УСТРОЙСТВО для ПОСТРОЕНИЯ ЛИНИЙ ТОКА Советский патент 1971 года по МПК G06G7/04 

Предлагаемое устройство предназначено для использования в аналоговой вычислительной ;технике.

Известны устройства для построения линий тока в сеточных электромоделях, содержащие регистрирующее устройство на следящих системах с тахометрической обратной связью, а та1сже механически связанные с валами двнгателей следящих систем формирователи кодов, выходы которых Соединены со входами коммутатора.

Все известные устройства недостаточно производительны.

Предложенное устройство отличается тем, что содержит суммирующие усилители с подключенным к их выходам узлом регулирования скорости, причем входы суммирующих усилителей соединены через коммутатор с узлами электромодели, а параллельно им подключены последовательно соединенные резисторы с шунтирующими клапанами, управляющее входы которых присоединены к выходу узла регулирования скорости.

Это позволяет повысить производительность и улучщить качество построения линий.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройст.ва для построения линий тока.

скорости, регистрирующего устройства 5, датчика 6 начальной точки, тахогенераторов 7 и 8, формирователей 9 и 10.

Коммутатор Л не входит в состав устройства, а обычно является самостоятельным блоком сеточной электромодели.

Входы коммутатора 11 соединяются со входами усилителей 1 н 2 и инвертора 3, подключая к ним потенциалы узловых точек

(л--,г/-М), U(x,y), U(,y). Выход инвертора 3 связан со входами усилителей 1 я 2. Цепи обратной связи усилителей 1 к 2 образованы последовательно соединенными резисторами 12, шунтированными клапанами 13-

16. Управляющие входы клапанов 13-16 соединены с выходами узла сравнения 17. Выходы усилителей 1 и 2 через контакты 18 реле 19 соединены со входамл усилителей 20 и

21следящих систем X н Y регистрирующего устройства 5. Датчик 6 связан со входами усилителей 20 и 21, а к другим входам этих усилителей подключены потещиометры 22 и 23 и тахогенераторы 7 и 5. Обмотки возбуждения двигателей 24 и 25 включены в выходные цепи усилителей 20 и 21, а валы этих двигателей механически связаны с потеициометрами

22и 23, формирователями кодов 9 и / и тахогенераторами 7 и 5.

От датчика 6 через н. з. контакты 18 реле 19 на усилители 20 и 21 подаются напряжения Ьхо, пропорционально кодам координат начальной точки. Следяпдие системы устройства 5 отрабатывают эти напряжения, причем напряжения обратной связи снимаются с потенциометров 22 и 23. Механические перемещения Балов двигателей 24 и 25 формирователями кодов, представляющими собою, папример, трапсформаторные преобразователи с кодирующим диском, преобразуются в коды установки коммутатора 11 в исходное положение. Коммутатор // подключает к усилителям / и 2 и инвертору 3 узловые точки с координатами .YO, i/o; Ао+1, г/о; ло, г/о+1По сигналу «Работа срабатывает реле 19 и его контакты 18 образуют цепи обратной связи устройства 5 от тахогенераторов 7 и 8. На выходах усилителей У и 2 возникают разпосги напряжений:

- Ш, : -IU(X,+ 1, у, (х„ Уо) ;

д, ,, IU (х„ у, + )-и (X,, у,).

Градиенты потенциалов -AL-. и -Af/,; определяют направление линии тока. А если в пределах клетки графика, соответственно пропорциональной клетке сетки сонротивлений, перемещать каретку по направлению оси А с постоянной скоростью У, пропорциональной градиенту , и одновременно перемещать ту же каретку по направлепию оси У с постоянной скоростью 2, пропорциональной At/y, то перо будет вычерчивать линию тока.

п-т „ i Vz m,, Деисгвительно, , где

У nzy-Af/.

