DE2032513A1 - Analogcomputer - Google Patents

Description

Analogcomputer.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Analogcomputer für spezielle Zwecke zur Benutzung für Planungsuntersuchungen mit Systemen variabler Faktoren. In der chemischen und insbesondere in der gummiverarbeitenden Industrie sind solche Planungsuntersuchungen mit mehreren Faktoren zumindest auf den Gebieten der Herstellung von Verbindungen, der Textilien, der Polymerisation, der Reifenabnutzung und der Geräuschanalyse gemacht worden.

Insbesondere bei der Planung von Kautschukverbindungen sind erhebliche Schwierigkeiten bei der schnellen Bestimmung optimaler Mischungen aus Bestandteilen aufgetreten, die geeignete physikalische Eigenschaften bei minimalen Kosten und Produktionszeitfaktoren aufweisen. Einige Probleme stammen direkt von der relativ grossen Anzahl von Bestandteilen in der typischen Mischung her und/oder von dem sehr kritischen Einfluss der Bestandteile. So enthalten viele gängige Verbindungen sieben, acht oder sogar eine grössere Anzahl von Grundsubstanzen. Leichte Änderungen in der Menge einiger dieser Bestandteile können drastische Änderungen in den physikalischen Eigenschaften des Kautschukprodukts oder in den Kosten- und Zeitfaktoren in der Produktion hervorrufen.

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Andere, vielleicht noch grössere Schwierigkeiten bei der Planung oder Analyse von Kautschukmischungen ergeben sich aus der Wechselwirkung zwischen den verschiedenen Bestandteilen. So kann die Endwirkung der Mengenänderung eines Bestandteils auf die Mischung von der Menge eines zweiten Bestandteils der Mischung abhängen. Durch derartige Wechselwirkungen kann die Analyse von Daten aus Mischungsversuchen sehr erschwert werden.

Ältere Verfahren zur Planung von Gummiverbindungen versuchten diese Probleme durch eine grosse Anzahl von Versuchen zu überwinden. So wurde eine Kautschukmischung wiederholt angesetzt und geprüft, wobei jeweils die Menge nur eines Bestandteils verändert wurde. Die Veränderungen der Bestandteile wurden klein gehalten und gegen die Testergebnisse über physikalische oder andere interessierenden Eigenschaften kurvenmässig aufgetragen. Nach vielen Versuchen und Ansammlungen und Analyse ausreichender Daten konnte eine nahezu optimale Mischung bestimmt werden. Der hohe Zeitaufwand und der schlechte Wirkungsgrad derartiger Verfahren Hessen den Mischungsfachmann nach besseren Möglichkeiten suchen, die zur vorliegenden Erfindung führten.

Ähnliche Probleme wie die oben beschriebenen traten allgemein bei Planungen in der Kautschukindustrie bei Systemen mit mehreren Paktoren auf. Aber auch andere Industrien, z.B. die Ölindustrie oder auch die Landwirtschaft kennt diese Probleme, so dass die Erfindung auch dort von Nutzen sein kann.

Die Erfindung betrifft einen Analogcomputer, der durch die Kombination der folgenden Merkmale gekennzeichnet ist: eine Spannungsquelle, an die Spannungsquelle angeschlossene Punktionsgeneratoren zur Herstellung einer ersten, in vorbestimmtem Maße veränderbaren Ausgangsspannung, Mittel zum Multiplizieren dieser ersten Ausgangsspannung mit einem ersten vorbestimmten Wert zur Erzeugung einer zweiten Ausgangsspannung, die dem Produkt aus der ersten Ausgangsspannung und dem ersten Wert proportional ist, summierende Verstärker und Schaltmittel zur Anschaltung der zweiten Ausgangsspannung an die summierenden Verstärker zur Erzeugung

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eines verstärkten Ausgangswerts.

Zur Durchführung von Planungsversuchen stellt man spezielle mathematische Modellgleichungen auf, die dem Verhalten der interessierenden Antworten in Bezug auf die zu untersuchenden Paktoren am nächsten kommen;. Bei der Herstellung von Kautschukverbindungen sind die zu untersuchenden Paktoren die Bestandteile der Mischung, während die interessierenden Antworten physikalische Eigenschaften sind, wie Bruchdehnung, Modul, Lauftemperatür, Stahlkugelrückprall, Ringreissprobe, oder Produktionseigenschaften bezüglich Kosten und Zeit.

Es hat sich herausgestellt, dass alle physikalischen Eigenschaften einer Kautschukmischung durch eine allgemeine, empirische Modellgleichung zweiten Grades stark angenähert werden können. Eine derartige Gleichung der physikalischen Eigenschaft oder Antwort Y. bezogen auf zwei Bestandteile oder variable Paktoren x,, Xp hat die Form ■

2 2 ^YA ^{= a}o ^{+ a}A ^{+ a}2^X2 ^{+ a}lA ^{+ a}22^X2 ^+a12^Xl^X2 (l)

worin a , a,, a_?, a,,, a„p und a, _? Einflusskoeffizienten sind.,, die einzigartig und konstant für die Antwort Y.*, sind.

Man kann die numerischen Werte der Einflusskoeffizienten durch bekannte Techniken feststellen, z.B. durch Analyse der Rohdaten, die sich auf die physikalische Charakteristik Y« bezieht, gemessen für mehrere Werte von X₁ und x„, wofür man einen Allzweck-Digitalcomputer oder Tischrechner benutzt. Hat man die Einflusskoeffizienten einmal bestimmt, so kann man durch Benutzung des erfindungsgemässen Analogcomputers die spezielle Modellgleichung (l) lösen und Y. sofort für alle gewünschten Werte von x, und^rx_o auswerten.

Der Analogcomputer nach der Erfindung besteht im wesentlichen aus einer Reihe von Funktionsgeneratoren oder Pegelgeneratoren für variable Faktoren, die als Eingabe Bezugsspannungen erhalten und

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mit einer Reihe von Einflusskoeffizienten-Potentiometern verbun-· den sind zwecks Erzeugung einer Vielzahl von proportionalen Ausgangsströmen, die den Bedingungen der speziellen Modellgleichung entsprechen. Diese individuellen Ströme werden durch Schaltkreise auf positiven und negativen Sammelschienen gesammelt und durch ein Verstärkerpaar addiert zwecks Erzeugung eines Ausgangsstromes, der dem Wert der Antwort Y,, proportional ist. Somit kann jede spezielle Modellgleichung einfach dadurch gelöst werden, dass man ihre Einflusskoeffizienten auf Werte kleiner als Eins festlegt und sie direkt auf den Skalen der entsprechenden Koeffizientenpotentiometer einstellt. Wenn man dann die Steuerknöpfe oder Skalen der Pegelgeneratoren für variable Paktoren betätigt und den gewünschten Bereich der Pegel von x, und x_? bestreicht, kann man die spezielle Modellgleichung in unter Beobachtung stehenden Antworten auswerten,

Im allgemeinen ist ein gewisser interessierender Wertbereich für jeden variablen Paktor bekannt. Das Zentrum dieses Planungsbereichs wird gewöhnlich als Normalbedingung genommen, und die Faktorenpegel werden als positiver oder negativer Zuwachs oberhalb bzw. unterhalb des Zentrumspegels gemessen. Bei der Aufstellung der Modellgleichung für die optimale Mischung können die variablen Faktoren positive oder negative Werte annehmen. Hierfür sind in dem Analogcomputer positive und negative Bezugsspannungen und handbetätigte Schalter vorgesehen, um eine ausgewählte Spannung geeigneter Polarität an das Potentiometer für variable Faktoren zu legen. Es sei darauf hingewiesen, dass eine gleiche mathematische Wahrscheinlichkeit besteht, dass irgendein Einflusskoeffizient positiv oder negativ ist. Die negativen Einflusskoeffizienten werden im Analogcomputer durch handbetätigte Schalter dargestellt, die automatisch die positiven Koeffizienten auf einer positiven Verstärkersammeischiene sammeln und die negativen Koeffizienten auf einer negativen Verstärkersammelmaschirie.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist der Analogcomputer nach der Erfindung derart ausgelegt, dass er Funktionen zweiten Grades in Werten von bis zu fünf variablen Faktoren auswerten kann, und dass er acht Kanäle aufweist, um bis zu acht spezielle

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Modellgleichungen aufnehmen zu können, was acht Antworten aufgrund von fünf variablen Paktoren bedeutet. Die Erfindung 1st jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Nach der Lehre der Erfindung können Analogcomputer konstruiert werden, die gleichzeitig jede Menge spezieller Mqdellgleichungen auswerten können, die in Bedingungen von zehn oder mehr variabler Paktoren ausgedrückt sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung näher erläutert:

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Analogcomputers nach der Er-. findung;

Fig. 2 zeigt schematisch eine Anzeigevorrichtung, die als Ausgabevorrichtung mit dem Analogcomputer nach der Erfindung benutzt werden kann;

Pig. 3 ist eine schematische Ansicht eines Schaltpultes, das eine Reihe von Koeffizientenpotentiometern und Schalteinrichtung sowie Knöpfe für die Pegelgeneratoren für variable Faktoren beherbergt, die in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet werden;

Fig. -4 ist-ein schematisches Schaltbild eines typischen Faktorenpegelgenerators;

Fig. 5 ist ein schematisches Schaltbild einer Schaltungsanordnung zur Detektion der Suchgrenzen;

Pig. 6 ist ein schematisches Schaltbild einer Faktorenpegelgeneratoranordnung und einer Reihe von Potentiometern, die in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung benutzt werden;

Pig. 7 ist ein schematisehes Schaltbild eines logischen Kreises;

Fig. 8 ist ein schematisches Schaltbild einer Relaisschaltungsanordnung;

Fig. 9 ist ein schematisches Schaltbild einer Kombinationssuchschaltungsanordnung. .

Der Analogcomputer nach der Erfindung kann in seiner bevorzugten Ausführungsform Gleichungen auswerten, die eine Punktion von fünf variablen Paktoren sind. Somit kann die spezielle Modellgleichung zweiten Grades für eine Antwort Y. als Punktion von fünf Variablen Xt-Xc angegeben werden als;

5 5 45-'

• ^ai^Xi ⁺Zi ^aii^xi ⁺2-> ^ ^aij^xi^xj """ ⁽²⁾ 1=1 1=1 1=1 j=2

Schreibt man die Gleichung(2) in Form von Änderungen von einem Basisniveau, so lautet sie:

^{= Y}A " ^ao ⁼Z.^ai^xi ⁺

worin der Koeffizient a lediglich eine Konstante ist, die den vorausgesagten Antwortwert Y» bei dem Basisniveau (x. = o, · i = Ij....5) darstellt; sie braucht bei der Programmierung der Gleichung nicht explizit zu erscheinen.

