Документ: Фудим Е.В. Пневматическая вычислительная техника. Теория устройств и элементов, страницы 456-460

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

Если интегратор работает в реальном времени, то сле дует применять преобразователь р 2 в реальное время, на пример, по рис. 13.21.

Аналогично можно получить интеграл пропорции (при

использовании

узла по

рнс.

16.21,

б),

произведения

pi logapVpl (при

применении узла по рис. 16.23, б) и т. д.

Структурная

схема

устрой

ства, интегрирующего

произве

дение

двух

знакопеременных

давлений,

изображена

на

рис.

17.4.

Узел

преобразования

зна

копеременного

давления

(см.

рис. 13.17, в) формирует два вы

Рис. 17.4.

Структурная

схема

ходных

сигнала — п — \ р° | и

sgn р°. Введение знака

р°

осу

интегратора

произведения двух

знакопеременных

давлении.

ществляется умножением на пе

реключателе,

на

входы

которого

поданы

давления р\ и

— р\ (инвертор

сигнала р\ на схеме не показан):

pjsgnpg.

(17.14)

В результате при применении интегратора по рис. 15.1, а

о	V\ Г о о
о	^ 4 ± p l ^ p U t ~ - ^ { v b U t .
Рвых :
	(17.15)

В частном случае, когда требуется интегрировать функ цию / (хх, х2 , . . . ) , вход интегратора — постоянный, что по зволяет применять цифровые интеграторы (счетчики) или простые аналоговые с постоянным входом.

На рис. 17.5 изображена схема интегратора корня вто рой степени, содержащая устройство извлечения корня по рис. 16.33 (см. уравнение (16.89)). Постоянный период Т вычисления поддерживается генератором Гг. Выход равен:

»Е = 2 n»m(i)^^\Vpv-

0,2 dt.

(17-16)

Если вместо интегратора установлен другой узел, урав нение которого содержит количество поступивших имиуль-

§ 1 7 ] УСТРОЙСТВА Д Л Я К О М Б И Н И Р О В А Н Н Ы Х ОПЕРАЦИЙ 481

сов, то реализуется другой класс операций. Так, при по следовательном соединении узла с выходом / или п и апе риодического звена реализуется зависимость:

Рвых =	Pi + (Рн — Pi) a J	,	(17.17)
которая", например,	в случае применения в		качестве

''I-4L у *и!~	5	"Ли	й

0.202*%

Тр

Рис. 17.5. Схема интегратора корня второй степени из положительного сигнала.

Рис. 17.6. Схема звена, решающего квадратное уравнение (17.19).

первого	узла преобразователя р —* п при постоянном пе
риоде Т	преобразования		имеет	вид:	f.
					f.
				-ТА	S
	rf«x =	+	(Р°н -	ftV	•	(17-18)

Охват инвертора обратной связью с помощью точного преобразователя давления в частоту (рис. 17.6) позволяет получать р В ы Х , являющееся решением квадратного

16 в. в. Фудим

482 ТИПОВЫЕ П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Е УСТРОЙСТВА 1ГЛ. V

уравнения!

± ( Р в ы х ) а + - ^ Р ° „ ы х - р ? / 1 = 0 .

(17.19)

На рис. 17.7 приведена схема, реализующая довольно универсальную операцию. Эта схема отличается от нели нейного устройства по рис. 16.24 наличием трех пассивных

Рис. 17.7. Схема звена, реализующего многовходовую пелииеппую операцию (17.20).

сумматоров, формирующих начальные давления ра	и р3	и
Pi в функции ряда входных давлений. Если р 1 Ь p2j,	р 3 р	—

входные давления, которые заполняют при введении на чальных условий соответственно камеры V1(, V2i и F„ p , то согласно уравнениям (16.76) и пассивного сумматора на ходим!

				2	«
о	=	2	кзрРя'	1=1	(17.20)
				тп
Рвых				2	vb
		р = 1

8 1 7 ] УСТРОЙСТВА Д Л Я К О М Б И Н И Р О В А Н Н Ы Х ОПЕРАЦИЙ 483

где	*) с =	2'„:Г„ = 7 1 1 1 7 л ^ 1 „ У а ; ^ л = 2	v	t f	V	« =	2 V ^
						P = I
	и F l a	—объемы камер пульсирующих		сопротивлений
Я л	и Я а .						над
	Таким образом, нелинейная операция выполняется						над

арифметическими суммами входных давлений, причем ко личество усилителей не увеличивается по сравнению со схемой рис. 16.24, описываемой уравнением (16.76).

> ж

1Р~Г

б)

Рис. 17.8. Схемы устройств, реализующих уравнения (17.21) и (17.22).

Аналогичное применение пассивных сумматоров с таким же эффектом возможно и в других схемах дискретного во времени вычисления, построенных по структуре рис. 16.32, а. Заметим, что при наличии отличных от нуля вхо дов пульсирующих сопротивлений замена давления на сумму давлений достигается за счет параллельного под ключения пульсирующих сопротивлений.

Интегратор с конденсатором в цепи обратной связи, включенный так, как показано на рис. 17.8,а, при учете уравнения (7.16) конденсатора описывается равенством

	1	d (?°вых -	P°i) cvPl	JL ti
	1	d (?°вых -	P°i) cvPl
	p4h	dt	kd	ke	dt
откуда	после подстановки		значения	Дг	получаем:
о					Pi [к)	(17.21)
Рвых :					Pi (h)	(17.21)
Рвых :					Pi (h)
Здесь V	объем	камеры	конденсатора

*) Настройка требуемой величины с в данной схеме осущест вляется объемами камер пульсирующих сопротивлений, поскольку изменение а Уа требует пропорционального изменения ряда е мкостей.

16*

484

ТИПОВЫЕ П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Е УОТРОЙОТВА

[ГЛ. V

В случае интегрирования тока (рис. 17.8, б)

Л ы х

= А

+

Pi +

f

+

f

in

Pi(h)

(17.22)

cv I Pl + P0

cv

а при

подаче i

от источника

тока

(i =

const =

i„) имеем

и

ГЦ

1

I I 7

Рвых = Рн + P i +

—

\

„

,

_

4

l n ^ - 7 7 T - '

• *

1

R

Yn

( 1 7 - 2 3 )

Цепь

по

рис.

17.У,

описываемая

Рис. 17.9. Схема ус-

равенством

*)

тройства,

решающего

1

„

2с„Б

уравнение

(17.25).

-7Г (Й -

А«)

= - * J p

(17-24)

реализует

следующее

дифференциальное

уравнение:

„О

I

/ „ О

1

~ \ ^ в ы х

0

/ЛП Ое\

Рвых +

-у]—

(Рвых

+

Ро) —jf

=

P i ,

( 1 7 . 2 5 )

в котором

Vf фигурирует вместо RkQ согласно

уравне

нию (8.6)

пульсирующего

сопротивления.

*) Использовано уравнение (7.18') нелинейного конденсатора.

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

Смотрите также: