искателя снимаются щеткой Щ₁.

Обозначим номер ламели искателя И₁, на которой находится щетка Щ₁, черезi, а номер отвода делителя, соединенного с i-той ламелью искателя, черезn(i).Тогда согласно уравнению (1.18)напряжение, снимаемое сi-той ламели,

, (1.23)

где

(1.24)

В процессе работы вариатора щетка Щ₁ переходит с одной ламели на другою, задерживаясь на каждой ламели в течение промежутка времени _i. Величина i при этом последовательно принимает значения 0, I, 2, 3 и т.д., а величина  ступенчато изменяется во времени, оставаясь постоянной на промежутке времени _i.

Промежутки времени _i могут быть как равными, так и неравными. При установке тумблера Т в положение 1 на обмотку шагового мотора искателя И₁ поступают импульсы напряжения постоянной частоты f₀ и промежутки времени _i будут равными. Частота f₀ может быть, например, равна 1/2, 1, 2, 4 или 8 Гц. При установке тумблера Т в положение 2 импульсы напряжения постоянной частоты f₀ поступают на обмотку шагового мотора искателя И₂. Отвод любой ламели искателя И₂ может быть соединен с помощью наборного поля f с любым отводом генератора импульсов или остаться не присоединенным. Импульсы с ламелей искателя снимаются щеткой Щ₂, которая в процессе работы переходит с одной ламели на другую, задерживаясь на каждой ламели в течение времени =1/f₀. Обозначим номер ламели искателя И₂ на которой находится щетка Щ₂, через k, а частоту импульсов, подведенных к k-той ламели, через f(k). Тогда число импульсов, снимаемых с k-той ламели за промежуток времени

(1.25)

Импульсы, снимаемые щеткой Щ₂ с ламелей искателя И₂, подаются на обмотку шагового мотора искателя И₁. Так как величина m(k) изменяется во времени, то промежутки _i будут неравными.

Для настройки вариатора на воспроизведение заданного закона изменения () необходимо выполнить следующие операции:

1) Построить график () (см. рис. 1.19);

2) Выбрать частоту f₀ и разбить график () по оси абсцисс на равные участки . Номера участков будут соответствовать номерам k ламелей искателя И₂. Число участков  не должно превышать 100.

3) По уравнению (1.25) определить возможные целочисленные значения величины m при выбранной частоте f₀.

4) Для каждого участка  в зависимости от характера изменения графика () на этом участке выбрать из возможных значений величины m число m(k) и разбить каждый участок  на m(k) равных участков _i. Участок  можно не разбивать на участки _i, т.е. принять для него m(k)=1. Участок  можно объединить со следующим участком, т.е. принять для него m(к)=0. Номера образовавшихся участков  будут соответствовать номерам i ламелей искателя И₁. Число участков _i также не должно превышать 100.

5) По значениям m(k) из уравнения (1.25) определить значения f(k) и составить таблицу коммутации ламелей искателя И₂ с отводами генератора импульсов. Вид этой таблицы изображен на рис. 1.20.

В качестве примера в таблицу занесены значения f(k) для первых пяти ламелей в соответствии с графиком (), изображенным на рис. 1.19 и принятии частоты f₀=1 Гц.

рис. 1.19

К	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	4	2	1	0	1
10
20
30
40
50
60
70
80
90

Рис. 1.20

i	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	15	48	75	95	100
10
20
30
40
50
60
70
80
90

Рис. 1.21

6) Произвести ступенчатую аппроксимацию графика ().

7) Установить значения (i) на каждом участке _i с округлением до 0.01.

8) По значениям (i) из уравнения (1.24) определить значения n(i) и составить таблицу коммутации ламелей искателя И₁ с отводами делителей. Вид этой таблицы изображен на рис. 1.22. В качестве примера в таблицу занесены значения n(i) для первых пяти ламелей в соответствии с графиком (), изображенным на рис. 1.19.