Устройство для построения линий тока

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3l6 096

Сома Советскик социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства X

Заявлено ЗО.I I I.1970 (№ 1420403/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 01.Х.1971. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 29.Х.1971

МПК С 06g 7/04

Комитат по делам иаобрвтвний и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.337.2(088.8) Автор изобретения

В. С. Тюньков

Заявитель

УСТРОЯСТВО ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ЛИНИИ ТОКА

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 также механически связанные с валами двигателей 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 улами электромодели, а параллельно им подключены последовательно соединенные резисторы с шунтирующими клапанами, управляющие входы которых присоединены к выходу узла регулирования скорости.

Это позволяет повысить производительность и улучшить качество построения линий.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства для построения линий тока.

Устройство состоит из суммирующих .усилителей 1 и 2, инвертора 3, узла 4 регулирования скорости, регистрирующего устройства 5, датчика б начальной точки, тахогенераторов 7 и

8, формирователей 9 и 10.

Коммутатор 11 не входит в состав устройства, а обычно является самостоятельным блоком сеточной электромодели.

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

10 U(x,у+1), U(x,ó), U(x+1,ó). Выход инвертора 3 связан со входами усилителей 1 и 2.

Цепи обратной связи усилителей 1 и 2 образованы последовательно соединенными резисторами 12, шунтированными клапанами И—

1б. Управляющие входы клапанов И вЂ” 1б соединены с выходами узла сравнения 17. Выходы усилителей 1 и 2 через контакты 18 реле 19 соединены со входами усилителей 20 и

21 следящих систем Х и Y регистрирующего устройства 5. Датчик б связан со входами усилителей 20 и 21, а к другим входам этих усилителей подключены потенциометры 22 и 23 и тахогенераторы 7 и 8. Обмотки возбуждения двигателей 24 и 25 включены в выходные цепи усилителей 20 и 21, а валы этих двигателей механически связаны с потенциометрами

22 и 23, формирователями кодов 9 и 10 и тахогенераторами 7 и 8.

Процесс работы устройства заключается в

30 следующем.

316096

3

От датчика б через и. з. контакты 18 реле 19 на усилители 20 и 21 подаются напряжения

U,.o пропорционально кодам координат начальной точки. Следящие системы устройства 5 отрабатывают эти напряжения, причем напря>кения обратной связи снимаются с потенциометров 22 и 28. Механические перемещения валов двигателей 24 и 25 формирователями кодов, представляющими собою, например, трансформаторные преобразователи с кодирующим диском, преобразуются в коды установки коммутатора 11 в исходпос поло>кение. Коммутатор 11 подключает к усилителям

1 и 2 и инвертору 3 узловые точки с координатами xo, go, u+1, go, хь go+1.

По сш.валу «Работа» срабатывает реле 19 и его контакты 18 образуют цепи обратной связи ycIpoHcII:a 5 от тахогенераторов 7 и 8.

На выхода.. усилителей 1 и 2 возникают разHî".гп запря>кеиий: — AU„= — (U (х, + 1, у,) — U (х„у,)); — AU>, — (U(х„у, + 1) — U(х„у,)), Градиенты потенциалов — ЛЬ, и — ЛК, oII" ределя1от направление линии тока. A если в пределах клетки графика, соответственно пропорциональной клетке сетки сопротивлений, перемещать каретку по направлению оси Х с постоянной скоростью vI, пропорциональной градиенту AU,, и одновременно перемещать ту >ке каретку I10 направлению оси Y с постоянной скоростью v2, пропорциональной

Л /у, то перо будет вычерчивать линию тока.

v m. ЛУ, Дейсгвительно, tgI>.= — =, где o.—

vl m> ЛУл угол между вычерчиваемой линией и осью Х; т„, m„— коэффициенты пропорциональности.

Напряжения с выходов усилителей 1 и 2

EIAU., и К,ЛЬу (где К вЂ” коэффициент передачи) подаются на усилители 20 и 21; на вторые входы которых поступают напряжения 1 1 2 обратной связи UI — — К и U =- К., dt dt вырабатываемые тахогенераторами 7 и 8.

ЛУБ

Разность напряжений К1AU — К2 и К,AU— л 1 8а, — К, управляют двигателями 24 и 25, nepedt мещающими пишущую каретку регистрирующего устройства 5.

Тахогенераторы 7 и 8 обеспечивают постоянную скорость перемещения каретки вследствие пропорциональности скоростей валов двигателей 24 и 25 напряжению тахогенераторов 7 и 8. Тахометрическая обратная связь делает координатные составляющие скорости перемещения пишущей каретки ЛХ и ЛУ пропорциональными ЛУ и ЛЬу. В пределах одпзй1 клетки происходит непрерывное вычерч 1ванне линии тока, причем направление и скорость движения внутри клетки будут неизменными. При переходе линии тока в соседнюю

Зо

4 клетку формирователи кодов 9 и 10, жестко связанные с валами двигателей 24 и 25 вырабатывают новые значения кодов для установки коммутатора 11. Если AU„() (AU„, то линия тока переходит в соседнюю клетку по оси Х. В момент пересечения пером линии 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 Лс1„ (f Л(1„ — узловую точку <с координатами Х, Y +0- 1.

Следо вательно, линия тока представляет собой ломаную линию, состоящую из отрезков прямых с тангенсом наклона каждого к оси

Х, равным отношению гр адиентов потенциалов в олижайших узловых точках.

Для повышения продолжительности работы устройства введено автоматическое регулирование скорости перемещения 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 усил>ггелей с глубокой отрицательной обратной связью справедливо выражение К,, =

1 ос при

Ах

К вЂ” э оо (К,, — коэффициент передачи усилителя с обратной связью, К вЂ” коэффициент усиления усилителя с разомкнутой обратной связью) .

Суммирующий усилитель 2б производит суммирование градиентов ЛУ„И AU В зависимости от величины суммы Лс>„+ЛС у узел 4 регулирования скорости с помощью клапанов

18 — 1б, выполненных, например, на герметизированных магнитоуправляемых реле HJIH бесконтактных переключателях, вводит в цепь обратной связи соответствующее количество резисторов. При малых значениях AU и AU цепь обратной связи может содержать до трех (или более) последовательно соединенных резисторов, вследствие чего К,, будет максимальным, а на следящие системы регистрирующего устройства 5 будут поданы напряжения с>м Ко. с макс и -Л(- у Ко, с макс ПРи бОльших величинах AU,. и ЛЬу для избежания слишком больших скоростей перемещения каретки коэффициент передачи уменьшается путем закорачивания клапанами 13 — 1б соответствующих резисторов цепи обратной связи. Следовательно, коэффициент передачи усилителей 1 и 2 будег прямо пропорционален величинам суммы градиентов потенциалов AL,-+Лбу, Предмет изобретения

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

316096

Составитель А. А. Маслов

Техред Т. Т. Ускова

Корректор О. И. Волкова

Редактор Б. С. Нанкина

Заказ 3079(19 Изд. № 1292 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раун|сная наб., д. 4i5

Типография, пр. Сапунова, 2 следящих систем формирователи кодов, выходы которых соединены со входами коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и улучшения качества построения линий, оно содержит суммирующие усилители с подключенным к их выходам узлом регулирования скорости, причем входы суммирующих усилителей соединены через коммутатор с узлами электромодели, а параллельно пм подключены последовательно соединенные резисторы с шунтирующими кла5 панами, управляющие входы которых присоединены к выходу узла регулирования скорости.