Es sei betont, dass zwanzig ir"'viduelle Glieder rechts an der Gleichung (3) hinzuzufügen sind, um diese zu vervollständigen. Diese schliessen ein fünf Hauptwirkungsglieder mit einzelnen Indexkoeffizienten (a,x_n, a_o. χ_o——-—a_K, x_K), fünf Kurvenglieder

->->2 2 2\ mit gleichen Doppelindexkoeffizienten (^a^]^^xi » ^a22^x2 °'""^a55^x5 '*■ und zehn Wechselwirkungsglieder mit ungleichen Doppelindexkoeffi- · zienten (a-,pX,Xpj a, AX^,». ο <,» oEj, αχ,-).

Spezielle Modellgleichungen zweiten Grades für sieben andere Ant« -\- Worten Y_n - Y₁₁ würden die gleiche Form der Gleichung (3) haben mit der Ausnahme, dass verschiedene konstante Einflusskoeffizienten wie unten erscheinen:

109013710έ?

B ⁼ V ⁺Ü^bi^Xi ⁺2 ^bii^Xi +Σ

λα

13 3- -J

/χ ² +5¹F h. .x.x. ii i <i*»Z-j Ij i j

Die numerischen Werte für die konstanten Einflusskoe+Tizi-enten für die obigen speziellen Mode1Igleiehungen können durch bekannte analytische Methoden bestimmt werden. Wenn diese Koeffizienten einmal berechnet sind, so können die speziellen Gleichungen besser von einem Analogcomputer für spezielle Zwecke als von einem Allzweck Digitalcomputer ausgewertet werden.

Fig. 1 zeigt ein Blockschema eines Analogcomputers für spezielle Zwecke, der zur Auswertung der oben gezeigter!· speziellen Modellgleichungen ausgelegt ist. Dieser enthält einen Stromversorgungsteil 1, eine Funktionsgeneratoranordnung oder Faktorenpegelgeneratoranoönung 2, eine Reihe von Koeffizientenpotentiometern J5> Summierverstärker Λ und eine Ausgabeeinheit oder Anzeigeeinheit 5.

Der Stromversorgungsteil 1 liefert über die Leitung 7 Leistung an die Summierverstärkereinheit und die Anzeigeeinheit, sowie positive und negative Gleichspannungs-Bezugsspannungen über die Leitung 8 an die Potentiometereinheit 3.

Die Einheit 2 besteht aus mehreren handbetätigten Knöpfenentsprechend der Anzahl der auszuwertenden variablen Faktoren. Jeder Knopf regelt den Spannungspegel, der einem Faktor proportional ist, der von dem Funktionsgenerator erstellt wird. Dieser kann ein als Integrator

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geschalteter Operationsverstärker-zur Erzeugung einer Rampenspannung sein. Die Rampenspannung kann selektiv aus einer positiven oder negativen Bezugsspannung erzeugt werden, und der Faktorenpegelgenerator bestreicht einen einstellbaren Spannungsbereich.

Der Faktorenpegelgenerator 2 erzeugt Ausgangsspannungen, die- die

Werte x., x. und x.. der Gleichung (2) darstellen] dies wird im Einzelnen im Zusammenhang mit Fig. 4 und 6 erklärt.

Die Potentiometereinheit J besteht aus mehreren einzeln angeordneten und betätigten Potentiometern; ein einzelnes Potentiometer ist für jeden Einflusskoeffizienten jeder auszuwertenden Modellgleichung vorgesehen. Die Auswertung z.B. einer Gleichung mit fünf Variablen und zwanzig Gliedern verlangt zwa'nzig Potentiometer, und ein 8-Kanalsystem zur gleichzeitigen Auswertung von acht derartigen Modellgleichungen würde einhundertsechzig Koeffizientenpotentiometer verlangen.

Die Ausgangsspannungen der Faktorenpegelgeneratoren der Einheit 2 werden den Potentiometern der Einheit J5 über die Leitung Io eingegeben. Jedes der Potentiometer der Einheit 3 multipliziert .

ρ eine der Spannungen, die ein Glied x., oder x. oder XjX.· darr stellt,. mit einem Einflusskoeffizienten, der mit dem betreffenden Koeffizientenpotentiometer voreingestellt ist. Somit ist die Ausgabe eines der Potentiometer der Einheit 3 eine Spannung, die den absoluten Wert eines besonderen Gliedes einer der Modellgleichungen darstellt, die auszuwerten sind.-Ferner sind die Polaritäten der Ausgangsspannungen der Potentiometer der Einheit J positiv oder negativ vorbestimmt, entsprechend den Vorzeichen der Glieder, die sie darstellen. Die positive Glieder darstellenden Ausgangsspannungen werden automatisch als positive Ausgangswerte mittels einer Vorzeichen-Schalteinheit gesammelt, während die negative Glieder darstellenden Ausgangsspannungen automatisch als negative Ausgangswerte durch dieselben Mittel gesammelt werden.

Ein Paar Summierverstärker sind vorgesehen, um die Ausgaben auf

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Leitung 15 für jeden Kanal der Anlage zu empfangen; durch Sehaltverbindungen werden die Spannungen der positiven und der negativen Glieder im richtigen Verhältnis kombiniert. Die Ausgaben der entsprechenden Paare von Sumtnierverstärkern werden dann mehreren Leitungen 2o zugeführt, um die Anzeige- oder Ausgabeeinheit 5 in einer Anzahl verschiedener Weisen zu betätigen.

In den Fig. 4 und 6 sind typische Schaltkreise zur Erzeugung von Spannungen gezeigt, welche die Hauptwirkungsglieder x., die Kur-

2 ^x

venglieder x. und die·Wechselwirkungsglieder x.x. idarsteilen.

Fig. 4 zeigt ein schematisches Schaltbild eines Faktorenpegelgenerators 21, der in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Funktionsgenerator ist. Dieser Generator 21 enthält einen Integrator 22 als Rampengenerator, und bei diesem Ausführungsbeispiel erzeugt er eine lineare Rampe, die bei einem negativen Wert beginnt und durch Null gehend auf einen positiven Wert gehen kann.. Der Integrator 22 enthält einen Operationsverstärker 25 oder einen anderen Verstärker mit hohem Verstärkungsfaktor, der zur Durchführung einer mathematischen Operation geschaltet ist, nämlich der Integration. Der Verstärker 23 ist als Integrator dadurch geschaltet, dass er einen Kondensator 24 als Rückführung von einer Ausgangsklemme 25 zu einer Eingangsklemme 26 aufweist und dadurch, dass er einen Eingangswiderstand 27 von einer Klemme oder Anzapfung 28 eines Potentiometers 29 besitzt, welche Klemme eine variable Spannung abgibt. Ein Ende des Potentiometers ist geerdet und das andere ist durch einen Polaritätsschalter Jo entweder an eine positive oder an eine negative stabilisierte Spannung des Stromversorgungsteils 1 angeschaltet. Das Potentiometer 29 ist ein individuelles Rampenverhältnispotentiometer. Ein Rückstellpotentiometer ist über einen Schalter 33 mit dem Stromversorgungsteil 1 verbunden, sodass jedes Ende des Potentiometers 32 positiv gemacht werden kann. Dieses Potentiometer hat einen veränderbaren Abgriff 3^* der über Schalterkontakte 35A und Relaiskontakte 36A derart geschaltet ist, dass eine variable Spannung vom Potentiometer 32 über die Eingangs- und Ausgangsklemmen des Verstärkers 23 ge- schaltet ist. Die Rampenspannung des Integrators 22 erscheint an

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den Ausgangsklemmen 25, und ein gewisser Teil wird über Ausgangswiderstände 37 einem ersten Eingang 38 eines Komparatorrelais 36 zugeführt. Ein zweiter Eingang 39 dieses Komparatorrelais 36 ist an einen veränderbaren Abgriff eines Rampenbegrenzungspotentiometers 4o geschaltet, welches mit positiven oder negativen Spannungen von dem Stromversorgungsteil 1 versorgt wird.

Der Paktorenpegelgenerator 21 kann Rampenspannungen von etwa . 10 Volt negativ über Null bis etwa 10 Volt positiv erzeugen. Diese sind lineare Rampenspannungen und die oberen und unteren Grenzen dieser Rampen sowie das Anstiegsmaß kann vorbestimmt werden. Die Einstellung am Rampenbegrenzungspotentiometer 4o stellt die obere Grenze des Überstreichungsbereichs des Rampengenerators her., und Die Einstellung des Rückstellpotentiometers 32 stellt die untere Grenze des Beginns dieser Rampenspannung her. Die Einstellung,des Rampenmaßpotentiometers 29 bestimmt das Anstiegsmaß dieser linearen Rampenspannung. Wenn z.B. der Kondensator 24 einen Wert von l,o MP und der Eingangswiderstand 27 einen Wert von 1 MOhm besitzt, dann beträgt die RC-Zeitkonstante eine Sekunde. Wenn z.B. die Spannung am Abgriff 28 des Rampenmaßpotentiometers -3 Volt beträgt, dann ist das Anstiegsmaß an der Ausgangsklemme 25 3 Volt pro Sekunde. Der Verstärker 23 ist ein Umkehrverstärker, sodass eine negative Eingangsspannung tatsächlich eine steigende Ausgangsspannung ergibt. Wenn das Potentiometer 4o auf +9 Volt und das Rückstellpotentiometer auf -6 Volt eingestellt istj, dann wird bei in Betrieb befindlichem Integrator 22 die Spannung an der Ausgangsklemme 25 bei -6 Volt beginnen und eine Itear ansteigende Spannung mit einer Geschwindigkeit von 3 Volt pro Sekunde entwickeln, und am Ende von fünf Sekunden wird die Spannung an dar Klemme 25 +9 Volt erreichen. Zu diesem Zeitpunkt bestimmt das Komperatörrelais 36, dass die Spannungen an den beiden. Eingängen 38 und 39 gleich sind, wodurch di® Kontakte ]K5ä "geschlossen werden_o Die Spannung von dem StEOraversorgungsteil 1_B 'di© dufcfo. das Rückstellpotentio-.-.Ksfc®? 52 sd.rkt_ö legt die Spannung dieses Potentiometers 32 iib©F den Eisgang unö Ausgang etos Vepstlrfosrs 23 und hält die Spannung an der Äusgaagskiemme 25 b@i °6 YoIt feat. Infolgedessen wird der Integrator schnell iilokgestellt wnd beginnt

wieder mit dem Integrieren mit dem voreingestellten Maß von, -6 Volt auf die Rampengrenze von +9 Volt hin. Natürlich sind diese Werte nur beispielsweise genannt und alle anderen oberen oder unteren Grenzen und Rampenmaße des Überstreichens des Rampengenerätors. können mittels der Potentiometer 29, 32 und 4o voreingestellt werden.

