Файл: Фудим Е.В. Пневматическая вычислительная техника. Теория устройств и элементов.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 285

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

394

 

 

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

[ГЛ. V

где

кц

=

—VuPu/Vzfz

— коэффициент,

настраиваемый

как

по

величине, так

и

по

знаку с

помощью

входящих

в него

величин

Vu, V2,

p\i

и

/ 2 .

 

 

 

Эта же схема, но с

 

цифроуправляемыми пульсирую­

щими сопротивлениями

 

Ru,

пригодна

для

суммирования

цифровых

сигналов:

 

^Ur1

 

 

 

 

 

 

 

Рвых =

- 2

 

D« -

2 kriDlU

(14.29)

 

 

 

 

i = i

 

'-

i = i

 

 

где

ки

— —V0iplifu/f2V2;

 

при

общей

управляющей час­

тоте

ки

=

—

VQipli/V2.

 

 

 

 

 

 

 

Суммирование давлений с частотами и цифровыми сиг­ налами с требуемым знаком коэффициентов при частотах

и

цифровых

сигналах

выполнимо по

схеме рис. 14.11.

 

Арифметическое

и

алгебраическое суммирование ко­

личеств импульсов

с требуемыми коэффициентами про­

изводится

схемами,

приводимыми

на

рис. 15.18, б, в

в

соответствии с уравнениями (15.41),

(15.42).

Рис. 14.21. Схемы

арифметических сумматоров объемов

с током (а)

и давлением (б) на выходе.

Арифметическое суммирование объемов камер выпол­ нимо за счет их соединения. Уровнем отсчета является объем линии, к которой присоединены камеры:

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

v

= v0

+

2 Vi.

 

 

 

 

 

 

 

i = l

 

 

Применяя такой сумматор в качестве емкости пульси­

рующего

сопротивления,

получаем сумматор объемов

с

выходом в

виде

других

параметров.

Приведенные

на

рис.

14.21

схемы

имеют

на выходе ток

и давление.

§ 15] УСТРОЙСТВА Д Л Я Д И Н А М И Ч Е С К И Х ОПЕРАЦИЙ 395

Реализуемые

при

этом

уравнения

имеют

вид:

 

 

 

 

/А

"

 

 

~

Р°

 

п

(14.30)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

То"

1=1

i '

P"bix =

- р т "

1=1

Vi,

 

 

1

2 V

 

2

 

где / — частота сигналов,

управляющих

пульсирующими

сопротивлениями; V2 — объем камеры сопротивления Л 2 -

Чтобы арифметически

просуммиро­

 

 

вать проводимости, их достаточно вклю­

 

 

чить

параллельно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Используя параллельное соединение

 

 

 

пульсирующих

сопротивлений,

можно

 

 

 

суммировать с требуемыми

коэффициен­

 

 

тами частоты и цифровые сигналы

с вы­

 

 

ходом в.виде тока.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В приведенной на рис.

14.22 схеме с

 

 

 

обычными пульсирующими

сопротивле­

 

 

ниями

суммарный

ток

равен

 

 

 

 

Рис. 14.22.

Схема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

арифметического сум­

 

 

-

w 2

 

(14.31)

 

 

матора частот

и циф­

 

 

 

 

 

ровых сигналов с вы­

 

 

 

 

 

 

 

 

ходом в виде тока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При цифроуправляемых сопротивлениях этой схемой выполняется суммирование цифровых сигналов Dt с ко­ эффициентами, настраиваемыми объемами Voi, соответст­ вующими единице цифровых сигналов:

 

 

 

 

kQ 2

VolDt.

 

 

§ 1 5 .

Устройства

для

динамических

операций

 

1.

Интеграторы.

И н т е г р а т о р ы

д а в л е н и я

с

н е п р е р ы в н о й

о б р а т н о й

с в я з ь ю .

Интегратор

зна­

копеременного сигнала,

построенный по

структуре

V - 1

с конденсатором

в цепи

глубокой

отрицательной обрат­

ной связи, приведен

на

рис.

15.1,

а. В

соответствии с

уравнением (12.23) и уравнениями конденсатора и сопро­

тивления можно

записать:

 

 

 

 

 

 

•с,

1

„о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

_о

_

о

•\pidt = p°a--±r\pldt.

(15.1)

//вых

—

Рн

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

Подставляя значения С2

и

Rlt получим

выражение

для постоянной

времени:

 

 

 

Т

= CtPtRJkQ

=

CaPo//i^i-

( 1 5 - 2 )

Рассмотренный интегратор может быть применен и для знакопостоянных сигналов. Для положительных сигналов (при р 0 = Pmin) выходное давление падает в процессе интегрирования от р и до р0.

