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

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

ОСНОВНЫЕ С Т Р У К Т У Р Ы	325
На рис. 1 2 . 2 3 , б изображена двухвходовая	схема

с обратной связью по объему камеры, в которой благодаря

применению в обратной связи узла	по рис. 1 2 . 2 3 ,		а *)
нет ограничений на входы р\ и р\.
Выведем реализуемое этой схемой	уравнение.	Из	ра
венства нулю суммы токов в узле 2	при Ку ->• оо	имеем:
PlhVt+PlV^U^O,		( 1 2 . 6 2 )
откуда
Vl = - P ^ - .		( 1 2 . 6 2 ' )

Поскольку структура схем с обратной связью по объему камеры не отличается от структур схем с обратной связью по частоте, приведем только уравнения, реализуемые многовходовой схемой, аналогичной приведенной на

рис.	1 2 . 1 9 :

п
у° = - 2	(1 2 -6 3 )

Поскольку объем камеры как выходной параметр не может быть непосредственно передан дистанционно, то для того, чтобы получить информацию о результате вы числения с выходом в виде объема, его либо преобразуют в другой параметр, что осуществимо по структуре V - l r дискретно во времени, либо вместо него используют вход преобразователя р V — выходное давление усилителя.

В последнем случае использовать вход р преобразова теля можно двояко: 1 ) когда характеристика V = V (р) задана и достаточно точна (структура V - 1 6 ) и 2 ) когда имеются преобразователи с идентичными характеристи ками, что позволяет отследить (повторить) объем (структура V - 1 B ) . В первом случае выходом схемы явля ется давление, во втором — отслеженная величина объ ема, равная **) исходной и используемая как параметр желаемым образом для преобразования или дальнейшего вычисления.

*) Инвертор сигнала р° не показан на схеме.

**) Или отличающаяся постоянным множителем.

326 ПОСТРОЕНИЕ П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Х УСТРОЙСТВ [ГЛ. I V

С т р у к т у р ы

с о б р а т н о й

с в я з ь ю

п о

п е р е м е щ е н и ю ,

в о з д е й с т в у ю щ е м у

н а

п р о в о д и м о с т ь

н е п р е р ы в н о г о

с о п р о

т и в л е н и я .

Поскольку

непрерывные

сопротивления

нелинейны,

то

рассматриваемые структуры

могут обеспе

чить

высокую

точность

лишь

в случаях,

когда реализуе

мое

уравнение

не

зависит от

характеристик

этих

сопро

тивлений. Таковыми

являются

повторители тока и

давле

ния (структуры V-2 и V-3).

На рис.

12.24,

приведена

структура источника тока,

построенного

по структуре V-2 повторителя тока. По

стоянный входной

ток

ix формируется с помощью

непре

рывного сопротивления Яа.ц

прямой цепи, на обоих кон

цах

которого

поддерживаются

постоянные

давления

рх

и р 2 . Положительный знак тока i x обеспечивается тем, что

рг ] > р 2 .	Отрицательный знак тока i 2 = r'n b i x		достигается
выбором	р 2	> Ртах-	реализация
На рис.		12.24, б изображена простейшая

этой структуры, выполненная на одномембранном уси лителе прямого действия с совмещением одного его входа

с одним	входом	сопротивления		i?u .0 .c -
Повторитель		давления	по рис. 12.24, в, отвечающий
структуре	V-3, содержит		в цепи	обратной связи узел по

рис. 12.15, о, ток через который изменяет свой знак на противоположный при отклонении h от некоторого нуле

вого	значения h0. Разные	знаки входов	сопротивлений
i? x и	R2 относительно р в х	обеспечиваются	за счет того,

что эти входы находятся вне рабочего диапазона давлений, по разные его стороны:

Рпит — .Рвх > 0, 0 — р в х < 0.

Схема простейшего одномембранного повторителя дав ления приведена на рис. 12.24, г.

На рис. 12.24, д и е приведены структурная и прин ципиальная схемы источника давления, применяемого только при отрицательных токах нагрузки ( i x <^ 0). В связи с тем, что знак тока ix постоянен, в обратной связи имеется одно сопротивление Rn 0 с , вход которого р п и т ] >

Р в х max

обеспечивает i2 > 0. Здесь р в х = F I S — дав ление, рассчитанное по усилию пружины и эффективной площади мембраны.