Der Faktorenpegelgenerator 21 hat mehrere Eingänge, die über einen Schalter 45 und einen wechselnden Eingangswiderstand 46-wirken. Ein gemeinsames Rampenmaßpotentiometer 47 wird ebenfalls von dem Stromversorgungsteil 1 versorgt und wirkt über einen Ver stärker 48, der in Folgeschaltung betrieben wird; dieser Verstärker hat genügend Stromkapazität, um den Faktorenpegelgenerator 21 sowie vier andere Faktorenpegelgeneratoren 57, 58, 59 und Oo zu versorgen für die variablen Faktoren x., Xp, x,, x^,- und X-. Die zusätzlichen Integratoren werden über zusätzliche Eingangswiderstände 49 und individuelle Steuerschalter 50 versorgt.

Der Integrator 22 hat seinen Ausgang an der Klemme 25, der auch auf der Leitung 53 zu einer Serie von Multiplikatoren 54, den Koeffizientenpotentiometern 3 und der Anzeige- oder Ausgabeeinheit 5 zugeführt werden kann. .

Fig. 6 zeigt, dass der Analogcomputer fünfzehn Multiplikatoren 54 enthält. Fig. 6 zeigt einen Kanalkreis 56, der fünf Integratoren 22, 57, 58, 59 und 60 zur Erzeugung der Faktorenpegel χ.,, X₂,: χ.,, x^, x_ enthält/Ein erster Typ dieser Multiplikatoren 54 ist als Verstärker 63 gezeigt, der zwei Eingänge hat, die beide mit der Ausgangsklemme 25 des Integrators 22 verbunden sind, an der die den Faktorpegel x, darstellende Spannung erscheint. Da beide Eingänge zum Verstärker 63 von X₁ gespeist

2 werden, ist die Ausgabe des Verstärkers 63 an der Klemme 64 x. proportional. Es sind fünf Multiplikatoren dieses Typs vorgesehen, nämlich die Multiplikatoren 63, 65,.- 66, 67 und 68, die Ströme proportional zu X₁ , X₂ , x, , x^²' X₁- erzeugen. Diese

Multiplikatoren sind im Handel als Module eines oder mehrerer der Operationsverstärker erhältlich, z.B. das Modell Philbrick / Nexus 4450. Diese Module enthalten Dioden und ihre Charakteristik

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ist derart, dass der Strom durch die Dioden eine logarithmische. ■ Funktion der Spannung ist, sodass das Addieren der Logarithmen eine Multiplikation ergibt. Infolgedessen ergibt die Summierung der beiden Eingänge eine multiplizierte Ausgabe. '

Fig. 6 zeigt weiter, dass die Multiplikatoren 54 eine verschiedene Benutzung der Multiplikatoren 7o bis 79 einschlies-sen, nämlich die Erzeugung von Wechselwirkungsgliedern, die x.x. proportional sind. Der Multiplikator 7 ο z.B. hat zwei Eingänge, einer von der Ausgangsklemme 25 mit der den Faktorpegel x, darstellenden Spannung und einen zweiten Eingang der Klemme 8l, die die Ausgangsspannung vom Integrator 57 darstellt, die der Faktorpegelspannung Xp proportional ist. Infolgedessen hat der Multiplikator 7° eine Ausgangsspannung, die der Ausgangsspannung x-,Χρ proportional ist. Die anderen Multiplikatoren 71 bis 79 haben ebenfalls Ausgangsspannungen, die den anderen x.x. Gliedern in der Modellgleichung proportional sind.

Die Spannungen von den zwanzig Ausgangsklemmen der fünf Integratoren und fünfzehn Multiplikatoren werden als nächstes den Koeffizientenpotentiometern und der Schalteranordnung 3 zugeführt, die auch schematisch auf diesem Kanalkreis 56 der Fig. 6 gezeigt ist.

Die Potentiometeranordnung 3 besteht tatsächlich aus acht verschiedenen Teilen mit acht verschiedenen Potentiometerreihen. Die Reihe 3a ist vollständig gezeigt und enthält zwanzig Potentiometer, von denen jedes an einen Ausgang der Faktorpegelgeneratoreinheit 2 angeschlossen ist. Fünf dieser Potentiometer erstellen die Hauptwirkungskoeffizienten a, , a„, a.,, a^. und a^^Fünf weitere Potentiometer erstellen die Koeffizienten für die Kurvenglieder a,,., ^ap2'

a₇,, a,.). und a _. Zehn weitere Potentiometer erstellen die Koeffi-33 44 55

zienten für die Wechselwirkungsglieder a, _o -- a^r. Infolgedessen sind an den Ausgängen dieser Koeffizientpotentiometer Spannungen erhältlich, die den a^ _HaUp_twlrkung_Sg_liedern, den a^² Kurvengliedern und den a. .x.x.. Wechselwirkungsgliedern entsprechen. Jede

IJ J- J

dieser Spannungen wird entweder an eine positive Schiene 84 oder eine negative Schiene 85 durch einen von zwanzig Schaltern angelegt. Ein Schalter 9o wird zum Anlagen der dem a.x. Glied entspre-

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chenden Spannung entweder an die positive Schiene 84 oder die negative Schiene 85 benutzt. Der Schalter 90 wird immer in eine positive Stellung"gebracht, wenn der a. Koeffizient positiv ist und in eine negative Stellung, wenn der a. Koeffizient negativ ist. Die verbleibenden Schalter 91 bis Io9 werden zum Anlegen der anderen 19 Glieder entweder an die positive Schiene 84 oder die negative Schiene 85 benutzt, je nachdem ob der Koeffizient positiv oder negativ ist.

Die den Paktorpegeln aus der Einheit 2 entsprechenden zwanzig Spannungen werden sieben zusätzlichen Potentiometerreihen 3b bis 3h zugeführt. So ergibt sich eine Gesamtzahl von 160 Potentiometern in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, indem acht verschiedene Antworten oder Charakteristiken durch den Analogcomputer untersucht werden können. Die die Hauptwirkungsglieder darstellenden Spannungen χ., -- x- sind auf diese zusätzlichen Potentiometerreihen unten in Pig. β gerichtet gezeigt, und zusätzlich werden die anderen fünfzehn Ausgangsspannungen des Multiplikators 54 denselben sieben zusätzlichen Potentiometerreihen Jb bis Jh zugeführt. Spannungen von diesen zusätzlichen Potentiometerreihen 3b bis 3h werden dann auf Leitungen 111 zu positiven und negativen Sammelschienen geführt, die den Sammelschienen 84 und 85 entsprechen.

Die verschiedenen Spannungen auf den positiven und negativen Satnmelsehienen 84 und 85 werden in den Summierverstärkern 112 und 113 der Summierverstärkereinheit 4 addiert. Die Summierverstärkereinheit 4 weist eine Gesamtzahl von sechzehn Summierverstärkern auf. Die positive Sammelschiene 84 führt zu dem Summierverstärker 112, der dieses Signal umkehrt, worauf es dem Eingang des Summierverstärkers 113 zugeführt wird, wo es wiederum umgekehrt wird und dann als positives oder negatives Signal der Ausgabeeinheit 5 zugeführt wird. Die negativen Signale an der Ausgangsschiene 85 werden einem anderen Eingang des Verstärkers II3 zugeführt, wo sie in positive Signale umgekehrt und dann der Ausgabeeinheit 5 zugeführt werden. In gleicher Weise werden die sieben anderen Spannungssätze von den Potentiometerreihen 3b bis 3h in der Summierverstärkerein-

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heit 4 summiert und der Ausgabeeinheit 5 zugeführt.

Die Fig. 1 und 6 zeigen einen Hauptteil des Analogcomputers ₃ in dem die Stromversorgungseinheit 1 als Spannungsquelle angesehen werden kann, während die Faktorpegelgeneratoreinheit 2 eine Funktionsgeneratoreinheit ist, von der eine erste Ausgangsspannung an der Leitung Io erscheint. Die Koeffizientenpotentiometerreihe und die Schalteinheit 3 ist eine Anordnung zum Multiplizieren der ersten Ausgangsspannung der Funktionsgeneratoreinheit mit einem ersten vorbestimmten Wert zur Erzeugung einer zweiten Ausgangsspannung auf den Leitungen 15, die dem Produkt der ersten Ausgansspannung und dem ersten Wert proportional ist. Die Summierverstärkereinheit 4, welche die A₁ und Ap Verstärker 112 und 113 enthält, ist eine Anordnung, die zur Verstärkung der zweiten Ausgangsspannung geschaltet ist. Die Ausgabeeinheit 5 enthält ~ein Voltmeter zur Anzeige der verschiedenen Spannungen sowie die in Fig. 2 gezeigte Oszilloskopeinheit.

Fig. 3 zeigt die Vorderansicht eines Schaltpultes 115> das den Stromversorgungsteil 1, die Faktorpegelgeneratoranordnung 2 und achtzig Potentiometer der Koeffizientenpotentiometerreihe enthält. Das in Fig. gezeigte Schaltpult kann zusammen mit der Summierverstärkereinheit und einer Anzeigeeinheit (nicht gezeigt) als ein Vierkanalcomputer betrieben werden. In der Praxis wird jedoch ein zweites identisches Schaltpult mit dem Schaltpult 115 zusammengeschaltet, sodass die Anlage als Achtkanalcomputer betrieben wird.