угол между вычерчиваемой линией и осью Х гпх, гПу - коэффициенты пропорциональности. Напряжения с выходов усилителей / и 2 и KtAUy {где /С - коэффициент передачи) подаются на усилители 20 и 21; на вторые входы которых поступают напряжения

X Г7Г U.U-Slf,,,, At/-Sj

ооратнои связи Ui Kzи L/f - ,

dtdt

вырабатываемые тахогенераторами 7 и S. Разность напрял :ений и/(,А6у-

и Г

Ш-S,

лг

т/управляют двигателями 24 и 25, перед.

dt

мещающими пищущую каретку регистрирующего устройства 5.

Тахогенераторы 7 и 8 обеспечивают постоянную/скорость перемещения каретки вследствие процорциональности скоростей валов двигателей 24 и 25 напряжению тахогенераторов 7 и 8. Тахометрическая обратная связь делает координатные составляющие скорости перемещения пишущей каретки A/f и АУ пропорциональными At/a; и AL/y. В пределах одпой клетки происходит непрерывное вычерчивание линии тока, причем направление и скорость внутри клетки будут неизменными. При переходе линии тока в соседнюю

клетку формирователи кодов 9 и 10, ж«стко связанные с валами двигателей 24 и 25 вырабатывают новые значения кодов для установки коммутатора II. Если bJJy. -|ALy|, то линия тока переходит в соседнюю клетку по оси X. В момент пересечения пером лиинн У формирователь кодов 9 выдает электрические сигналы кода, по которым коммутатор 11 подключает узловую точку, координата У которой остается постоянной, а координата Х изменяется на ±1 (в зависимости от направления

линии тока). При

)и ,

узловую гами X, У ± 1. точку с координата

Следовательно, линия тока представляет собой ломаную линию, состоящую из отрезков прямых с тангенсом наклона каждого к оси А , равным отношению градиентов потенциалов в ближайщих узловых точках.

Для повышения продолжительности работы

устройства введено автоматическое регулирование скорости неремещения каретки. Регулирование скорости основано на изменении коэффициента передачи усилителей 1 и 2. Изменение коэффициента передачи осуществляется за счет изменения величины сопротивления обратной связи, так |как для усилителей с глубокой отрицательной обратной связью

справедливо выражение /Со.с - при

fVBX

(/(о..с - коэффициент передачи усилителя с обратной связью. К, - коэффициент усиления усилителя с разомкнутой обратной связью).

Суммирующий усилитель 26 производит суммирование градиентов At/x и At/y. В зависимости от величины суммы At/ж+Абу узел 4 регулирования скорости с помощью клапанов 13-16, выполненных, например, на герметизированных магнитоуцравляемых реле или бесконтактных переключателях, вводит в цепь обратной связи соответствующее количество резисторов. При малых значениях AL/ и АОу цепь обратной связи может содержать до трех

(или более) последовательно соединенных резисторов, вследствие чего /Со. с будет максимальным, а на следящие системы регистрирующего устройства 5 будут поданы напряжения

.с макс И MlyKo.c макс- При бОЛЬШИХ

величинах AUx и MJy для избежания слишком больших скоростей перемещения каретки коэффициент передачи уменьщается путем закорачивания клапанами 13-16 соответствующих резисторов цеии обратной связи. Следовательно, коэффициент передачи усилителей 1 п 2 будет прямо пропорционален величина.м суммы градиентов потенциалов AUx+l Uy.

П р е д м е т и з о б р е т е н и я

Устройство для построения линий тока в сеточных электромоделях, содержащее регистрирующее устройство на следящих системах с тахометрической обратной связью, а также механически связанные с валами двигателей

следящих систем формирователи кодов, выходы которых соединены со входами коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и улучшения качества построения линий, оно содержит суммируюшие усилители с подключенным к их выходам узлом регулирования скорости, причем

входы суммирующих усилителей соединены через коммутатор с узлами электромодели, а параллельно им подключены иоследовательно соединенные резисторы с щунтирующими клапанами, управляющие входы которых присоединены к выходу узла регулирования скорости.