Пневматическое вычислительное устройство Советский патент 1980 года по МПК G06G5/00 

1

Изобретение относится к автоматике, и вычислительной технике и предназначено для использования в качестве корректирующего звена при построении пневматических нелинейных регуляторов, а также в качестве модели физической нелинейности при аналоговом моделировании.

Известно устройство, предназначенное для измерения заданного значения регулируемой величины, которую должен поддерживать регулятор, представляющее собой пневмомеханическую систему 13 трех последовательно включенных преобразователей: входного линейного преобразователя пневматического давления в угол поворота, промежуточного нелинейного преобразователя угла поворота в угол поворота и вн 5Ьдного линейного преобразователя угла поворота в пневматическое давление 1 .

Это устройство является функциональным преобразователем, аппроксимирующим нелинейную функцию одной переменной.

Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является устройство, которое имеет один

вход и один выход и выполнено в виде заданного числа одинаковых ячеек и общего для всего устройства задатчика, при этом каждая ячейка содержит сумматор, с дроссельным делителем, через который вход устройства соединяется с первым входом сумматора, и вручную управляемым калапаном, через который задатчи.к соединяется

10 с вторым входом сумматора, нормально разомкнутый клапан, через который выход суг«1матора соединяется с выходом устройства, и узел управления (в изобретении этот узел называется

15 сигнализатором зоны нечувствительности) , первый и второй входы которого соединены с входом устройства и выходом датчика соответственно, а выход - с управляющим входом нор20мально разомкнутого клапана 2,

Это устройство реализует кусочнолинейную функцию одной переменной, что позволяет применять ее для аппрок25симации нелинейных, функций одной переменной. Вместе с тем, в приборостроении и, в частности, при конструировании нелинейных регуляторов, а также в аналоговом моделировании. требуется реализация и других нелинейностей, . Цель изобретения - расширение функхдиональных возможностей П11.евмйтического вычислительного устройств Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом вычислите ном устройстве, содержащем сигнализатор зоны нечувствительности, перв вход которого соединен с первым вхо дом устройства, и два клапана, вы хоц каждого из которых соединен с устройства, а управляющий вхрд первого из них, выполненного с Нормально разомкнутым контактом, соединен с выходом сигнализатора, в второй клапан выполнен с норMaiibHo замкнутым контактом. Через коммутирующие входы первого и вто-ройо клапанов к выходу устройства подключаются первый и второй входы устройства соответственно; кроме того, второй вход устройства соединен с вторым входом сигнализатор выход которого соединен с управляющкЦ входом второго клапана. Такое устройство позволяет реали 3o:qaTb нелинейную функцию двух переменных, а именно, нелинейность тиЛа зона нечувствительности. На фиг. 1 представлена принципи альная схема устройства; на фиг.2 реализуемые им характеристики. Устройство содержит сигнализато 1з;оны нечувствительности, клапан 2d нормально разомкнутым контакто и клапан 3 с нормально замкнутым контактом, первый вход Р устройств соединен с первым входом сигнализа тора 1 и с коммутирующим входом клапана 2, а второй устройCTBia соединен со вторым входом сиг лиз:атора с кол1мутирующим входом кл .пава 3; выход сигнализатора 1 соед нен -с управляющими входами обоих к панов, выходы которых соединены с выходом Pj устройства. Устройство работает следующим образом. В сигнализаторе задается ширина зоны нечувствительности, величина ее - 2д . Если Р Р - Д или Р Л то сигнал на выходе сигнализатора равен единице, при этом контак клапана 2 замкнут, а контакт клапа на 3 разомкнут в этом случае Р, Если же Pj - Л Р Р + Д , то сргнал на выходе сигнализатора 1 равен нулю, при этом контакт клапана 2 раз-омкнут, а контакт клапан 3 замкнут; в этом случае Р - Р 3 - г Итак, имеем ГР при Р, ; Р JPj при Р +Л ; ь при Р 7 Р +А.Если на вход Р подавать независимую переменную, а на вход Р - пара-. метр, т.е. если Р var, а Pg const, то зависимость Р f (Р,) имеет вид типовой нелинейности изображенной на фиг.2а; если же наоборот Р const .а Pj, var, то зависимость Р f (Р) имеет вид нетиповой нелинейности, изображенной на фиг.2 б. . , Применение предлагаемого устройства в качестве корректирующего звена совместно с линейным регулятором придает такому регулирующему устройству динамические свойства, позволяющие улучшить качество регулирования системы, а применение в известных модулирующих устройствах позволяет более точно моделировать соответствующие физические процессы. Формула изобретения Пневматическое вычислительное устройство, содержащее сигнализатор зоны нечувствительности, первый вход которого соединен с первым входом устройства, и два клапан.а, выход каждого из которых соединен с выходом устройства, а управляющий вход первого из них, выполненного с нормально разомкнутым контактом, соединен с выходом сигнализатора, отличающееся тем, что, с. целью расширения функциональных возможностей устройства, в нем второй клапан выполнен с нормально замкнутым контактом, причем первый вход устройства соединен с коммутирующим входом первого клапана, а второй вход устройства соединен с коммутирующим входом второго, клапана и вторым входом сигнализатора, выход кото.рого соединен с управляющим входом второго клапана. Источники информации, принятые-во внимание при экспертизе 1.Программный задатчик типа ПД-ЗбА. Инструкция по эксплуатации. М,, i960. 2.Дмитриев В.Н. и Чернышев В.Н. Пневматические приборы непрерывного действия, М-Л., ГЭИ, 1962, с. 64-67, рис,31 (прототип),

Г

Р

.

/

/

al

з-Р /

/

/L

V

Рр -Pi

/

f)

/