An dem unteren Teil des Schaltpultes sind fünf Sätze von Knöpfen oder Skalen Xl --- X5 gezeigt, auf denen die gewünschten Faktorenwerte eingestellt werden können. Eine erste Reihe von Knöpfen stellt das individuelle Rampenmaß für die lineare Rampenspannung her, die von jedem Integrator erzeugt wirdo Der erste Knpf hat eine Bezugsziffer 28 entsprechend dem gleichen Potentiometer 28 in Fig. 4. Unmittelbar unterhalb dieses Satzes von Paktorpegelknöpfen ist ein Satz mit fünf Schaltern vorgesehen, und der in Fig. 4 gezeigte Schalter 45 entspricht dem Faktorpegel Xl. Unterhalb dieses Satzes von fünf Schaltern sind fünf Skalen oder Knöpfe

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z.B. Knopf 34 vorgesehen, um die Rampenrückstellspannungen zuerstellen; in Fig. 4 ist der Abgriff des Rampenrückstellpotentiometers mit 34 bezeichnet. Weiter unterhalb befindet sich ein anderer Satz von fünf Knöpfen, z.B. der gezeigte Knopf 4o> der zu dem Potentiometer 4o in Fig. 4 gehört, das die Rampengrenzspannung oder obere Grenze des Überstreiehungsbereiches der Rampenspannungen erstellt. Ebenfalls ist an dem Schaltpult ein Knopf 47 eines gemeinsamen Rampenmaßpotentiometers gezeigt, mit dem das Rampenmaß aller fünf Integratoren eingestellt wird. Ein Hauptbetriebsartenschalter 12o steuert die Betriebsarten "Betrieb", "Halt" oder"Rückstellung"des Computers.

Achtzig der Koeffizientenpotentiometer der Potentiometerreihe 3 sind auf dem Schaltpult in Gruppen von zehn oben in der Faktorpegelgeneratoreinheit angeordnet. Jedes Potentiometer kann eine Skala aufweisen, um die tatsächlich eingestellte Spannung dieses Potentiometers anzuzeigen oder der von diesem Potentiometer erstellte Spannungswert kann auf einem Voltmeter abgelesen werden, das durch eine Kreuzschalteranordnung auf das jeweils abzulesende Potentiometer geschaltet ist. Jedes Potentiometer kann auf einen wert eingestellt werden, der dem vorbestimmten Maß des Koeffizienten für ein Glied der Modellgleichung entspricht. Somit wird die von dem Schleifer jedes Potentiometers abgegriffene Spannung dem Produkt der Potentiometereingangsspannung und des auf der Skala des Potentiometers eingestellten Koeffizientenwerts proportional sein.

Die Ausgabe des Verstärkers II3 enthält ein Analogsignal, das der Antwort Y, proportional ist und die Anzeigeeinheit 5 betreiben kann. Von der Summierverstärkereinheit 4 kommen sieben weitere Ausgaben, die den Antworten Y₁-, -—

XJ

und die alle die Anzeigeeinheit 5 steuern.

weitere Ausgaben, die den Antworten Y₁-, -— Yt₁ proportional sind

Abhängig von der Anwendungsart des Analogcomputers der Erfindung können eine Anzahl verschiedener Ausgabeeinheiten 5 benutzt werden. Man kann z.B. ein einfaches Voltmeter benutzen oder, wenn man eine erste Antwort Y. mit einer zweiten Antwort Y_

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vergleichen oder in Kurvenform gegeneinander auftragen will, kann man einen üblichen X-Y Schreiber benutzen, z.B. den sogenannten VariPlotter 1110 der Electronic Associates Inc.

In Pig. 2 ist eine anspruchsvollere Anzeigeeinheit 5 gezeigt, die zur Erleichterung von Optimierungsstudien entwickelt wurde« In dem gezeigten System werden vier übliche Oszilloskope 116 in symmetrischer Anordnung von einer Konsole getragen. Vier der acht Antwortsignale Y., Y„, Y_E und Y_ von dem Summierverstärker 4 werden zur Aussteuerung der x_ Eingänge des Oszilloskops benutzt, während die verbleibenden Signale Y_n, Y~, Υ_π und Y_T, die y Ein-

rS D r η

gänge aussteuern. Die Anzeigeeinheit ist derart programmiert, dass die Strahlen der vier Oszilloskope sich bei Annäherung an die optimale Mischung gegen die Mitte der Anzeigenanordnung bewegen. Dadurch kann die Bedienungsperson leicht und schnell die Knöpfe der variablen Paktoren derart einstellen, dass ein Optimum- erreicht wird.

Pig. 8 zeigt einen Hauptbetriebsartenschalter 12o mit einer zentralen Halt-Einstellung, der eine Halt-Lampe 121 durch die Spannung aus dem Stromversorgungsteil 1 betätigt. Der Schalter 12o hat eine Betrieb-Stellung, die ein Hauptoperationsrelais 122 erregt und gleichzeitig eine Operationslampe 123 betätigt. Der Schalter 12o hat ferner eine Rückstell-Stellung, in der ein Hauptrückstellrelais 124 erregt wird und gleichzeitig eine RUcfestellampe 125 betätigt wird. Das Hauptbetriebsrelais 122 hat fünf Kontakte A, B, C, D und E, und jeder ist mit dem Eingang eines der fünf Integratoren 22, 57* 58, 59 oder 6o verbunden. Fig. 4 zeigt diesen Relaiskontakt 122A, der mit der Eingangsklemme 26 des Integrators 22 verbunden ist. Das Hauptrückstellrelais 124 hat fünf normalerweise offene Kontakte A, B, C, D und E, von denen jeder mit dem Ausgangskreis eines der Integratoren verbunden ist. Fig. 4 zeigt die Relaiskontakte 124A, die in Serie mit dem Rückführungskondensator 24 zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Operationsverstärkers 23 geschaltet sind. Wenn der Schalter 35 fü r handbetätigte oder automatische Betriebsweise sich in der automatischen Stellung ;>5B befindet und das Hauptrückstellrelais 124 erregt ist,

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dann wird der zugeordnete Integrator jedesmal rückgestellt, wenn das Komperatorrelais 36 erregt ist. Fig. 8 zeigt auch ein Nockenschalterrelais 126 mit unten näher beschriebenen Kontakten a und b.

Das Komperatorrelais 36 in Fig. 4 hat Kontakte 36B, die in Serie mit einem normalerweise offenen Nebenschalterkontakt 127B und einem Leiter 128 geschaltet sind. Diese beiden Schalter sind zwischen einer positiven Spannungsquelle und dem oberen Ende der Spule des Hauptrückstellrelais 124 geschaltet, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Der Nebenschalter 127 hat einen Satz normalerweise geschlossener Kontakte 127A, die in Serie zwischen die Komparätorkontakte 3ÖA und die Rückstellkontakte 35B geschaltet sind. Die beiden Nebenschalterkontakte 127A und 127U¹OWeCkS gemeinsamer Betätigung mechanisch miteinander verbunden, wobei einer normalerweise geschlossen und der andere normalerweise offen ist. Dieser Nebenschalter ist besonders nützlich um sicherzustellen, dass alle fünf Integratoren zur gleichen Zeit rückgestellt werden, z.B. während Demonstrationen. Die Rückstellung findet statt, wenn der Nebenschalter derart betätigt wird, dass die Kontakte 127B geschlossen sind. Das bedeutet, dass die Kontakte 36B geschlossen und alle Integratoren mittels des Hauptrückstellrelais 124 rückgestellt sind, immer wenn das Komperatorrelais 36 erregt ist».

Fig. 5 zeigt einen Suchgrenzendetektierkreis 13°, der Teil der Ausgabeeinheit 5 ist. Dieser Kreis 13o enthält Komparatorrelais 131 und 133· Das Relais 131 hat normalerweise geschlossene Kontakte 132 und das Relais 133 hat normalerweise offene Kontakte 134. Ein Einstellpotentiometer 135 für die obere Grenze ist zwischen Erde und entweder eine positive oder eine negative Klemme des Stromversorgungsteils 1 mittels eines Polaritätsauswahlschalters 136 geschaltet. Ein veränderlicher Abgriff 137 dieses Potentiometers ist an die negative Eingangsklemme 138 des Komperatorrelais 131 geschaltet. Ein Einstellpotentiometer 139 für die untere Grenze 1st zwischen Erde und eine positive oder negative Klemme des Stromversorgungsteils 1 mittels eines Polaritätsauswahl- Bchalters l4o geschaltet. Ein veränderbarer Abgriff l4l dieses

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'Potentiometers 139 ist an die negative Klemme l42 des Komperatorrelais 133 geschaltet. Die positiven Klemmen des Komperatorrelais 131 und 133 sind mit einer Klemme l44 geschaltet und mit dem Abgriff eines Spannungsteilerwiderstandes l45 verbunden, der an die Eingangsklemme l46 der Ausgabeeinheit 5 geschaltet ist. Diese Eingangsklemme 146 ist eine Klemme, an der irgendeine der Antwortspannungen Y_A — Yj₁ erhältlich ist» Wie in FIg₀ 5 gezeigt, ist die ankommende Antwortspannung Y_n diejenige, die repräsentativ von der Koeffizientenanordnung 3 auf die Anschlussklemme gegeben wird.

Die Komperatorrelais Ij51 und 133 bestimmen, wann die an die Anschlussklemme 146 gelangende Spannung zwischen einer oberen und einer unteren Grenze liegt, d*h. ob sie sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet. Wenn die ankommende Spannung diejenige überschreitet, die mit dem Potentiometer 139 für die untere Grenze eingestellt ist, so wird das Komperatorrelais erregt und die normalerweise offenen Kontakte 134 werden somit geschlossen. Wenn die ankommende Antwortspannung den V/ert überschreitet, der an dem Potentiometer 135 für die obere Grenze eingestellt ist, so wird das Komperatorrelais I3I erregt und öffnet die normalerweise geschlossenen Kontakte 132«, Solange die ankommende Spannung zwischen den oberen und unteren Grenzwerten sich befindet, werden beide Kontakte 132 und 134 geschlossen sein, und dadurch wird eine Spannung vom Stromversorgungsteil 1 zum Aufleuchten auf eine Lampe 148 geschaltet und ferner auf eine Leitung Y„ zu einem logischen F^eis 15o durchgelassen, wie in Fig. 7 gezeigt ist.

