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: 261

Скачиваний: 1

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

416

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

УСТРОЙСТВА

[ГЛ. V

Прп

F 5 2 / F 5 1 = F 2 1 / 7 2 2 и

<*VblVJVtVm

= К

 

 

р°ых

К p\ip\.

 

 

Данная схема содержит на один иивертор меньше, чем схема по рис. 16.12, однако, поскольку в отношение час­ тот преобразуется частное двух переменных, то вследст­ вие ограниченности диапазона отношения частот в данной

схеме

(прп одинаковых

рабочих диапазонах давлений,

т. е.

равных P m a x / p m i n )

намного

ниже

коэффициент

передачи в преобразователе.

 

 

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 о б ъ е м у .

Множительно-делптельные

операции

над

давлениями

п частотами могут выполняться также за счет применения пульсирующих сопротивлений, емкости которых пропор­

циональны аналоговому

сигналу

давления.

Схема по

рис. 14.2, а (уравнение (14.2)) при Vx — ср^ и

^2 = с Рз реализует уравнения

 

PU

=

--^PIPI

 

(16.00)

^ в ы х

~

Ф

„о ' ^ в ы х

17 „о >

 

 

JJ3

"й

pi И р° здесь — положительные сигналы.

Схема множительно-делительного устройства для

давлений, построенного по структуре V - 1 с глубокой

обратной связью по объему камеры пульсирующего соп­

ротивления, изображена па рис. 16.14, а. Она содержит

узел по рис. 12.22 и делитель (сопротивления R3

и Rt)

с

повторителем. Воспользовавшись выражениями

(12.59)

и

(10.9)

и

V3

=

а3р

+

b3,

V2 = агр +

Ь2, получаем:

о

 

« 4

 

о

 

 

Vifi

о

Рвых -

а з +

Я 4

Pi

-

/ з (

а з р +

Ь з ) + y i U Pi

-

 

 

 

 

 

 

 

4

(16.62)

 

 

 

 

 

 

 

 

'•^—pyL-—+b'! +r*

Р ° в ы х = - K ^ - .

(16.63)

§ 1 6 ]

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

447

Обратим внимание на необходимость применения в рассмотренной схеме двух точных преобразователей дав­ ления в объем. Таких преобразователей не требуется, если устройство строится по структуре с запоминанием сигнала обратной связи (рис. 16.14, б). При этом вычис­ ление выполняется дискретно во времени в два этапа — в первую половину такта, при замкнутом контакте К,

а)

) | 1 6 . 1 4 .

Схемы множительно-делитёльных звеньев с обратной

связью

по

объему камеры пульсирующего сопротивления: а) по структуре

V - 1 B ; б)

по

 

структуре V - l r .

 

 

работает

схема с обратной связью с входом рх; во

вторую

половину, когда за счет размыкания контакта К запо­ минается величина У2 , работает только делитель с входом Ри, выход которого является результатом.

Очевидно, что реализуемое уравнение — то же, что и для схемы по рис. 16.14, а, так как схема в первую поло­

вину такта имитирует узел с усилителем,

а во вторую —

выходной делитель рис. 16.14, а.

 

 

 

 

2. Устройства

дискретного

во

времени

вычисления.

У с т р о й с т в а

д л я

м н о ж и т е л ь н о-д е л и т е л ь-

н ы х о п е р а ц и й .

Деление

абсолютных

давлений с

вы­

ходом в виде объема можно

осуществить

дискретно

во

времени с помощью схемы с глубокой отрицательной

об­

ратной связью по объему

камеры

(рис. 16.15).

 

Периодичность вычисления задается сигналом рг.

При

одном значении р т

контакт

К

замкнут и на

управление

448

 

Т И П О В ЫЕ

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

 

 

[ГЛ. "V

камерой

V

поступает

давление р0;

V =

V0 и

количество

газа в камере V равпо N0

=

PlV0/kQ.

При другом

значе­

нии р-г коптакт

 

К

разомкнут

и

переключатель

П

замы­

кает цепь обратной связи — в камере V устанавливается

давление р2;

 

объем камеры при

этом

равен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

=

NokQ/pt =

VoPl/p,.

