Устройство для моделирования коэффициента теплопроводности Советский патент 1978 года по МПК G06G7/48 

Устройство относится к области аналоговой вычислительной техники и предназна чено для решения инверсной задачи теплопроводности в телах, коэффициенты теплопроводности которых очень сильно зависят от температуры, т .е. в тех случаях когда задача должна обязательно решать ся в нелинейной постановке. Известно устройство для задания нелкнейных граничных условий при решении уравнений теплопроводности ij , содержащее сумматоры, блоки умножения и функциональные преобразователи. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для задания нелинейных граничных условий J2 J содержащее пассивную модель, первый выход которой через управляемый источник тока подключен к выходу блока умножения, первый вход которого подсоединен к выходу сумматора, и функциональ ные преобразователи. Недостатком известных устройств является то, что они не могут быть использованы для решения инверсной задачи. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности решения инверсных задач теплопроводности. Эта цель достигается тем, что в предложенное устр-ойство введены блок сравнения, интегратор и делитель напряжения, первый выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого подсоединен к выходу первого функционального преобразователя, первый вход которого подключен к первому выходу пассивной модели, второй выход которой подсоединен к первому входу второго функционального преобразователя. Выход последнего подкл1Очен к первому входу блока сравнения, второй вход которого подсоединен ко второму выходу делителя напряжения, третий выход которого подключен ко второму входу блока умножения. Выход блока сравнения

через интегратор подключен ко вторым входам функциональных преобразователен.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для моделирования коэффициента теплопроводности состоит из пассивной мопели 1, делителя напряжения 2, блока сравнения 3, интегратора 4, функциональных нреобразователей 5 и 6, сумматора 7, управляемоtx) источника тока 8 и блока умножения 9.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал из узловой точки пассивной модели 1 через преобразователь 5 поступает на вход блока сравнения 3, на второй вход которого с делителя 2 подаётся напряжение, пропорциональное температу- , ре в соответствующей точке моделируемого тела. С выхода блока сравнения 3 сиг нал рассогласования поступает на вход интегратора 4, выходной сигнал которого управляет характеристиками нелинейных элементов, включенных в обратные связи усилителей преобразователей 5 и 6. Од- новременно с этим сигнал из граничной точки пассивной модели 1 через преобразователь б поступает на вход сумматора

7,на второй вход которого с делителя 2 подается напряж зние, пропорциональное тем пературе среды.

Выходной сигнал поступает на вход блока умножения 9, откуда после умножения на напряжение, пропорциональное коэффициенту теплоотдачи oi (также поступающее с делителя 2) результирующий сигнал подается на вход источника тока

8,на котором формируется ток, пропорциональныйЗв/Зм . Регулирование прокехоаит до тех пор, пока сигнал рассогласо ванця не станет равным нулю т. е. пока напряжение в узле модели не станет соответствовать температуре в этой точке исследуемого тела. При втом автоматически регулируются характеристики функнио нальных преобразователе Т f (9) , которые, будучи зафиксированы в процессе эксперимента, дают представление о зависимости Л (т) , Последняя получается

простым дифференцированием зависимости

9(Т).

Положительный эффект изобретения заключается в расширении возможности аналоговой вычислительной техники и в возможности решения инверсных задач теплопроводности для тел сложной конфигурации с коэффициентами теплопроводности, сильно зависящими от температуры и уменьшении трудоемкости решения.

Формула изобретения

Устройство для моделирования коэффициента теплопроводности, содержащее пассивную модель, первый выход которой через управляемый источник тока подключен к выходу блока умножения, первый вход которого подсоединен к выходу сумматора, и функциональные преобразовател отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возмож:ностей устройства за счет обеспечения возможности решения инверсных задач теплопроводности, в него введены блок сравнения, интегратор и делитель напряжения, первый Выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого подсоединен к выходу первого функционального преобразователя, первый вход которого подключен к первому выходу пассивной модели, второй выход которой подсоединен к первому входу второго функционального преобразователя, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого посоединен ко второму выходу делителя напряжения, третий выход которого подключен ко второму входу блока умножения, выход блока сравнения через интегратор подключен ко вторым входам функциональных преобразователей..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР N2264806, 0-06 Q 7/48, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР № 279185, q 06 Q 7/48, 1969.