Dieser logische Kreis 15o enthält mehrere mit Dioden bestückte,-logische gedruckte Schaltungsplatten oder Moduls und ein solcher Modul 151 ist ein UND=ODER= Umkehrmodul <, Dieser Modul besitzt auf seiner linken Seite drei verschiedene ankommende Leitungen Y«^Si» Y_n ¹ und Y„ ^f Jede Leitung läuft su einer umgekehrt gepolten Diode 152, um jede dieser Dioden in Sperrichtung vorzuspannen, wenn der betreffende Suchgrenzendetektionskreis sich in dem Bereich zwischen den oberen und unteren Grenzen befindet. Wenn dl©

betreffende Diode derart in Sperriohtung vorgespannt ist, fliesst kein Strom von der Klemme +12 Volt des Stromversorgungsteiles 1 durch einen Widerstand 153 und irgendeine dieser Dioden 152 und die betreffende Lampe 148 gegen Erde. Wenn einer dieser Suchgrenzendetektionskreise 13o nicht in dem Bereich sich befindet, leckt Strom durch den Widerstand 153* eine Diode 132 und die entsprechende Anzeigelampe 148 gegen Erde, und ein grosser Spannungsabfall erscheint über dem Widerstand 153* wodurch die Anoden der Dioden Ij2 auf ein niedriges Potential gegen Erde gelangen. Diese Spannung ist tief genug, dass sie nicht durch die Dioden 154 und ■-155- zu einem Transistor 15o durchgelassen wird. Infolgedessen wird der Transistor I56 nicht eingeschaltet. Wenn jedoch alle Suchgrenzendetektionskreise I30 innerhalb des Bereichs sind, dann wird eine hohe Spannung, z.B. +12 Volt, an jede der Leitungen Y,', Y_B* und Y * gelegt. Infolgedessen erscheint eine hohe Spannung an"den Anoden dieser Dioden 152, welche Spannung sich +12 Volt nähert und diese hohe Spannung schaltet den Transistor 156 ein. Dadurch ergibt sich ein Spannungsabfall über dem Widerstand 158 und eine niedrige Spannung gegen Erde an der Klemme 157* wenn der Transistor I56 eingeschaltet ist, während an der Anschlussklemme 157 eine 12 Volt sich annähernde hohe Spannung einstellt, wenn der Transistor 156 abgeschaltet ist. Die +12 Volt von dem Stromversorgungsteile 1 werden auch entlang der Leitung loo zu einem Integratorhaltrelais 16.I geführt. Dieses Relais weist eine Spule l62 und sechs normalerweise offene Kontakte a-f auf. Der Kontakt l62a ist in den Eingangskreis des Integrators 22 der Fig. 4 geschaltet und in gleicher Weise sind, die anderen Kontakte Ib2b bis Iö2e in die Eingänge der anderen Integratoren 57 bis 00 geschaltet. Eine Leitung 163 verbindet das andere Ende der Relaisspule Iö2 durch einen Transistor 164 nach Erde. Die Basis des Transistors 164 ist an eine Anschlussklemme 157 geschaltet und, wenn die Anschlussklemme 157 eine hohe Spannung aufweist, wird der Transistor 164 eingeschaltet und erregt das Relais I61. Wenn dagegen die Anschlussklemme 157 bei eingeschaltetem Transistor 156 eine niedrige Spannung aufweist, so wird der Transistor l64 abgeschaltet und die Relaisspule 162 entregt. Der Transistor 164 ist ein Teil eines Transistormoduls 165 und ausätzli-

1 O 9 8 1 3/ 1 O 6 7 ^^DQf?/®/_w*_L

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- 2ο -

ehe Transistoren ΐ6β und 167 können zu dem Transistor 164 parallel geschaltet werden, um genügend Strom für die Relaisspule 162 liefern zu können.

Ein Diodenmodul 170 enthält zusätzliche Dioden 152, die in Sperrrichtung mit Eingangsklemmen von den Suchgrenzendetektionskreisen Y_D ^! bis Y * verbunden sind. Die Anoden aller dieser Dioden 152 sind durch"eine Leitung 171 zusammengeschaltet und parallel mit den Anoden der Dioden 152 des UND-ODER-Umkehrmoduls 15I geschaltet. Alle diese zusammengeschalteten Anoden der Dioden 152 können als UND-Kanal bezeichnet werden. In dieser Schaltungsanordnung wird der Analogcomputer automatisch in die Betriebsstellung "Halt" gehen, wenn z.B. alle acht Antworten gleichzeitig innerhalb der Grenzen liegen. Dieses lässt sich in logischer Bezeichnung einfach schreiben als γ . γ . γ . γ . γ . γ . γ . γ

ArSOJJiir uri

Wenn alle diese Kanäle gleichzeitig innerhalb der Grenzen liegen, dann haben alle acht Suchgrenzendetektionskreise, die dem in Fig· 5 gezeigten entsprechen, eine als +12,VoIt bezeichnete hohe

Spannung, und zwar an dem entsprechenden Eingangskanal Y* Y_H ^!.

Dadurch wird der Transistor 156· eingeschaltet, die Transistoren" 164, 166 und 167 ausgeschaltet und das Relais 16I entregt. Infolgedessen öffnen die Kontakte l62a bis l62e des Integratorrelais. Entsprechend Fig. 4 werden hierdurch die Eingänge von jedem der fünf Integratoren geöffnet und die Ausgänge dieser Integratoren werden infolgedessen den Wert festhalten, den sie in diesem Augenblick aufweisen. In dieser Haltstellung der Integratoren kann die Ausgabe jedes dieser Integratoren an einem Voltmeter abgelesen werden, z.B. an einem Digitalvoltmeter, um die Werte der verschiedenen Integratorausgaben zu bestimmen, die befriedigende Antwortwerte zur Folge hatten.

Fig. 7 zeigt einen solchen möglichen Kreis zur Ablesung der gabewerte dieser Integratoren in der Haltatellung des Computers. Der Relaiskontakt l6lf ist ein normalerweise offener Kontakt und wird geöffnet, wenn die Relaisspule l62 während der HALT Stellung entregt ist. Dadurch wird eine Spule eines

10 9 813/1067 BAD ORIGINAL

NoGkenschaltmotorrelais 175 entregt und normalerweise geschlossene Kontakte 173a von diesem werden infolgedessen geschlossen und erregen einen Nockenschaltmotor 176. Dieser treibt einen Nocken ■177» der aufeinanderfolgend Schalter schliesst, die an die Ausgänge der Integratoren geschaltet sind und diese mit einem Voltmeter 178 verbinden. Dadurch ergibt sich eine aufeinanderfolgende Ablesung, und das Voltmeter kann als Schreiber ausgebildet sein,, sodass die aufeinanderfolgenden Spannungen gedruckt werden. In einem Ausführungsbeispiel des Analogcomputers nach der Erfindung ergab der motorgetriebene Nockenschalter eine aufeinanderfolgende Ablesung auf einem Digitalvoltmeter und einen aufeinanderfolgenden Abdruck der folgenden Daten in der gezeigten Reihenfolge: +15 Volt Stromversorgung, -15 Volt Stromversorgung., Faktorpegel X, bis X,- und Antworten Y ' bis Y„. Der Abdruck der Spannungen des Stromversorgungsteils geschah lediglich, um den Benutzer dieser Information zu versichern, dass der Computer mit stabilisierter Stromversorgung normal arbeitete und dass die Spannungen für die x. und die Y Antwortwerte richtige Werte waren.

Fig. 7 zeigt auch einen Digitallogikmodul 183, der ein ODERl Kanal ist. Häufig kann man nicht alle Antworten in den gewünschten Bereichen gleichzeitig bekommen und gewöhnlich gibt es vielleicht drei oder vier Antworten, die besonders interessant sind. Der ODERl - Kanal erlaubt die Spezifizierung einer zweiten interessierenden Kombination. Es sei beispielsweise angenommen, dass der . UND-Kanal auf Haltstellung programmiert ist, immer wenn acht Antworten gleichzeitig in den Grenzen liegen. Wenn Y_n ,-Y„ und Y_u nicht sehr bedeutungsvoll sind, wäre es wünschenswert, den ODERl-Kanal in Haltstellung für die Bedingung Y_A . Y_ß . Y₀ .. Yg . Y_Q zu programmieren, was leicht durch geeignetes Einstellen der Schalter am ODERl-Kanal geschehen kann. Der ODERl-Modul l8j5 weist mehrere Dioden 152 auf und die Spannungen Y^* — Yrr* können durch Schalter an die Kathoden dieser verschiedenen Dioden ".gelegt werden. Die Anoden sind-alle auf einen Leiter 184 geschaltet und über eine Diode 185 auf eine Leitung 186. Diese Leitung ist an eine Klemme 187 an dem Verbindungspunkt der Dioden 154 und 155 im Modul 151 geschaltet. Wenn infolgedessen die ausgewählten Antworten inner-

^ΜΊΛ::^-^:ΙΜ 100613/1067

halb des Bereiches liegen, in dem obigen Beispiel Υ_Λ . Y_ . Y_ .

Rau

Yg . Y_Q, dann wird hohe Spannung an die Kathoden aller dieser Dioden 152 des Moduls I83 gelegt und infolgedessen kann kein Leckstrom von der Anode zur Kathode dieser Dioden gelangen. Das bedeutet, dass das Potential an den Anoden steigen wird, welches die Spannung an der Leitung 184 ist» Infolgedessen wird die Diode 185 leiten und die Diode 155 im Modul 15I wird leiten und den Transistor 156 einschalten. Das wiederum führt zur Abschaltung des Transistors 164 und des Relais l6l, das in die Haltstellung geht, worauf ein aufeinderfolgender Abdruck der x. Paktorpegel und Y Antwortspannungen erfolgt.

