Устройство для воспроизведения функций Советский патент 1984 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и моясет быть использовано в системах программного регулирования параметров различных технологических процессов, в частности, для оперативного формирования и воспроизведения графиков ведения процессов в моделирующих обучающ11х комплексах при подготовке операторов систем управления.

По основному авт. св. К 1005091 известно устройство для воспроизведения функции, содержащее последовательно соединенные источник регулируемого напрял ения, блок умножения, интегратор и функциональный преобразователь, выход которого является первым выходом устройства, блоки,задания длительности формирования функции, конечного и начального значения аргумента функции, блок вьгаитания, первый вход которого подключен к блоку задания конечного значения аргумента функции, а второй вход - к блоку задания начального значения аргумента функции, выход которого соединен со входом начальных условий интегратора, блок деления, вход делителя которого подютючен к блоку задания длительности формирования функции, вход делимого - к выходу блока вычитания, а выход - к другому входу

блока умножения. Устройство позволяе после разовой его настройки под наиболее закономерности изменения какого-либо параметра, характеризующего определенньй циклический процесс, оперативно формировать график изменения этого параметра с учетом уже конкретных особенностей очередного технологического цикла 1 ,.

Недостатком устройства являются узкие функциональные возможности, выражающиеся в том, что с его помощью возможно формирование графика изменения только одного параметра.

Цель изобретения - расширение . класса воспроизводимых функций за счет возможности воспроизведения графиков изменения двух параметров.

Поставленная цель достигается тем что в устройство для воспроизведения функций введен дополнительный блок задания аргумента функции второго параметра, первый вход которого подключен к выходу интегратора, второй вход - к первому выходу устройства, вторым выходом которого является выход дополнительного блока заДания аргумента функции второго параметра.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит источник 1 регулируемого напряжения, блок 2 умножения, интегратор 3, функциоНсшьный преобразователь 4, блоки 5,6 и 7 задания начального значения аргумента функции, конечного значения аргумента функций и длительности формирования функции, блок 8 вычитания, блок 9 деления и дополнительный блок 10 аргумента функции второго параметра.

Устройство обеспечивает оперативное формирование и воспроизведение графиков изменения, как минимум, двух параметров, характеризуюгцихся тем, что задание для первого из них может быть представлено в виде функции времени (как и в прототипе), а для второго - функцией времени и первого параметра. Наличие такой связи между параметрами характерно, например, для термодинамических систем, что учитывается, в частности, при разработке систем управления в теплоэнергетике. Другим с примером: могут сл гжить сталеплавильные процессы, в частности процессы нагрева и обезуглероживания, при управлении которыми задание на температуру металла рассчитывается с учетом опредленной линейно-возрастающей во времени величины перегрева металла относительно температуры его плавления, зависящей, главным образом, от содержания углерода в металле.

В соответствии с изложенным, дополнительный блок 10 аргумента функции второго параметра реализует зависимость во времени графика задания одного параметра относительно другого параметра и структурно определяется видом управления связи. В частности, для процесса нагрева и обезуглероживания металла в сталеплавильном агрегате он может быть выполнен в виде сумматора, реализующего зависимость

() ,У ГС() + ДТ(Т) ,

где Т - текущее значение задания

на температуру металла; С - содержание углерода в металле;

f - время от начала технологического периода;

Тр Mp-oi C(i) - температура плавления металла; превышение температуры

металла над температурой его плавления.с

Принцип действия устройства основан на использовании графиков, отражающих общие закономерности изменения параметров в рамках технологического цикла, с последующей конкре- ю тизацией их применительно к началь- ным условиям и заданию. Для этого на функциональном преобразователе 4 предварительно набирается базовый график первого параметра 1Ц, отображающий 5 в масштабе напряжений общие закономерности изменения этого параметра во времени и соответствующий наиболее интенсивному релшму ведения процесса (т.е. минимальной длительности тех- 20 нологического цикла). Затем производится градуировка блоков 5 и 6 в масштабе параметра П и блока заданий 7 в масштабе времени. Причем градуировка блоков 5 и 6 производит- 25 ся в соответствии с функцией, обратной по отношению к базовому графику параметра П, так что входами этих блоков являются значения параметров, а выходами - напряжения, ,« пропорциональные времени, соответствующему этим значениям параметра по базовому графику.

