Файл: Фудим Е.В. Пневматическая вычислительная техника. Теория устройств и элементов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 311
Скачиваний: 1
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ Э Л Е М Е Н Т Ы |
237 |
Возможна также схема с двумя усилителями, |
имеющи |
ми разные знаки коэффициента усиления. Такая схема
(рис. 9.5, в) обеспечивает поддержание |
р м |
в интервале |
|||
Рпнт-^1 ^ |
Рк ^ Рп»тК2, причем К2 |
незначительно превы |
|||
шает Кг. |
Структурная схема |
приведена |
па рис. 9.5, г. |
||
Стабилизаторы давления |
могут |
быть |
и |
параметриче |
|
ского типа. Эти стабилизаторы основаны на применении де лителя с одним существенно нелинейным сопротивлением.
Рис. 9.6. Характеристика (а) и схема (б) источшша давления параметрического типа.
характеристика которого i = г0 + аДр имеет участок с чрезвычайно большой или пренебрежимо малой крутиз ной. Если, например, на рабочем участке а ^ О (рис. 9.6, а), то при установке нелинейного сопротивления по следовательно с линейным (рис. 9.6, б) в точке А схемы поддерживается постоянное избыточное давление р В ых - Действительно, приравнивая токи через оба сопротивле ния и учитывая, что а/ах х О, получаем:
|
Рвых ~ - |
'о/ а 1 - |
И с т о ч н и к и |
т о к а |
( р а с х о д а ) строятся из |
источников давления и преобразователей давления в рас ход. Простейший источник расхода, предназначенный для работы на линию, давление в которой постоянно и равно р, состоит из источника давления р и * ) и сопротивления, причем вследствие постоянства давлений на обоих входах сопротивления оно может быть непрерывным.
В общем случае, когда давление в линии переменно, источник тока состоит из источника давления — повтори-
*) В этой и других схемах источники давления, естественно, должны иметь выходное сопротивление, во много раз меньшее со противления R .
238 |
ЭЛЕМЕНТЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ Т Е Х Н И К И |
[ГЛ. I I I |
теля со сдвигом — и пульсирующего линейного сопротив ления (рис. 9.7, а). Ток i прерывистый с требуемой часто той; он положителен при положительном сдвиге (А ^> 0) и отрицателен при А •< 0. Если R — непрерывное сопро тивление, то расход будет изменяться с изменением абсолютного давления в линии р.
Источник расхода для случая, когда потеря или при ток постороннего газа в линию не допускаются, требует
а) |
S) |
Рпс, 9.7. Схемы источников расхода.
дополнительной установки конденсатора с бесконечно большой емкостью. В такой схеме (рис. 9.7, б) приток (от ток) газа в линию осуществляется за счет обмена газом с емкостью V. Длительность работы такой схемы ограниче на — она определяется максимальным объемом полости V.
^3
-Ч Х Н 1 -~т~
а)
Рис. 9.8. Схемы источников расхода с глубокой отрицательной обратной связью по скважности.
Источник расхода в линию с переменным давлением без пульсирующего сопротивления может быть создан на основе усилителя с глубокой отрицательной обратной связью по величине сопротивления.
В схеме, показанной на рис. 12.24, б, выходной ток £вых в линию сопла равен постоянному току ^ через со-
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ Э Л Е М Е Н Т Ы |
239 |
противление /?п .ц, поскольку камера под мембраной газа не потребляет (практически постоянны давление и объем). Стабильность тока it = а (рх — р2 ) обеспечивается неиз менностью его входных давлений рг и р%. Схема работо способна при Pi^> р2^> р- На рис. 9.8 показаны схемы
ki>0
Рис, 9.9. Схемы источников расхода, построенные на усилителе с выходом «сопротивление».
источников для положительного и отрицательного расхо дов с прерывисто работающим сопротивлением R0.c — клапаном *) [106].
а) |
б) |
в) |
Рис. 9.10. Схемы источников расхода на простейших усилителях.