Рис. 15.1. Схемы интеграторов по структуре V - 1 : а) для одного входа; б) длп арифметической суммы входов.

При р 0 = р т а х в соответствии с (15.1) выполняется интегрирование инверсии входного сигнала с положи­ тельным коэффициентом передачи или знакопостоянного отрицательного сигнала, отсчитываемого от рШ ах» с от­ рицательным коэффициентом передачи:

и

 

Рвых =

Рн +

-jr

\ (Ртах — P i ) dt,

(15.3)

 

 

 

 

 

и

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ртах — Рвых

Ртах — Рн

= г ^ (Ртах — P i ) dt,

 

 

 

 

 

 

U

 

где р н

— начальное

давление на выходе интегратора, р н ^

Рвых ^ £ Ртах-

 

алгебраической

суммы

(рис. 15.1, б)

В

интеграторе

 

 

.

' 1

. n

п

о

т о .

 

 

 

U

1=1

 

 

з=1

 

Замена обычного конденсатора на емкостной элемент [49], характеризующийся отрицательной емкостью, и применение усилителя с положительным коэффициентом

§ 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

397

усиления дают интегратор знакопеременного сигнала, который не инвертирует выхода (см. рис. 15.1, с):

Р1т = Р1 + Цр№-

С 1 5 - 5 ) Л - А - , R,

Этот интегратор п р и р 0 = Р т ш Р'г*_^Р~-

 

может

быть использован также

 

~Rh

 

для интегрирования

знакопо-

Pie~*~E^~

4

стоянного

положительного

сиг-

 

Яц

нала,

f

 

 

 

 

 

 

 

На рис. 15.2j приведена

схе-

 

 

 

ма интегратора

алгебраической

^z z

. —

 

суммы.

Используя

уравнение

9

г%-

 

пневматической

камеры и

под-

Z m

 

 

ставляя в него выражения для

 

 

 

расходов

через

сопротивления,

 

 

 

>

^ / " * ~ t —

я„

~

ПОЛУЧИМ"

Р и с -

1 5 - 2

- Схема

интегратора

•>

•

алгебраической

суммы по струк-

 

 

 

 

туре V I .

 

с1рг

 

kQ_

•% (Ptf — Pa) + « 4 (Р — Рь>)] •

(15.6)

 

dt

 

V3

2

Значение

р — р^2

 

(получено

из

уравнения

(14.9)

при

введении

уровня

отсчета

ръ„ вместо

р0),

равное

 

 

 

 

 

 

 

1=1

 

 

 

 

 

подставим

в

уравнение

(15.6):

 

 

 

 

 

dpy

А9

т

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

dt

V3

;2= i

«н, (Ргу - Psa) - «ч 2 ^-

 

- V

При

/п — л' и

аи/аг

= с с 3 / а 4 = 1:2/г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оцА.0

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2„K 3

\ 2 Pa - — 2 Рц

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13=1

i = i

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 I '

 

 

 

 

 

 

 

 

/>1 =

Р ^ +

Т - \ 2 ( Р ^ - Р У ^

(15.7)

393

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

УСТРОЙСТВА

[ГЛ .

V

где Р Е , „ — давление в камере У 3

при t = tt\

Т

=

=2nV3/a4kQ = V3/a3jkQ — постоянная времени.

Диапазон изменения давления

уже максимального

диапазона.

 

Рис. 15.3. Схемы iruxcrpaTOpOD по структуре I V : а) для одного входа; б) для арифметической суммы входов.

На рис. 15.3, а приведена схема с компенсирующим током, описываемая следующей зависимостью:

 

kQ

i P i +

Рвых

( -

+

а 2 -

-

j ^ j . (15.8)

dt

 

При а., =

aJ(Ky

— 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

Рт. =

Pa,

 

 

 

 

(15.9)

 

 

Рвых =

 

+

А' •

 

 

(15.10)

 

 

KyPSu

-Y-^Pidt,

 

гдерЕн — давление в камере V2

при £ =

^;

Т =

К-Ус^/сб —

постоянная

времени.

 

 

 

 

 

 

Для схемы рис. 15.3, о", в которой умножение на коэф­ фициент знакопеременного сигнала реализуется посред­ ством умножения избыточного давления и сдвига, имеем:

dp$

dt

2 a i t (РЦ -

P s ) + a 2 (A'yPs - Px + Kv&)

При

 

 

(15.11)

 

 

 

 

a S =

2

a-n/(Ky ~ 1) ')

 

 

i = l

 

*) Настройку этого соотношения проводимостей удобно произ­ водить в работающей схеме — при всех р н = 0 выход не должен изменяться.

Смотрите также файлы