 

 

 

 

 

(16.64)

Чтобы

запомнить

величину

емкости,

надо

запомнить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выход ру

усилителя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вместо работающего

дискретно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

во времени усилителя давления с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

емкостным элементом в канале об­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ратной связи могут быть примене­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ны функционально эквивалентные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

этому узлу усилители

с

выходом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в виде емкости — сообщающиеся

Рис. 16.15. Схемы

звена с

 

сосуды или емкость с вялой мемб­

обратной связью

по

 

объему

 

раной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для

деления

абсолютных

 

 

На

рпс. 16.16

приведена

 

схе­

давлений с выходом в виде

 

 

 

 

объема.

 

 

 

 

 

ма, содержащая два сообщающих­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ся

сосуда,

залитых жидкостью до

определенного

уровня.

Если

объем

V0

сосуда А

запол­

нить газом

с некоторым

давлением р,,

а затем

 

разомк­

нуть контакт

Кг,

замкнуть к о н т а к т е ,

н в сосуд В

подать

давление р2,

 

то

в

сосуде А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

установится

обтем

Vlt

 

при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

котором

давление

в

нем

бу­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дет

равно давлению

р2

(при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

большом сечении сосудов из­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

менение

уровня

жидкости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мало и им можно пренебречь).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

этом

случае

 

работа

уст­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ройства

также

 

описывается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уравнением

 

(16.64),

причем

Рпс. 16.1В. Схема

 

 

 

 

 

 

V0

представляет собой

обтем

звена

 

для

деле­

ния

абсолютных

давлений

с

выхо­

в сосуде А

между

контактом

дом

в виде емкости,

реализованно­

Кх

и уровнем жидкости

при

го на жидкостном конденсаторе с

 

 

 

емкостью

С -*

ос.

 

 

равенстве давлений в сосу­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дах. Установка

 

У 0

выполняется

 

при

замкнутых

 

контак­

тах К3

и К2.

Для

запоминания

результата

Vt

 

служит

контакт

К2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
Рис. 16.17. Схема звена для деления абсолютных дав­ лений с выходом в виде емкости,
реализованного на емкости с вялой мембраной.

 

 

НЕЛИНЕЙНЫЕ АЛГЕБРАИЧЕСКИЕ

ОПЕРАЦИИ

449

При

использовании

емкости

с

вялой

мембраной

(рис.

16.17) зависимость

(16.64) реализуется

только

для

Рч >

Pi,

причем без запоминания

V1-

 

 

 

Если в схемах рис .6.15 ,6.16 после запоминания в каме­ ру V1 ввести р 3 и затем без изменения количества газа установить объем величиной У0> т о получается множитель- но-делителыюе устройство:

№

Рпых РЗ т; Р\ РУРЗ

рг

(16.65)

Пример такого дискретно работающего МДУ, использующего схему по рис. 16.15, дан на рис. 16.18. Триггеры со счетным входом Tpl и Тр2 формируют сигналы, сдвинутые на полтакта сигнала рт. Период работы устройства содержит четыре подтакта.

При наличии простых квадраторов или звеньев лога­ рифмирования умножение может выполняться по схемам, приведенным на рис. 16.19, а я б, которые используют соответственно следующие

преобразования:

Pl-Pz

 

 

 

=

^r[{Pl+P*Y

Pi

— Рг],

 

 

 

(16.66)

Pl-Pi

=

 

 

=

alosaPL + 1 о § о Р»

=

al o SoP--p=.

Рис. 16.18. Схема множительноделительного звена для абсолютных давлений по структуре Л'-1г с обратной связью по объему.

(16.67)

Устройство по рис. 16.19,6 может умножать n перемен­ ных, если число логарифми­ ческих звеньев в нем равно

п + 1.

Деление при наличии множительного устройства МУ реализуется посредством включения МУ в канал отри­ цательной обратной связи усилителя с очень большим коэффициентом усиления (рис. 16.20).

15 И. В. Фуднм

Смотрите также файлы