УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОЛЕЙ Советский патент 1970 года по МПК G06G7/46 G06G7/56 

Изобрет&ние относится к области аиалоговой вычислительной техники.

Известно устройство для моделирован-ия тепловых полей, Содержащее сетку, блок периодизации решения, .поляризованные реле и индикатор.

Однако оно не позволяет моделировать нелинейные поля iC нелинейиостями типа зависимости теплофизических параметров от температуры.

Предложенное устройство отличается тем, что с целью расширения класса решаемых задач IB нем каждая ячейка сетки содержит катодный ловторитель, вход которого подключен к узлу сетки, причем в анодную цепь усилительного каскада катодного .повторителя включены обМОтки .поляризова.нных реле, подключающие посредством контактов .дополнительные резисторы и конденсаторы к резисторам и конденсаторам сетки.

На фиг. 1 приведена блок-схема сеточного устройства; на фиг. 2 - электрическая принципиальная схема устройства, изменяющего величины сопротивления и емкости RC-сетки в зависимости от уровня напряжения в данном узле.

Устройство для Моделирования тепловых полей Представляет собой сеточную модель со средней .постоянной времени и включает в себя сетку резисторов 1, конденсаторов 2 с подключенными iB узловые точки разрядными диодами 3, на катоды которых подается либо запирающее напряжение (в период моделирования), либо нулевой потенциал (в -период возврата модели в исходное состояние), а также блок периодизации 4, который управляет работой модели, и электроннолучевой индикатор 5 для наблюдения изменения напряжения во времени в определенной точке сетки.

Устройство уста.новки резисторов 6 представляет собой мостовую схему с указателем малого сопротивления (токовая схема) и служит для установки нужных величин резисторов 1. Задание граничных условий осуществляется с помощью блока задания граничных условий 7.

Устройство 5 служит для изменения величин сопротивлений и емкостей в данном узле в зависимости от напряжения в этом узле и

состоит из сложного катодного повторителя (его вход подключен к узлу сетки) с усилением в цепи обратной связи, собранного на лампах 9-// (см. фиг. 2) и имеющего коэффициент передачи +1, усилительного каскада на

лампе 12, в а.нодную цепь которого включены восемь обмоток поляризованных реле 13. Вторые обмотки реле 14 запитаны через ограничивающие резисторы 15 и потенциометры 16, с помощью которых реле настраиваются на

узле сетки). Четыре реле служат для подключения (отключения) овоими ко-нтактами 17 дополнительных конденсаторов 18 либо ,к конденсатору J9, моделирующему -начальное значение, либо к выходу катодного .повторителя. Четыре других реле своими контактами 20 подключают (отключают) к .начальному резистору 21 дополнительные резисторы 22.

Исходные зависимости теплоем.кости и коэффициента теплопр01водности от температуры заменяются ступенчатыми зависшмостями, которые реализуются .в процессе моделирования путем изменения ступенями величин электрических сопротивлений и емкостей в каждой ячейке сетки в зависимости от уровня узлового напряжения этой ячейки.

Устройство работает следующим образом.

Определенные расчетом величины сопротивлений и емкостей устанавливаются на модели на потенциометрах 21 и 22 и магазинах коиденсаторов IS п 19.

Поляризоваиные реле 13, 14 настраиваются на нужные уровни срабатывания в соответствии с аппроксимирующими ступенчатыми заВИСИМ01СТЯМИ.

В процессе моделирования в зависимости от уровня напряжения в данном узле реле подключают (отключают) .соответствующие дополнительные конденсаторы 18 и резисторы .22 к начальным конденсаторам 19 и резисторам 21. При этОМ дополлительные конденсаторы подключены либо к основному конденсатору, либо к выходу .катодного повторителя, с коэффициентом передачи, равным +1. Таким образом, «а.пряжение на дополнительных ко,нденсаторах всегда равно напряжению в соответствующем узле сетки.

- -у %;

- .

260974

Входное сопротивление катодного повторителя равно 30-10 ом, так что потребление из КС-цепи ничтожно мало, а потому указанная .схема Не вносит дополнительной погрешности в модел.ирующую цеюь.

Постоянная времени заряда (разряда) дополнительных конденсаторов определяется произведением

7 С D

доп - доп вых)

ГД вых - выходное сопротивление катодного повторителя.

Так как величина выходного сонротивления катодных повторителей .мала (десятки ом и

даже меньще), то постоянная времени на 3- 4 порядка меньще постоянных времени конденсаторов .моделирующей цепи. Таким образом можно считать, что напряжение .на дополнительных конденсаторах всегда райно .напряжению IB с.оответствующем узле.

Пре.дмет изобретения

Устройство для моделирования тепловых полей, содержащее сетку, бло.к .периодизации рещения, поляризованные реле и индикатор, отличающееся тем, что, с целью расширения класса .решаемых задач, .в нем .каждая ячейка

сетки содержит .катодный повторитель, вход которого подключен к узлу сетки, причем в анодную цепь усилительного каскада катодного повторителя включены обмотки поляризованных реле, подключающие посредством

контактов дополнительные рез.и.сторы и .конден.саторы к резисторам и 1конденсатора.м .сетки.