Der Analogcomputer kann auch einen 0DER2 - Kanal aufweisen, der durch Modul 188 dargestellt wird. Dies erlaubt die Spezifizierung einer weiteren Bedingung für die Haltefunktion, die genau so verläuft wie die im ODSRl-Kanal. Es sei für das gegenwärtige Beispiel angenommen, Υ_Λ und Y„ und Y„ wirklich die drei Antworten von ausserordentlichem Interesse sind. Infolgedessen kann man · die Haltbedingung Υ_Λ . Y₁-, . Y_n für den ODER2-Kanal spezifizieren» Dieser Modul I88 zeigt, dass man über Schalter jede der Antworten Y.¹ bis Yjt* an die Kathoden der Dioden 152 legen kann, und infolgedessen wird dieser Modul 188 in der gleichen Weise betrieben wie der ODERl-Kanal Modul l8j5. Die gesamte Drei-Kanal-Halt-Spezifikation in logischer Bezeichnung würde dann lauten

^YA * ^YB ' ^YC * ^YD * ^YE ' ^YP ° ^YG * ^YH ^{+ Y}A ° ^Y'B * ^YD * ^YE °

^YG ^{+ Y}A ' ^YE ' ^YG

worin das (.) Symbol als "UND" und das (+) Symbol als "ODER" gelesen wird.' Der Computer wird dann automatisch in die Haltstellung gehen, wenn irgendeine dieser drei spezifizierten Bedingungen befriedigt ist»

Häufig wird man gewillt se in ^, einen etwas niedrigeren Wert für eine Antwort anzunehmen, falls eine zweite Antwort genügend hoch ausfällt. Es sei beispielsweise angenommen, dass Y_A die Reifen-

109813/1067 ■ ^: bad

abnützung darstellt, Y„ den Schleuderwiderstand und Y_n die Zusammensetzungskosten. Obgleich die unter Studium befindliche Zusammensetzng in erster Linie für Erstausstattungsreifen bestimmt sein nag, wo eine geringe Abnutzung wichtig sein würde, 30 kann man auch daran interessiert sein, die Zusammensetzung für Kunden zu benutzen, die an geringen Reifenkosten interessiert sind, wenn eine genügend gute Kombination von Abnutzung, Schleuderwiderstand und Kosten gefunden werden kann, wenn auch der Abnutzungowert beträchtlich unter dem für Erstausstattungen annehmbaren Wert liegt. Es kann deshalb wünschenswert sein, unabhängige hoch/niedrig Grenzen für diese drei Antworten festzulegen. Der Computer nach der Erfindung weist diese drei auf spezielle Grenzen eingestellte Kanäle auf, die mit U, V und W bezeichnet sind. Der Auswahlknopf jedes dieser speziellen Kanäle kann mit irgendeiner der Antworten Y„ -— Y„ verbunden werden und unabhängige hoch/niedrig Grenzen können genau wie oben beschrieben festgesetzt werden. In dem gegenwärtigen Beispiel würde man Y, zu U, Y₁-, zu V und Y~ zu W auswählen. Neue Grenzsätze

A H. U

können dann für diese drei Antworten aufgestellt werden, die die zusätzlichen Spezifikationen U.V.W, ausgeben. Die vollständige automatische Suchspezifikation würde dann lauten Y. . Y_n . Y„

Ro Li V V V VV J.VVV V V 4- V V

D * E * F * G * H * A ' B * D * E * G A * E * Y_G + U.V.W. '

Die untere Hälfte der Fig. 5 zeigt einen dieser drei speziellen Grenzeinstellkanäle, der als U Kanal bezeichnet ist; die V und W Kreise sind jedoch identisch. Das Signal von dem Spannungsverteiler l45, in Fig. 5 als Y-, gezeigt, wird durch eine Leitung 191 an einen Auswahlschalter 192 mit acht Stellungen geführt. Von hier geht das Signal zu einem Komparatorrelais 193 für die obere Grenze und einem Komparatorrelais 194 für die niedrige Grenze. Ein Begrenzungspotentiometer 195 für die obere Grenze und ein Begrenzungspotentiometer 196 für die untere Grenze stellt die Werte ein, bei denen die Komparatorrelais 193 und 194 betätigt werden- Wenn das ausgewählte Y Antwort Signal in dem Bereich liegt, so schliessen die Kontakte 197 und 198 und lassen die Lampe I99 aufleuchten und ein Signal geht zu dem U Kanal

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2oo zur Kathode einer Diode 152 in dem speziellen Grenzsuchmodul 2ol. Ein V Eingangssignal kann an einen Kanal 2o2 und ein W Eingangssignal an einen Eingangskanal 2o3 gelegt werden, wobei jeder dieser Eingangskanäle zu den Kathoden der Dioden 152 führt. Dieser spezielle Grenzsuchmodul arbeitet daher in der gleichen Weise wie die ODERl und 0DER2 Moduls I83 und I88 und wenn alle der Kanäle U, V und W in dem Bereich liegen, steigt die Spannung auf allen diesen Kanälen 2oo, 2o2 und 2oj5 auf etwa 12 Volt, wodurch der Leckstrom durch die Dioden 152 gestoppt wird und infolgedessen die Spannung an der Leitung 2o4 steigt. Diese Leitung ist mit der Klemme I87 an der Platte 15I in Fig. 7 verbunden, wodurch der Transistor 156 eingeschaltet und das Relais 161 entregt wird; hierdurch wird die Haltfunktion und der oben beschriebene aufeinanderfolgende Abdruck der Werte eingeleitet. Mittels spezieller Umschaltanordnungen können die Kanäle U, V und W in jeder gewünschten logischen Kombination zusammengesetzt werden: U.V.W, U.V. + W, U + V.W, U.W +V, U + V + W.

Ein mit der Anschlussklemme 187 des Moduls 151 verbundener Inhibit-AILES Schalter 2o8 kann geschlossen werden und in dieser Stellung wird verhindert, dass der Computer automatisch in die Haltstellung geht, sogar wenn alle der spezifizierten Suchbedingungen befriedigt sind. Ein Inhibit-UND Schalter 2o9 ist mit der Leitung 17I des Moduls 170 verbunden und verhindert in geschlossenem Zustand, dass der Computer automatisch in die Haltstellung geht, auch wenn alle der UND-Suchbedingungen befriedigt sind. In gleicher Weise sind ein Inhibit-ODERl Schalter 21o und ein Inhibit-0DER2 Schalter 211 mit den Modulds I83 und 188 verbunden, um diese Suchbedingungen zu blockieren. Es sei angenommen, dass während der automatischen Suche eine genügende Anzahl von Kombinationen für die 0DER2 Kanal Spezifikation Y_A . Y_£ . Y_Q . gefunden wurde. Wenn man lediglich den ODER2-Inhibit-Schalter 211 in die geschlossene Stellung bringt, kann die Suche ohne weitere Unterbrechungen vorangehen, immer wenn die Spezifikation befriedigt ist. Am Modul 2ol sind Inhibit U, V und W Schalter 212, und 2l4 vorgesehen.

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Im automatischen Suchzustand unter Benutzung des gemeinsamen Rampeiimaßpotentiometers ist es wünschenswert, die Rampenmaße derart einzustellen, dass das Rampenmaß des Integrators Xj, z.B. fünf mal so schnell ist wie das des Integrators X₁-; das Rampenmaß des -Integrators'X·, ist fünf mal so schnell wie das von X₂,; das Rampenmaß von Integrator Xp ist fünf mal so schnell wie das von Integrator X-, und das Rampenmaß des Integrators X, ist fünf mal so schnell wie das von Xp. Um dies mit einem einzigen Kondensator 24 zu bewerkstelligen, kann der Eingangswiderstand 49 um ein Verhältnis von 5 grosser gemacht werden für jeden der folgenden Integratoren, z.B. der Eingangswiderstand 46 zum Integrator X, kann looKOhm betragen, der Eingangswiderstand 49 zum Integrator Xp 5oo KOhm, der Eingangswiderstand zum Integrator X-, 2,5 MOhm, der Eingangswiderstand zum Integrator X₂, 12,5 MOhm und der Eingangswiderstand 49 zum Integrator X- 62,5 MOhm. Dadurch werden die verschiedenen Rampenspannungen nacheinander bestrichen, sodass alle Kombinationen von Ausgangsspannungen der

Integratoren X₁ X^- erstellt werden, sodass man feststellen -

kann, welche Kombinationen dieser Paktorpegel die gewünschten Antworten Y ergeben.

Der Analogcomputer nach der Erfindung enthält einen Kombinationssuchkreis 22o, der in Pig. 9 gezeigt ist. Die grundsätzliche Tätigkeit dieses Kreises besteht darin, dass kleine schnelle Änderungen in einem der Paktorenpegel vorgenommen werden, was ein Störsignal bedeutet. Der Kreis beobachtet die Ergebnisse aller dieser Antworten und erhält ein Maß für den Gesamtsummenfehler, der definiert werden kann als die Summe der "Absolutwerte spezifiziert für jede Antwort minus die beobachteten entsprechenden Augenblickswerte." Immer wenn das augenblickliche Störsignal eine Verringerung des Gesamtsummenfehlers verursacht, wird der Faktorpegel dauernd in der Richtung verändert, die durch das Störsignal angezeigt wird. Der Paktorpegelgenerator wird in der Haltbetriebsweise sein mit Ausnahme während des kurzen Intervalls der Faktorpegeländerung, die der Stellung "Betrieb" entspricht, die eine Integration zulässt» Das Störsignal selbst umgeht den Integrator und wird einem Operationsverstärker

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zugeführt, der als Summator benutzt wird, sodass das Störsignal nur eine zeitweise Änderung im Faktorpegel.erzeugen kann, im Gegensatz zu der dauernden Änderung, die vom Integrator erzeugt wird. Das Störsignal wird aufeinanderfolgend auf die verschiedenen Faktorpegelkanäle geschaltet, und dadurch wird der Gesamtsummenfehler schnell auf ein Minimum reduziert. Wenn dieser Fehler gleich Null wird, so hat man die spezifizierte Kombination für alle Antworten erreicht»

Als Beispiel sei die Benutzung von fünf Faktorkanälen X₁ — X₁- und acht Antwortkanälen Y_A — Y · angenommen« Fig. 9 ist ein schematisches Schaltbild, das im wesentlichen auf den Antwortkanal Y. und den Faktorpegelkanal X₁ beschränkt ist, obwohl die anderen Antwortkanäle und Faktorkanäle identisch sind«, In dieser Fig» 9 ist der den Faktorpegel X₁ erzeugende Integrator 22 als ein Teil des Umkehrkreises 222A gezeigte Wenn der Kombinationssuchkreis 22o nicht in Benutzung ist, befindet sich der Schalter 225 in der gezeigten Stellung und die normale X, Ausgabe wird wie oben beschrieben erhalten„ Wenn der Kombinationssuchkreis 22o am Faktorkanal X, In Benutzung ist, dann ist der Schalter 223 in der anderen, nicht gezeigten Stellung. In der Abwesenheit einer Störeingangsspannung an der Leitung 224 an einem Verstärker 226 verläuft die X Ausgabe vom Integrator 22 durch zwei Umkehrverstärker 225 und 226 mit dem Verstärkungsfaktor 1 und von dort zurück zu seiner normalen Ausgangsklemme zu der Koeffizientenpotentiometereinheit 3· In Abwesenheit einer Störeingangs spannung auf der Leitung 224 bleibt die X, Ausgabe unverändert, da die beiden Umkehrverstärker mit dem Verstärkungsfaktor 1 ihre Polarität und ihre Grosse aufrechterhalten. Die Wirkung einer Störeingangsspannung wird· unten besprochen*