Устройство работает следующим обазом.35

На блоках 5, 6 и 7 выставляется соответственно начальное, конечное значение параметра П-, и длительность технологического цикла. С блока 5 сигнал, пропорциональный времени, 40 соответствующему установленному начальному значению параметра П по базовой кривой, подается на вход Начальные условия интегратора 3, с выхода которого он проходит на 45 вход функционального преобразователя 4 и вход дополнительного блока 10 аргумента функций второго параметра. В соответствии с набранным на преобразователе 4 графиком на его вы- 50 ходе устанавливается напряжение, пропорциональное начальному значению, параметра П. Выходной сигцал преобразователя поступает в дополнительный блок 10 аргумента функции 55 второго параметра, на выходе которого в соответствии с уравнением связи устанавливается напряжение, пропорциональное начальному значению параметра 02.

С блока 5 сигнал, одновременно поступает на вход блока вычитания 8, на другой вход которого с блока 6 подается сигнал, пропорциональный времени дост жения конечного значения параметра П по базовому графику. Выходное напряжение блока вычитания, пропорциональное длительности технологического цикла при заданных условиях по базовому графику, подается в качестве делимого на вход блока 9 деления, на другой вход которого в качестве делителя с блока 7 поступает напряжение, пропорциональное заданному значению длительности технологического цикла. Выходной сигнал блока 9 деления поступает на вход блока 2 умножения, на другой вход которого приходит сигнал с источника 1 регулируемого напряжения для рдзвертки базового графика. В результате операции перемножения сигнал развертки на выходе блока 2 зт 1еньшается во столько раз, во сколько заданная длительность технологического цикла превысит длительность его при тех же начальном и конечном значениях параметров П по базовому графику. За счет этого при запуске устройства развертка набранного на функциональном преобразователе 4 базового графика изменения параметра П от начального до заданного конечного его значения , замедляется в соответствующее число раз и осуществляется за время, равное заданной длительности технологического цикла. С выхода преобразователя 4 сигнал, пропорциональньш текущему значению задания на параметр П, поступает на вход дополнительного блока 10 аргумента функции второго параметра, на выходе которого в соответствии с уравнением связи фррмиуется сигнал, пропорциональный текущему значению задания на параметр Пр. Причем одновременная подача вы- . ходного сигнала интегратора 3 на вход преобразователя 4 и дополнительного блока 10 обеспечивает формирование графиков изменения параметров П и П2 в одном и том же масштабе времени. Для визуального контроля графиков к выходам блоков 4 и 10 могут быть подключены самопишущие приборы.

S 10925276

Таким образом, введение блокафункций количество блоков. За счет

свяаи графиков задания функций по-этого автоматически достигается такэволяет практически в 2 раза расши-же и необходимое соответствие мелщу

рить его возможности, т.е. формиро-воспроизводимыми функциями, что

вать с помощью устройства сразу две5 исключает появление ошибок несоотфункции и, как следствие, в соответ-ветствия, возможных при раздельном

стаующее число раз снизить требуемоевоспроизведенияя функций на двух недля формирования и воспроизведениязависимых устройствах .

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕ ДЕНИЯ ФУНКЦИЙ по авт. св. № 1005091,, отличающееся тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций за счет возможности воспроизведения графиков изменения двух параметров, в него введен дополнительный блок задания аргумента функции второго параметра, первый вход которого подключен к выходу интегратора, второй вход - к первому выходу устройства, вторым выходом которого является выход дополнительного блока задания аргумента функции второго параметра.