Устройство для образования функций с постоянным запаздывающим аргументом и функций времени

Устройство для образования функций с постоянным запаздывающим аргументом и функций времени

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Hs.асс 42d, 4, bio l Qg4gg

OllNCAHHE ИЗОБРЕткния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

П. Н. Копай-гора и Я. И. Гриня

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ФУНКЦИЙ С ПОСТОЯННЫМ

ЗАПАЗДЫВАЮЩИИ АРГYMEHTGM И ФУНКЦИЙ ВРЕМЕНИ

Заявлопо 8 апреля 1854 г. ва Х 26172/452567 в Миниотсрсгно магпинострссния и приосроетрссния СССР

Предметом изобретения являстс,I устройство для образования функций с постоянным запаздываюшим аргументом и функций времени, применяемое в электромоделях при решсни задач регулирования и задач, связанных с исследованием тепловых процессов, гидросооружений II;rpvrux.

Недостатком существующих подобHbIx устройств со ступенчатой аппроксимацией входной функции является недостаточная точность их работы.

Предметом данного изобретения является устройство для образования функций времени и функций с постоянны vI запаздываюгцим аргументом, обеспечивающее линейно-кусочную аппроксимаци|о.

В предложенном устройств . рименены три усилителя постоянного тока, один из которых «считывает» напряжение с конденсаторов с временным сдвигом относительно рабочего положения, соответствующим одному шагу коммутатора, и выдает напряжение, аппроксимированное ступенчатымн отрезками, другой интегрирует постоянную разность напряжений на двух смежных конденсаторах и выдает линейно-изменяющееся напряжение и третий — выходной усилитель — суммирует напряжение, аннроксимированнос ст ненчатымн Отрезками, и линейно-изменяющесся напряжечие.

По другому варианту вместо интегрирующего усилителя применена интегрирующая цепо:ка на РС.

Схема устройства представлена:: и чертеже.

Входное напряжение, пропорциональное f(I), поступает с выхода ycIIлителя У.- на шаговый коммутатор

Кь который поочередно подключает это напряжение к емкостям. Емкости при этом заряжа отся до уровня /(г), что позволяет «запоминать» дискретно на некотором интервале функц:ю ®

Указанные выше конденсаторы, нрисоединепные к ламелям комму ..атора Кь связаны с ламелями, имеющими одинаковые номера, другого аналогичного коммутатора К., шетки рядов ламелсй 1 и 2 которого пер мсщаются с запаздыванием на заданное число ламелей. Это число ламелей гг определяется как отноше ше заданного времени запаздывания ко времени перемещения щеток коммутатора на одну ламель (коммутаторы KI и К перемещаются синхронно и равномерно) .

Щетки рядов 8 и 4 коммутатора

К всегда отстают ila одну .гамсль (шаг) .

С помощью щеток рядов 1 и 2 и щеток рядов 3 и 4 коммутатора К,конденсаторы во время работы коммутатора поочередно подкл!счаются в цепь обратной связи усилителей

У! и Уз.

I Ia выходе усилителя У! напряжение всегда:равно напряжени!о подключенной емкости, которая соотвстствуст значению функции f(t — =) с точностью принятого метода ступенчатой аппроксимации функции, а на выходе усилителя У напряжение равно f(t — "— At), так как конденсатор.в цепи обратной связи подключается обратной полярностью, а щетки рядов 3 и 4 отстают на один шаг.

Оба напряжения суммируются и

i .íòåãðèðóþTñÿ в пределах шага усилителем У,. Величины интегрирующего конденсатора С и входных сопротивлений Р усилителя У.- подбираются так, чтобы их произведение (RC) было численно равно величине шага At. Поскольку разность f(t — -.) — -f(t — -.— At) в пределах шага при этом остается постоянной, то на выходе усилителя У напряжение возрастает линейно, а к концу шага равно приращению функциями/(1 — -) на ве,. н пшу разности, соответствующей шагу. В конце шага в момент когда происходит переключение конденсаторов на коммутаторах, конденсатор

С на интегрирующем усилителе разряжается с помощью специального контакта, который замыкается ст кулачка. укрепленного на оси щеток коммутатора. Таким образом, на выходе усилителя Уз при работе устройства будут образовываться пилообразные !!мт льсы длительности, равной шагу At, и с амплитудой, соотв< тсч ьующей приращению функции за шаг, т. е. получается неосходимое слагасмс" к функции f(l — "-) со ступенчатой аппроксимацией, которая образуется усилителем У!.

Просуммировав выходные напряжения усилителей У! и Уз с помощь|о операционного усилителя У4, получим на выходе последнего функци!о

f(t — -.), линейно-аппрокснмированную с шагом Л1

Въ!осто усилит(ля Уз Возможно применение обычной интегрирутотцей цепочки RC, как это показано на чертеже пунктиром, если принять необходимые меры к тому, чтобы разность была требуемого знака. Последнее может быть достигнуто различными простыми средствами даже без усилителей.

Ряды ламелей 5 и б со щетками и тремя сопротивлениями Rl, Йз, Рз служат для предотвращения возможного разрыва цепей обратных связей усилителей У! и Уз, С помощью приведенной схемы может быть г.олучена требуемая функция времени с точным заданием ес значений в отдельных точках и с кусочно-линсйной аппроксимацией между заданными значениями.

Для этого достаточно установить секционный делитель Д напряжения с коммутационным полем КП при образовании заданной зависимости на ламелях шагового коммутатора

Кз, например путем перспаек секций делителя к соответствующей ламели, а выход его, как показано на чертеже пунктиром, подать на выход усилителя У„.

В качестве коммутаторов К!, Кз и

Кз могут быть использованы обычные телефонные искатели.

При заданной величине запаздывания возможно построение вышеуказанного устройства на одном коммутаторе, снабженном HccKoëüêèìè токосъемными щетками. В этом случае соединение ламелей в отдельных рядах коммутатора должно производиться со сдвигом на определенное число ламелей, определяемое величиной запаздывания, Предмет изобретения

1. Устройство для образования функций с постоянным запаздывающим аргументом и функций времени, содержащее механический шаговый коммутатор, группу конденсаторов, подключенных параллельно к ламелям коммутаторов, коммутационное поле секционный делитель напряжения, подключенный к коммутационному полю, и два усилителя постоянного тока, обеспечивающие ступенчатую аппроксимацию входной функции или заданной функции времени, отличаю!цееся тем, что, с

N 103492 целью кусочно-линейной аппроксимации выходной функции, дополнительно применены: три усилителя постоянного тока, один из которых

«считывает» напряжение с конденсаторов с временным сдвигом относительно рабочего положения, соответствующим одному шагу коммутатора, и выдает напряжение, аппроксимированное ступенчатыми отрезками, другой усилитель интегри рует постоянную разность напряжеíпй на двух смежных конденсаторах и выдаст линейно-изменяющееся напряжение и третий — выходной усилитель суммирует напряжение, аппроксимированное ступенчатыми отрезками, и линейно-изменяющееся напряжение.

2. Видоизменение устройства по и. 1, от л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения схемы, вместо интегрирующего усилителя применена интегрирующая цепочка RC.

М 303492

Ст, редактор А, A. Сержпииская

Стаидартгиз. Подл. в печ. 16/Х-1956 г. Объем 0,25 п. я. Тираж 400. Цена 50 коп.

Типография изд-на «Московская правда», Потаповский пер., 3, Зак, 5043