Пневматическое вычислительное устройство

Пневматическое вычислительное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

К Э4 би лиете са .. д

Союз Советскии

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.06.74- (21) 2029568/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.07.76.Бюллетень № 26 (45) Дата опубликовании описания З0-10-76 (51) M. Кл, GO6 G 5г 30

1оаударатвеиаый аематет

Совета Министров СССР аа делам изебретеиий и аткрытий (5З) УД1 621-525 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. В. Гришко и 1С И. Гаруль (71) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение может применяться в пневматической вычислительной технике при построении вычислительных устройств на базе решающих усилителей при организации суммирования, интегрирования, дифференпирования путем включения (динамических) звеньев в обратную и прямую связь.

Предлагаемое устройство реализуется на серийных пневмоблоках УСЭППА.

Известны пневматические вычислительные устройства с применением интеграторов в качестве решающих усилителей. Одно из известных пневматических вычислительных устройств представляет собой множительно-делительное устройство, характерис- дб тики которого нестабильны, что ограничивает его применение. Наиболее близким к изобретению является пневматическое вычислительное устройство, построенное по принпипу многокасхадного усиления на основе 20 усилительных элементов с резиновыми или металлическими мембранами. Оно содержит дроссельный сумматор, входы которого являются входами устройства, а средняя точка через дроссель обратной связи подклю- 25

2 чена к выходу устройства. Однако и это устройство имеет низкую стабильность характеристик и скачки в характеристике при прохождении через ноль.

Целью изобретения является улучшение динамических характеристик устройства. В предлагаемом устройстве это достигается тем, что в нем установлены размыкающий и замыкающий клапаны, блок управления и последовательно соединенные интегратор, первая ячейка памяти, блок вычитания, вторая ячейка памяти, выход которой соединен с первым входом интегратора, второй вход которого подключен к средней точке дроссельного сумматора, а третий вход подключен к каналу условного нуля и через замыкающий клапан — ко второму входу интегратора, соединенного с блоком вычитания и через ра мыкающий клапан — к выходу устройства, причем блок управления связан с управляю. шими входами клапанов и ячеек памяти.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Оно состоит из дроссельного сумматора

1, интегратора 2 с двумя входами и допол521575 нительным отрицательным входом, первой ячейки памяти 3, блока вычитания 4, второй ячейки памяти 5, блока управления 6, замыкающего клапана 7 и размыкающего клапана

8. В первый период работы устройства на 5 юдин вход интегратора 2 подается давление с, так называемой, средней точки P дроссельного сумматора 1, на вход которого поданы сигналы давления Р- И) . Другой вход интегратора 2 соединен с каналом условного ц) нуля Р„„. В исходном состоянии (момент времени о ) на входе интегратора 2 имеется установившееся значение давления Р, (Ф.), равное давлению условного нуля с точностью большей, чем 0,04%. В следующий момент 15 времени т.1 какая — то величина, подлежащая суммированию, изменяется так, что значение Р, становится больше давления условного нуля. Например, величина Р возрастает. Это значит, что приток воздуха 20 увеличивается, а отток через обратную связь остается прежним, что определяется разностью давлений Р Р„ и Р, Р . В результате получается f„--Р -Р О.Зта величина б

vcr с момента времени 1 начинает интегри- Ж роваться. Величина Р начинает уменьшаться. Отток воздуха от точки Ро начинает увеличиваться, и давление в точке Ро начинает уменьшаться. Значение (,, формируемое на входе в интегратор 2, уменьшаеч® ся, но не доходит до нуля, и интегрирование продолжается, а величина Рх падает.

Экспоненциально быстро сигнал P приходит в новое положение равновесия, когда величина Е принпипиально становится равной нулю.@

В устройстве наступает равновесие. Аналогично происходит процесс, если отклонение величины Р> отрицательно. И так по всем

Р1, Во второй период работы в первой ячейке памяти 3 запоминается выход сигнала

P. интегратора 2. На выходе вычитающего

2 устройства 4 в первое мгновение с точностью

1% имеется давление условного нуля. В следующий момент происходит закорачивание входа интегратора 2 с точностью 0%, значение давления Р„- равно нулю. Далее открывается вторая ячейка памяти 5, и происходит процесс компенсации появившегося за время от предыдущей компенсации дрейфа в интеграторе 2 5 =-дв, где дл - сигнал, ко8 торый образуется внутри интегратора 2 и определяет его неточность. Затем производится запоминание во второй ячейке памяти 5 без изменения давления неизвестного сигна56 ла дрейфа дд, после чего цроизводятся обратные операции блоком управления 6 и переход к рабочему состоянию, описанному выше.

В блоке вычитания 4 из выхода интегратора

2 величины Р вычитается большая постоянная составляющая выхода интегратора, так что на выходе блока вычитания появляется составляющая д при работе интегратора мало отличающаяся от давления условного нуля.

Сигнал д, проходя через вторую ячейку паА мяти 5, подается на отрицательный вход интегратора 2 и в замкнутом контуре компен5 сирует неизвестную величину д, которая является функцией в)эемени д = д И.)- Так в s как всегда д (Я=-S (т,), поэтому результирующий дрейф во все моменты времени оказывается равным нулю, если частота переключений достаточно велика.

И в этом смысле характеристика предлагаемого устройства оказывается стабильной, несмотря на то, что пневмоэлементы, из которых собирается схема устройства, имеют точность вычислений 0,5-1%, само устройство дает неточность вычислений менее 0,04%, что достигается схемным путем. В предлагаемом устройстве коэффициент усиления практически равен бесконечности.

В известных устройствах точность вычислений составляет 1,5-2%, в предлагаемом устройстве — 0,04%. Относительное улучшение: 2

= 50 раз, а затраты при этом порядка 10 руб. Эффект от применения предлагаемого устройства на отдельных объектах около 39200 руб. в год. формула изобретения

Гневматическое вычислительное устройство, содержащее дроссельный сумматор, входы которого являются входами устройства, а средняя точка через дроссель обратной связи подключена к выходу устройства, о т. л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения динамических характеристик устройства, в нем установлены размыкающий и замыкающий клапаны, блок управления и последовательно соединенные интегратор, первая ячейка памяти, блок вычитания, вторая ячейка памяти, выход которой соединен с первым входом интегратора, второй вход которого подключен к средней точке дроссельного сумматора, а третий вход подключен к каналу условного нуля и через замыкающий клапан ко второму входу интегратора, соединенного с блоком вычитания, и через размыкающий клапан к выходу устройства, причем блок ущавления связан с управлщощими входами клапанов и ячеек памяти.

521575

Составитель В. Белов

Редактор Л. Тюрина Техред Г. Род@к Корректор д. Мельниенк

Заказ 4850/532 Тираж 814 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4