ОСНОВНЫЕ С Т Р У К Т У Р Ы

327

Управление обоими сопротивлениями цепи обратной связи повторителя давления впервые в пневматике ис пользовано в устройствах фирмы Brown в 30-х годах.

/и)

Рис. 12.24. Схемы и реализации источника тока по структуре V - 2 (а, б), повто рителя давления по структуре V - 3 (в, г), источника давления для нагрузки с отрицательным током (9, е) и умножителя давления с двумя управляемыми сопротивлениями в цепи обратной связи (ж, з).

На рис. 12.24, ж изображена структурная схема повтори теля давления, широко применявшаяся в выходном кас каде регуляторов Brown и отечественных типа 04.

328

ПОСТРОЕНИЕ П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Х УСТРОЙСТВ

[ГЛ. I V

Поскольку усилитель реализует уравнение / i = Ку(крвх — рпых),

где к — коэффициент, равный отношению эффективных площадей для давлений р в х и ршх (рис. 12.24, з), то давление отслеживается с коэффициентом к:

.Рвых = ^Рвх-

Управление обоими сопротивлениями нашло приме нение в системе УСЭППА [24], например в трехмембранном повторителе ЭС-3 (рис. 12.25).

Рис. 12.25. Структурная схема (о) н реализация (б) трехмсмбрашюго

повтори

теля

системы

УСЭППА .

Множительно-делительное

устройство

(см.

рис.

В . 2)

[ 7 2 ] построено по структуре V - 1 B (рис. 1 2 . 2 6 )

с отслежи

ванием

выхода — перемещения h * ) . Требование

ра

р 2

накладывает

ограничение:

р 2

<^ р х .

Множительно-делительные операции выполнимы также

по структуре

V - l r .

В этом случае

(рис. 1 2 . 2 7 )

вычисление

производится

периодически — при

одном

значении

так

тирующего

дискретного

сигнала

р т

сопротивление

Д 2

соединено

входом

рх

работает

канал глубокой

отри

цательной обратной связи (h =

h(pu

р2 )); при другом

зна

чении

р т

запоминается

перемещение h первого

полутакта

на

вход сопротивления i?2 поступает

давление

р 3 .

Результат p s (рх , h) поступает через элемент памяти

на

выход. По сравнению со схемой по рис.

1 2 . 2 6 повышается

точность за счет использования одной и той же пары со противлений и возможности применения усилителя с од-

*) Заметим, что одной из первых схем с отслеживанием переме щения была схема управляемого сопротивления, описанная в ра боте [16],

ОСНОВНЫЕ С Т Р У К Т У Р Ы

329

ним чувствительным элементом; другим существенным отличием является замена точного отслеживания h его


запоминанием.
С т р у к т у р ы				с о б р а т н о й				с в я з ь ю		п о
с к в а ж н о с т и ,				у п р а в л я ю щ е й					с р е д н е й
в о в р е м е н и п р о в о д и м о с т ь ю								с о п р о т и в
л е н и я .		В таких		структурах в
канале обратной связи установлен									Л,
узел по рис. 12.15, в, содержащий
переключатель, управляемый дис
кретным		выходом,		который моду
лирован		по скважности			у.
Простейшей и первой из извест								1А
ных	структур		такого типа являет						» Двых
ся	выходной		повторитель			уст	Рис.	1 2 . 2 6 . Схема множп-
ройств Мооге			и системы АУС, в				тельно-делительного			устрой
							ства	по	структуре	V - I B .
которых применен усилитель пря

мого	действия с выходом				в виде перемещения (рис. 12.28).
При построении неточных схем с отслеживанием вы
хода усилителя по структуре						V - I B	применяют усилитель

i>-rn«-

Рис. 1 2 . 2 7 . Схема множигельно-			Рис. 1 2 . 2 8 .		Схема повторителя дав-
делительного	устройства	по	ленив с	управляемым переключа-
,_структуре V - l r .			телем	в	цепи обратной связи.

с выходом в виде давления и управляемый давлением переключатель. В таких устройствах наряду с погреш ностью от нелинейности сопротивлений неизбежна по грешность от неидентичности характеристик отслеживае мого и отслеживающего сопротивлений в процессе пере ключения.

Источник постоянного (среднего во времени) тока, содержащий повторитель тока по структуре V-2 с дискретным сопротивлением Rn.0.c в цепи обратной свя зи, применялся в работе [106] (см. рис. 9.8).

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/127384

Смотрите также:








Изложение содержания дела, по которому приняты судебные постановления
_-___-~1
_1-тема-СтрМетал