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

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

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

При

с — 1

получается МДУ без ограничения на знак

P i —

Pi-

16.1 приведены уравнения, реализуемые соеди­

В

табл.

нением узла логарифмирования и узла аитилогарифмирования при различных сочетаниях их схем, входов на их сопро­

тивления и начальных условий. Использовались

уравнения

(16.86),

(16.85), (16.73),

(10.1)

соответственно

для

узлов

с а л > 1 , а а > 1 , « л < 1 , а а < 1 .

Применяя

ряд

М н о г о в х о д о в ы е

у с т р о й с т в а .

параллельных узлов логарифмирования при разных

осно­

ваниях

а; и выходной

узел,

решающий

показательное

Рпс. 16.28. Схема мпонштелыю-делитслыюго звена с возведением в люОуго рациональную степень Осз ограни­ чения на зпак р, — тг-

уравнение относительно суммы выходов узлов логариф­ мирования, получается схема многовходового нелиней­ ного устройства (рис. 16.29).

Обозначив через Ft = logai ft (plt, p2i) функцию, реа­ лизуемую i-м узлом логарифмирования, и через

fa (Рз) 2 — функцию, реализуемую узлом антилогари-

*

i = i '

фмирования, находим:

71

Рвых = fa [Рз. S °4

( P l b Pii)\ •

Узел логариф­

Узел

антилога-

 

мирования

 

рифмпрованип

" л

m

Началь­ ноеусло­

вие

 

 

«

Началь­ ноеусло­ вие

и

 

 

а

а

и

 

 

о

 

 

 

о

 

 

и

 

 

 

 

и

 

Т а б л и ц а 16.1

Реализуемая

операция

 

(Pi вход усилителя узла

Ограниче­

логарифмирования,

ние на

с = 1п аа:

1 п а л )

входы

 

 

> 1

 

0

> 1

А

0

> 1

0

Pi

> 1

А

0

> 1

А

0

> 1

0

А

> 1

0

А

> 1

0

А

> 1

0

А

< 1

0

А

> 1

0

А

< 1

Р1

0

> 1

А

0

< 1

0

А

> 1

А

0

< 1

А

0

< 1

0

А

> 1

0

А

< 1

0

А

> 1

А

0

< 1

А

0

> 1

0

А

< 1

А

0

> 1

А

0

иет

Р\>А

*№ нет

Р1(РУР1)с Р\>А

Р\{Р11Р\Г р\>А

Р\[1-(Р11Р\П p°i>A

А

* У нет

Ч

А+А

)

 

 

А L

\ Р1 + Р1 )

\

иет

 

РМРЧГ

 

 

Р1>А

АКРЬРЧГ-П

 

Р°2

A

Pl

У

 

Р1>А

А W Р1-А

1

J Р\>А

462

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

[ГЛ. V

На рис. 16.30 в качестве

примера приводится

прин­

ципиальная

схема *)

такого

устройства,

построенная

из узлов

по рис. 16.23, а,

б.

Суммирование

логарифмов,

выраженных

количеством

импульсов ni, осуществляется

за счет

параллельного

включения в выходном узле т

пульсирующих сопротивлений. При нулевых

входах всех

 

f

Г'

JРгг

 

*

1*

I

fh

\ ' -1

I еых

Рпс. 16.29. Структурная схема многовходового нелинейного звена, реализую­ щего уравнение (16.87).

сопротивлений и введении в качестве начальных условий давлений рг\, р3 реализуется уравнение:

„о

 

.23 I o e a i P 2 i ' P i i

 

 

 

 

Pzaa

=

M l «а

°1

= Р з Ц (/WPli) *,

Рвых

 

 

 

 

 

i=l

 

i=l

 

 

 

 

 

 

(16.87)

где

сг

= I n аа

: I n at =

Tt : Ta.

Суммирование импуль­

сов

ni

может

производиться

также

специальным сум­

матором. При этом выходной узел содержит сопротивления по числу разрядов, представляющих выход сумматора.

При последовательной во времени работе узлов лога­ рифмирования сумматора не требуется, и выходной узел содержит одно сопротивление, однако такой вариант при­ водит к большому времени вычисления и усложнению узла управления. Применяя обегающее устройство ОУ и многовходовые переключатели ШИ (шаговые искатели),

приходим к схеме **) по

рис. 16.31.