Замена усилителя с выходом «давление» и управляемо го сопротивления усилителем с выходом в виде сопротив ления упрощает схему (рис. 9.9). Применяя далее более простые усилители с выходом «сопротивление», что воз можно, поскольку один из входов усилителя является так же и входом сопротивления, приходим к схемам рис. 9.10.
Введение пружин позволяет устранить один или оба источника давления [70] (рис. 9.11).
*) Используется глубокая обратная связь по скважности, уп равляющей средней во времени проводимостью.
240 |
ЭЛЕМЕНТЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ Т Е Х Н И К И |
[гл. п 1 |
Схемы источников расхода с усилителем на двух мем бранах,'которые могут не соединяться в общий управляю щий узел, даны на рис. 9.12. Источник положительного расхода (рис. 9.12, а) не содержит пружины и требует одно го источника давления. Источник отрицательного расхода
1 |
I , . ' |
р г |
AM |
|
|
||
Рш |
R |
i=-0 |
|
|
|
|
|
|
а) |
б) |
В) |
Рис. 9.11. Схемы источников расхода на простейших усилителях с применени» ем пружин.
|
а) |
б) |
Рис. 9.12. Схемы источников расхода |
с усилителем на двух мембранах. |
|
(рис. 9.12, б) |
содержит пружину, но не требует источника |
|
избыточного |
давления. |
|
2. Временные устройства. Пневматические временные устройства предназначаются для формирования сигналов, характеризуемых временем — периодом (частотой) коле баний, длительностью, смещением сигналов во времени и их производными, например скважностью.
Основу временных устройств *) составляют инерцион ное звено и устройство с дискретным выходом для индика ции моментов достижения в инерционном звене давлением Pv крайних точек рабочего диапазона. При этом на выходе усилителя вырабатывается дискретный сигнал, длитель ность которого равна времени изменения давления в инер ционном звене от одного до другого фиксированного зна чения.
*) Здесь не рассматриваются пневмомеханические устройства, содержащие механические колебательные контуры.
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ |
241 |
К устройствам этого типа относятся генераторы прямо угольных импульсов и импульсаторы. При создании этих устройств вид зависимости p v = Pv {t) не имеет существен ного значения — важна лишь ее стабильность, и поэтому в целях упрощения используется простейшее нелинейное инерционное звено — сопротивление с камерой.
Г е н е р а т о р ы п р я м о у г о л ь н ы х и м п у л ь
с о в [24, |
143] |
представляют собой реле с петлей |
гистерезиса, |
охваченное инерционной обратной связью. |
|
fit |
|
•Pi |
|
|
|
|
Рн Pi |
Pv |
|
а) |
12 "Z1 |
Рис. 9.13. Характеристика реле с петлей гистерезиса (а)
играфики изменения давлеинй р ( и ру (б) генератора
прямоугольных импульсов.
Такая структура приводит к прямоугольным автоколеба ниям pt на выходе реле и синхронным экспоненциальным колебаниям давления pv в камере цепи обратной связи (рис. 9.13).
|
Работает генератор следующим образом. При pt = 1 |
||||||||
давление pv |
в камере V увеличивается и при достижении |
||||||||
значения ра |
устанавливается |
pt |
= |
0. |
При |
этом давление |
|||
РУ |
начинает |
падать и при |
ру |
= |
рн |
появляется |
сигнал |
||
pt |
= 1 и цикл возобновляется. В |
результате на |
выходе |
||||||
устройства |
генерируются прямоугольные импульсы — |
||||||||
Pt |
= 1 в течение времени t12, |
когда давление ру растет от |
|||||||
Рн до pD, и |
pt |
= 0 в течение времени-t2 1 , когда ру |
падает |
||||||
от рв до рп. |
Период колебаний Т |
= |
t12 |
+ |
t21. |
|
|||
Для большинства задач в цепи обратной связи доста точно иметь одно апериодическое звено. В структуре по рис. 9.14, а апериодическое звено снабжено переключате лем П, подводящим давления р12 и р21 на вход апериодиче ского звена соответственно при pt = 1 и pt = 0. В частном случае применяют схему, в которой на вход апериодиче ского звена поступает выходное давление реле.