Устройство для моделирования распределения нагрузок Советский патент 1976 года по МПК G06G7/48 

Изобретение относится к специализированным аналоговым машинам, предназначенным для модели9о:вания распределения нагрузок, например, меладу параллельно работающими объектами.5 Известны .снециализированные вычислительные устройства, предназначенные для моделирования распределения нагрузок. Наиболее близкое к изобретению по технической сущности устройство для распреде- 10 ления активных мощностей между электростанциями содержит сумматор, выходом подключенный к входуМодулятора, выход которого через усилитель мощности соединен с входом электродвигателя.15 Основной недостаток этого устройства - применение для каждого функционального блока своей следящей системы, каждая из которых включает в себя электродвигатель, ку лачковый механизм, чувствительный элемент, 20 что в значительной степени усложняет конструкцию устройства. Общими для всех следящих систем являются модулятор и усилитель мощности, поэтому в устройстве имеется переключающий элемент, что понижает надеж- 25 ность работы устройства. Кроме того, прототин содержит интегрирующий сумматор, функции которого может исполнять электродвигатель следящей системы. Из-за принципа последовательности расчета значительно повы- 30 шается время вычисления, необходимого для осуществления итерационного процесса, и, как следствие, понижается точность моделирования. Цель изобретения - повышение точности модатирования. Это достигается за счет введения функциональных потенциомеров, механически соединенных с валом электродвигателя, и резисторных элементов, соединенных с источни:лами пита ния и соответствующими обмотками функциональных :Потенцио:ме 1ров, подвижные конта кты которых подключены к входам сумматора. В основу изобретения положены следующие уравнения: Сзад-2д; AQ { Qdt Я , dQi dQ:, Qi fi(K,t,,, Р„,), где Q,, заданная величнла нроизводительности компрессорной станции;Q,- производительность г-го нагнетателя;

AQ - небаланспроизводительности

iKO-м.п.ресСорной станции, стремящийся к нулю .в ходе оптимизации;

t - относительиый прирост потребляемой мощности 1нагнетателя; if вх - температура газа на входе в компрессорную ютанцию; Р ах - да1вле(ние газа на входе в ,коморессор.ную ста1ниию.

ФунКция (4), представляющая собой наррузочную ха1ра1ктеристйку нагнетателя, в общем случа:е 1пелинейна и зависит от изменения давления и темтературы газа ;на .входе в компреосорйую станцию. В связи с этим предусмотрена 1корректиров1ка, осуществляющая ларалл1ельпь й перенос и изменение угла поворота характеристиК, соответствующих функции (4) При изменении указанных параметров. Фун.кцию (4) можно аппроксимировать полиномом inopiBOTO порядка ;вида

Q/ г;(/„„ РзхД + , ),

где mi(Bx, вх ). , °вх)- коэффициенты аппраксимации. В устройстве применена следящая система с .одним электродвигателем, на выходном валу которого посредством регулировочтых 1ВИ(НТ01В устанав.тиваются все д,зижки функциональных потенциометров, предназначенных для моделнрОБания функции (4). Кроме того, предусмотрена корректировка, которая обеопечи1вается измеие1нием .иоложе1ния движка функционального потенциометра с помощью регулировочных впитав относительно вала электродвигателя, соответствующего изменению угла наклона характеристики (4). Параллельный перенос тех же хара ктеристик проводится изменением напряжения, питающего функциональные потенциометры. Интегрирование функции (2) происходит благодаря ин:ерцио1нности двигателя.

На чертеже схематически изображено устройство для моделирования распределения наГр 301К.

Оно состоит Из сумматора /, модулятора 2, усилителя 3 мощности, электродвигателя 4. Хара|кт.е|ристики объокто-в реализуются -на фунцсциональных иотепциометрах Ri, насаженных па .вал электродвигателя. Корректировку

характеристик осуществляют резисторными эламентами RZ и изменением положения движка функционального потенциометра R относительно оси электродвигателя. Модулятор 2

преобразует .напряжение, получаемое с выхода сумматора для подачи его на вход усилителя 3 мощности. В начале рещения на вхол сумматора поступает напряжение, пропорциональное заданной (производительности газа, п

результате чего электродвигатель начинает вращаться. При этом угол его поворота пропорцио.нален Я.

Напряжения с фун.кциональных потенциометров , иропорциональные нагрузке соответствующего нагнетателя,подаются также на вход сумматора 1. Знаки .напряжений, пропорциомальные заданной суммарной .производительности каЖ|Дого нагнетателя, лротигвоположны, вследствие чего величина наиряжания

на выходе сумматора уменьшается. Интегрирование прекратится, ;когда (Напряжение на выходе сумматора станет равны.м ;нулю. Зафиксированные напряжения на функциональных потенциометрах пропорциональны оотимальньш нагрузкам на иагнетателях.

Применение блока (корректировки повыщает точность моделирования распределения нагрузак между иагнетателями. Использование одной следящей системы вместо следящих систем для каждого функционального блока в устройстве (прототипа, исключение из схемы интегрирующего усилителя, переключающего элемента значительно упрощает конструкцию.

Формула изобрете.ния

35

Устройство для моделирования распределения иагрузок, содержащее сумматор, .выходом подключенный « в.ходу модулятора, выход которого через усилитель мощности соединен с входом электрод|ВИ:гателя, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности моделирования, оно содержит функциональные потенциометры, механически соединенные с валом электродвигателя, и резистарные элементы, соединенные с источниками 1пита1ния п соответствующими обмотками функциональных потсйщио.метров, подвижные ко.нтакты которых соединены с входами сумматора.

и.