 

*)

Узлы ввода

начальных условий не показаны в целях

упро­

щения.

Узлы ввода

начальных

условий не показаны; в случае ну­

**)

левых} входов сопротивлений переключатель ШИ\ — на линии

ввода

начальных условий.

 

 

 

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 Й

463

Нелинейные операции, включакнцйе в себя умножение и логарифмирование или антилогарифмироваиие, реали­ зуются дискретно во времени по структуре V - 1 B ана­ логично устройствам по рис. 16.22, 16.24. Их схемы также

н

'НИ

Pyl

Рис. 1С.30. Принципиальная ехема многовходового нелинейного звена, содер­ жащего ряд узлов логарифмирования.

Рис. 16.31. Схема многовходового нелинейного звена, работающего с помощью обегания.

содерн^ат синхронно работающие входной узел с выхо­ дом гаи выходной узел с выходом р (рис. 16.32, а). Однако реализация этих узлов иная — один выполнен на основе интегратора (рис. 16.21, а и либ), а другой, реализующий

464

 

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

[ГЛ. V

уравнение экспоненты,— на звене п о р п с

16.23, а,

616.27

или

15.3, а.

 

 

 

 

 

 

 

 

Если,

например,

узлом с выходом

п служит

схема

по

рис.

16

.21,

б,

узлом

с выходом

р — схема по

рис. 16.23, а,то

с учетом уравнений (16.69) и (10.2) находим

(рис. 16.

32,

б):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р1ых

=

р

У ^

= р°у1Л

 

( 1 6 . 8 8 )

где Ь — a T j I

= e~TjllTa;

 

Тл

— постоянная времени интегра­

тора.

Перечень решаемых уравнений при некоторых соче­

таниях узлов приведен в табл. 16.2.

Узы

 

Л

Узы

hr

-Н /

н>

с Выходом п

сВыходомр

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

Рпс. 16.32. Структурная

 

(а) и принципиальная (б) схемы звена, выполняющего

 

умножение

и

логарифмирование

(антилогарифмпрованне).

 

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

 

 

 

•йь

 

 

 

кгс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hx.u

R,

 

 

 

 

 

 

04*

"1ш

 

 

М-Р1ш,и,н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\имп\

Рис. 16.33. Схема

звена, реализующего

приближенное извлечение корня

второй, степени из положительного сигнала.

В частных случаях, когда р\ в реализуемых показа­ тельных уравнениях или р\ в логарифмических уравне­ ниях постоянно, вместо интеграторов в узлах 16.21, а, б могут применяться преобразователи количества импуль­ сов в давление, например, по рис. 13.11 и 13.12.

 

Узел с выходом п

 

Узел с выходом р

п, п Номер

Уравнение

Номер

Уравнение

рис.

г — вход усилителя)

рис.

116.21, б

216.21, б

316.23, б

416.23, б

516.21, б

6 16.21, б

7 16.27

8 16.27

Ща{р\-Р1)1р\

Р\ ±

TAIP\

lOBaPbPi

logaipl + pfy/p*

16.23, а

16.23, а

16.21, а

16.21, а

15.3, a

15.3, a

16.21, а

16.21, a

РУ

3(i-an)

pl±p\nlTa

p\±p\nlTa

РУ

Р°3(ап-1)

Pi + Р°3 "Pa

p\±plnlTa

 

Т а б л и ц а

16.2

Реализуемое уравнение, р\ых

Ь, а

4 —начальное давление интегратора;

 

 

 

Ь < 1

 

 

а < 1

 

р1±(УТа)Рз^ёар0г1р1

а < 1

pl +

iWpllogaipl-pti/P^

о < 1

 

 

 

Ь > 1

 

^ ( а Р 4 ± Т л Р 2 / Р 1 - 1 )

а > 1

 

J » 2 ± - ^ ^ 3 l 0 8 » ^ l

а > 1

 

 

P 4 ± ( l / ^ a ) f t l 0 g e ( / ' i + Р2)/Р?

а > 1

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