Bei einer festen Kombination von durch die Ausgänge X₁, Xg-X^, bestimmten Quellengliederspannungen, die an die Koeffizienteneinheit 3 geschaltet sind_fl werden diese Qusllenglieder mit den entsprechenden KoeföLzIeatea ©,*, a« — a,- multipliziert und die Glieder werden als Antwort Y₁. durch die Summierverstärker 112 und 113 In der SummiervarstlÄOFeiniieit 4 summiert „ Die Ausgabe

des Verstärkers 115 ist identisch zu der Y.. Ausgabe mit der Ausnahme, dass die letztere aufwärts oder abwärts durch ein Potentiometer der Koeffizientenpotentiometereinheit maßstäblich umgesetzt werden kann. Deshalb wird die Ausgabe vorzugsweise direkt von dem a_o Verstärker 113 als Eingabe zum Verstärker 228 in Fig. 9 gebracht. Zur Durchführung einer Kombinationssuche ist ein Eichpotentiometer an der Koeffizientengruppe des Antwortkanals Y. vorgesehen, und das Potentiometer wird solange eingestellt, bis der gewünschte Antwortwert für Y„ am Voltmeter abgelesen wird. Das Voltmeter wird dann an den Ausgang des Verstärkers 228 geschaltet und ein Null-Potentiometer 229 und ein Poläritätsschalter 230 in Fig. 9 wird solange eingestellt, bis die Spannung am Voltmeter gleich Null wird. Das Null-Potentiometer kann dann in dieser Stellung festgelegt werden und das Eichpotentiorneter wird abgeschaltet. Der Ausgang des Verstärkers 228 erbringt ein lineares Differenzmaß zwischen dem spezifizierten und dem tatsächlichen Wert der Antwort Y_ft. Dadurch wird der Verstärker 228 zu einem Fehlerdetektionsverstärker für den Kanal Y '. Die beiden Dioden 232 und 233 zusammen mit den Verstärkern 23^ und 23i3 ergeben einen Absolutwertkreis. Der Fehlerdetektionsverstärker 228 und der Absolutwertkreis zusammen bilden einen Fehlerdetektionskreis 236A. Ein vergrössertes Potentiometer 237 ist am Verstärker 235 vorgesehen, sodass d^er Ausgang dieses Verstärkers / Wa Ea/ wird, worin Wa den Gewichtsfaktor iT 1 und Ea den Absolutwertfehler des Kanals Y„ von dem gewünschten Wert darstellt. Der Schalter 239 ermöglicht die Ausschaltung des Fehlersignals des Kanals Y., falls der Wert für diese Antwort keine Bedeutung hat.

Die Ausgabe des Verstärkers 235.» der Absolutwertfehler des Kanals Y_A wird über die Leitung 24a geleitet und in einem Verstärker 241 summiert zusammen mit den Fehlersignalen all der anderen Kanäle, die in einer gegebenen Spezifikation von Antwortwerten betroffen sind. Um dies zu bewerkstelligen, sind fünf Umkehrkreise 222A bis 222E und acht Fehlerdetektionskreise 23βΑ bis 236H vorgesehen. Die Ausgaben dieser Fehlerdtektionskr.eise 236A bis 23βΗ werden in dem Verstärker 24l summiert.-Dieser Verstär-

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ker 24l weist ebenfalls ein mit seinem Ausgang verbundenes Steigerungspotentiometer 242 auf, daher ist die Ausgabe gleich:

8
W_m

^tcT

i=l

in der Wn₁^l für den Gewichtsfaktor über alles ist, wenn man gesteigerte Empfindlichkeit bei Annäherung an die spezifizierte Kombination wünscht. Der Ausgang dieses Verstärkers 241 ist auf die automatische Such- und Ableseschalttafel geschaltet, sodass die Summe des Gesamtfehlers auf dem Voltmeter überwacht werden oder aufgezeichnet werden kann. Die Ausgabe des Verstärkers 24l wird an die Verstärker 244 und 245 geführt, um denWert des geringsten Fehlers festzuhalten, der während einer Kombinationssuche erhalten wird. Die Ausgabe des Verstärkers 245 kann als Eingabe zur automatischen Suchdetektion benutzt werden bei einem folgenden Durchgang, sodass automatisch eine Hauptbetriebsweise "Halt" und "Aufeinanderfolgendes Drucken" ausgelöst wird, wenn dieser Minimalwert erreicht ist.

Die Ausgabe des Verstärkers 241 ist auch an den in einem Differentiationskreis benutzten Verstärker 247 geschaltet; dessen Ausgabe ist positiv oder negativ in Abhängigkeit davon, ob der Gesamtsummenfehler von dem Verstärker 24l steigt oder absinkt. Der Ausgang des Verstärkers 247 ist an einen Eingang eines Komparatorrelais 248 geschaltet und dieser Komparator ist vorgespannt, sodass das Komparatorrelais immer dann erregt wird, wenn der Absolutwert des Gesamtfehlers abnimmt, z.B. die abgeleitete Spannung negativ ist. Wenn das Komparatorrelais 248 erregt wird, schliessen sich die normalerweise offenen Relaiskontakte 248a und 248B, wobei die Kontakte 248a einen Weg auf der Leitung 250 schliessen und das augenblickliche Störsignal auf den Eingang des X₁ Integrators 22 über eine Leitung 25I schalten sowie über einen Abtastschaltet? 252 und eine Leitung 253· Das Störsignal ist eine positiv und negativ gehende Rechteckwelle, die auf einem Rechteckimpulsgenerator 254 stammt und auf der Leitung 25o und der Leitung 256 erscheint. Die Spannung auf der Leitung 256 ist ein Störsignal, das auch auf einen

1.09813/1067 ' mo.amw.

anderen Pol des Abtastschaltera 252 geschaltet wird, z.B. über · die Leitung 224 auf. den Verstärker 226. Der Abtaatschalter 252 iot in Fig. 9 gezeigt und ist an den X-, Eingang geschaltet. Er tastet aufeinanderfolgend die Eingänge X, -- X_r ab. Da das Rechteckstörsignal momentan an den X, Ausgang geschaltet ist unabhängig davon, ob das Komparatorrelais 248 erregt ist, und weil der Eingang zu dem X, Integrator 22 nur eingeschaltet ist, wenn das Komparatorrelais 248 erregt ist, z.B. der Absolutwert des Gesamtsurameüfehlers abnimmt, so kann die Ausgabe des X₁ Integrators ihren Wert nur in einer Richtung ändern, dass der Gesamtsummenfehler abnimmt.

Wenn beispielsweise ein positiv gehendes Rechteckstörsignal an die Leitung 256 am Eingang des Verstärkers 226 in dem Umkehrkreis 222A gelegt wird und eine Abnahme des Gesamtsummenfehlers verursacht, wird das Komparatorrelais248 erregt und dasselbe positiv gehende Signal wird an den Eingang des X-. Integrators 22 gelegt. Diese positive Eingabe an den X₁ Integrator ergibt infolge der Polaritätsumkehr eine negativer werdende Ausgabe. Die Ausgabe des Verstärkers 225 wird dann positiver werden und die vom Verstärker 226 negativer, was dieselbe Richtwirkung bedeutet, die dui>ch das positive Störsignal zuerst am Verstärker 226 verursacht wird°, hierdurch wird sichergestellt, dass die Ausgabe des Integrators sich in die richtige Richtung bewegt hat, um den Gesamtsummenfehler minimal zu halten. Da während eines Kombinationsdurchganges alle anderen Eingänge zum X₁ Integrator 22 abgeschaltet sind, wobei X-, sich in der individuellen Kanalbetriebsweise "Halt" befindet, wird der Integrator seinen Endwert von Χ' jedesmal halten, wenn des Komparatorrelais 228 entregt ist, z.B. wenn der Gesamtsummenfehler anfängt zu steigen, sodass er in dem gegenwärtigen Beispiel mit jedem positiv gehenden Rechteckimpuls näher an den minimalen Gesamtsummenfehler heranrückt. Der Afotastsehalter 252 bewegt sich dann auf den Eingang des X₂ Integrators und eine gleiche Folge von Ereignissen findet statt. Alle fünf Faktoren ändern sich daher aufeinanderfolgend in einer Richtung im Sinne.> eines minimalen Gesamtsummenfehlers und erreichen die spezifizierte Kombination der Antwortwerte, falls dies möglich ist. Wenn die spezifizierte Kombination nicht erreicht werden kann, so erreicht , ::; ; ! 109813/1067

man die engste Annäherung im Sinne des minimalen Gesamtsummenfehlers. Wenn die Ablesung der Antwortfehler an diesem Punkt einen zu geringen Fehler für eine Antwort zeigt, so kann der Gewichtsfaktor für diese Antwort mit dem Steigerungspotentiometer 2^7 erhöht werden und man erreiGht sehr schnell ein besseres Gleichgewicht von Antwortwerten.

Der Rechteckgenerator 254 gibt eine Frequenz im Bereich von l/lo Hz undIEHz ab» Wenn man die Geschwindigkeit der Abtastung auf eine Schaltfrequenz einstellt, die l/lo der Rechteckfrequenz beträgt, so wird die Kombinationssuche schnell und zuverlässig vor sich gehen. Der Polaritätseparator des Kreises 238 gibt für die Eingänge der logischen Kreise Schrittfunktionen von +5 Volt und -5 Volt ab, falls man Festkörperschaltungen einem mechanischen Abtaster vorzieht«, Eine zusätzliche Nutzung des Kombinat ionssuchkreises 22o besteht in der Aufzeichnung von gleichen Antwortkurven in zwei Dimensionen₀ Hat man also einen gewünschten Wert für Y_n festgesetzt und den Abtastschalter 252 auf X₀ eingS!&tellt₅ so kann man X, manuell variieren und dieser Kreis 22o wird automatisch H₀ derart einstellen,, dass Y_n ■ bei dem festgesetzten Wert konstant genalten wircL Wen 3L und X₀ die Achsen auf einem XY Schreiber sind,, wird die von der Schreibfeder gezeichnete Kurve eine gleiche Äntwortkurve für den festgesetzten Wert von Y_n sein. Durch Vergleich des ausgegebenen Gesamtsummen» fehler s mit einer freigeviählten niedrigen Vergleichs spannung kann man Kreise zur automatischen Anhebung des Schreibstiftes betätigen, um das Zeichnen von Ellipsen etc zu vereinfachen»

Der Rechteckgenerator 2ök gibt ein wiederkehrendes Störsignal ab. Dies kann z.B. eine Sinusschwingung oder eine Sägezahnschwingung sein, aber bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel kommt das Signal von einem Rechteckgenerator, erscheint auf der Leitung 256 und wird über einen Pol des Abtastschalters 252 als Eingangs« störsignal auf den zweiten "der beiden ICasicadenumkehr verstärker 225 und 226 gegeben«. Ein© Rückführung enthalt dasselb© Rechteck= signal β das diiroli di© Leitungen 25o und 251 immer dann hindurch» geht, wann di© IContskt® 2484 <S<§s Itosiparatorrelais geschlossen ■■

BAD ORiQiNAL

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sind. Diese Rückführung verläuft durch den ersten Pol des Abtastschalters 252 zu den Eingängen der betreffenden Integratoren.
Der X, Integrator 22 ist wie die anderen Integratoren ein Umkehrverstärker, sodass eine negative Spannung ein positiv gehendes
Signal erzeugt Infolgedessen legt die Rückführung eine Rückführungsspannung in einer Richtung an den Integrator, die die gleiche ist, wie das momentane Störsignal an dem zweiten Kaskadenumkehr verstärker. Infolgedessen l^gt die Eingabe zu der Umkehrverstärkung in der gleichen Richtung im Sinne einer Abnahme, des Gesamtsummenfehlers. ■

Patentansprüche;

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Claims (1)

1. Patentansprüche:

   Analogcomputer, gekennzeichnet durch die Korabination folgender Merkmale:

   eine Spannungsquelle, eine an die Spannungsquelle zwecks Erzeugung einer in vorbestimmtem Maße variablen ersten Ausgangsspannung angeschaltete Funktionsgeneratoreinheit, eine Multiplikatoreinheit zum Multiplizieren der ersten Ausgangsspannung mit einem ersten vorbestimmten Wert zur Erzeugung einer zweiten Ausgangsspannung, die dem Produkt aus der ersten Ausgangsspannung und dem ersten Wert proportional ist, sowie eine Summierverstärkereinheit zur Verstärkung der zweiten Ausgangsspannung.

   2. Analogcomputer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsgeneratoreinheit eine Rampengeneratoreinheit zur Erzeugung der ersten Ausgangsspannung als in vorbestimmten Maße variable Rampenspannung ist.

   3. Analogcomputer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsgeneratoreinheit einen Operationsverstärker aufweist sowie eine kapazitive Rückführung vom Ausgang zum Eingang des Operationsverstärkers derart, dass dieser als Integrator arbeitet und eine linear ansteigende erste Ausgangsspannung erzeugt.

   4. Analogcomputer nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Erzeugung einer variablen Spannung an einer Anschlussklemme der Spannungsquelle vorgesehen sind, und dass ein Eingangswiderstand zwischen die Anschlussklemme mit variabler Spannung und den Eingang des Operationsverstärkers geschaltet ist, zwecks Erzeugung eines vorbestimmten Rampenmaßes für die erste Ausgangsspannung.

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   5. Analogcomputer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsquelle negative Polarität hat und damit die Rampenspannung der ersten Ausgangsspannung zunächst negativ ist, dann steigend durch Null positiv wird.

   6. Analogcomputer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Eingang des Operationsverstärkers Schaltmittel zur Unterbrechung des Eingangs vorgesehen sind zwecks Festhalten der variablen ersten Ausgangsspannung auf einem im Augenblick der Unterbrechung vorliegenden Wert.

   7·, Analogcomputer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,- dass die Funktionsgeneratoreinheit die erste Ausgangsspannung "proportional einem variablen Faktor der Modellgleichung abgibt, dass die Multiplikatoreinheit die erste Ausgangsspannung mit einem Einflusskoeffizienten multipliziert, der einer Konstante des zugeordneten variablen Faktors proportional ist, und dass die verstärkte Ausgabe der Summierverstärkereinheit einer Antwort proportional ist, die der Summe der Mode11gleichung entspricht.

   8. Analogcomputer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Komparatorrelais vorgesehen ist, dessen erster Eingang an den Funktionsgenerator geschaltet ist, während der variable Abgriff eines Rampenbegrenzungspoteiitiometers an einen zweiten Eingang des Relais geschaltet ist derart, dass die Kontakte des Komperatorrelais betätigt werden, wenn die erste Ausgangsspannung der Funktionsgeneratoreinheit den Wert der Spannung an dem Rampenbegrenzungspotentiometer erreicht, und dass die Kontakte des Komperatorrelais derart in die Rückführung des Operationsverstärkers geschaltet sind, dass sein Ausgang bei Betätigung des Komperatorrelais auf den ursprünglichen Zustand zurückgestellt wird.

   9. Analogcomputer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Operationsverstärker und ein an die Spannungsquelle geschaltetes Potentiometer mit variablem Abgriff vorgesehen

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   ist, sowie Schaltmittel zum Anschluss einer Klemme der Spannungsquelle über den Eingang und Ausgang des Operationsverstärkers derart, dass die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers auf die Spannung des variablen Abgriffs zwecks manueller Betätigung der Funktionsgeneratoreinheit festgeklemmt wird.

   10. Analogcomputer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Komperatorrelais mit ersten und zweiten Eingängen vorgesehen sind, und dass einer der Eingänge an die Summierverstärkereinheit anschaltbar ist zwecks Feststellung, ob die Ausgabe der Summierverstärkereinheit in einem Bereich zwischen oberen und unteren Grenzen liegt.

   11. Analogcomputer nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Erzeugung der unteren und oberen Grenzen vorgesehen sind.

   12. Analogcomputer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Komparatorrelais Kontakte enthält, die sich schliessen, wenn die Ausgabe der Summierverstärkereinheit innerhalb des genannten Bereichs liegt.

   13. Analogcomputer nach Anspruch 3> gekennzeichnet durch mehrere η Funktionsgeneratoren in der Funktionsgeneratoreinheit, η Summierverstärker in der Summierverstärkereinheit, η Paare eines Komparatorrelais für die obere Grenze und eines Komparatorrelais für die untere Grenze, die mit jedem der Summierverstärker verbunden sind, ein Potentiometer für die obere Grenze, das an den zweiten Eingang jedes der Komparatorrelais für die obere Grenze geschaltet ist, ein Potentiometer für die untere Grenze, das an den zweiten Eingang jedes der Komparatorrelais für die untere Grenze geschaltet ist, Mittel zum Anschalten der ersten Eingänge der Paare der Komparatorrelais an die Summierverstärker, normalerweise offene Kontakte an jedem Relais für die untere Grenze und normalerweise geschlossene Kontakte an jedem Relais für die obere Grenze, wobei Relaiskontakte jedes Paares in Serie mit einer Span-

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   nungsquelle und einer Anzeigelampe derart geschaltet sind, dass diese aufleuchtet, wenn die Ausgabe des betreffenden Verstärkers in dem Bereich zwischen oberer und unterer Grenze liegt.

   1^. Analogcomputer nach Anspruch Ip, dadurch gekennzeichnet, dass ein logischer Kreis an die Komparatorrelais geschaltet ist zwecks Anzeige, ob mehrere Ausgaben von Summierverstärkern gleichzeitig in dem genannten Bereich liegen.

   13. Analogcomputer nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein Haltrelais, dessen Kontakte zur Steuerung der Ausgangsspannung der Funktionsgeneratoreinheit geschaltet sind, wobei das Hartrelais entsprechend der Ausgabe des logischen Kreises erregt wird.

   16. Analogcomputer nach Anspruch 15* dadurch gekennzeichnet, dass ein Folgeschreiber vorgesehen ist zwecks aufeinander folgenden Drückens der Spannungen jedes Funktionsgenerators, wenn das Haltrelais erregt wird.

   17. Analogcomputer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch drei. Funktionsgeneratoren in der FunktionsgAneratoreinheit, drei

   . Summierverstärker in der Summierverstärkereinheit, drei Paare eines Komparatorrelais für die obere Grenze und eines Komparatorrelais für die untere Grenze, wobei ein Paar mit jedem der Summierverstärker als drei Kanäle verbunden ist, erste und zweite Eingänge an jedem Komparatorrelais, ein Potentiometer für die obere Grenze, das an den zweiten Eingang jedes Komparatorrelais für die obere Grenze geschaltet ist, ein Potentiometer für die untere Grenze, das an den zweiten Eingang jedes Komparatorrelais für die untere Grenze geschaltet ist, Mittel zum Anschalten der ersten Eingänge der Paare der Komparatorrelais an die Ausgänge der Summierverstärker, normalerweise offene Kontakte an jedem der Komparatorrelais für die untere Grenze und normalerweise geschlossene Kontakte an jedem der Komparatorrelais für die obere Grenze, wobei Relais-

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   kontakte jedes Paares in Serie mit einer Spannungsquelle und einer Anzeigelampe derart geschaltet sind, dass diese aufleuchtet, wenn die Ausgabe des betreffenden Verstärkers in dem Bereich zwischen oberer und unterer Grenze liegt, ein logischer Kreis mit Dioden zur Erstellung eines UND-Kanals, der anzeigt, wenn die Kanäle gleichzeitig ih dem genannten Bereich liegen, ein^HaItrelais, dessen Kontakte an dem Eingang der Funktionsgeneratoreinheit geschaltet sind, wobei das Haltrelais erregbar ist und den Eingang zur Funktionsgeneratoreinheit unterbricht,'wenn der logische ■ Kreis die Bedingung signalisiert, dass die drei Kanäle innerhalb der Grenzen liegen und einen Folgeschreiber zwecks aufeinanderfolgenden Drückens der Spannungen jedes Funktionsgenerators, wenn das Haltrelais erregt wird.

   l8. Analogcomputer·nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel. zur Erzeugung eines Störsignals, das an die Ausgangsspannung der Funktionsgeneratoreinheit anlegbar ist, Komparatormittel, die an den Ausgang der Summierverstärkereinheit anschaltbar sind zur Erstellung einer Ausgabe, die zwischen steigenden und fallenden Ausgaben der Summierverstärkereinheit unterscheidet, und Rückführungsmittel, die auf fallende Ausgabe der Summierverstärkereiriheit ansprechen und die Eingabe der Funktionsgeneratoreinheit beeinflussen.

   13. Analogcomputer nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführungsmittel die Furiktionsgeneratoreinheit im Sinne der Verringerung der Ausgabe der Summierverstärkereinheit beeinflussen.

   20. Analogcomputer nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet, dass das Störsignal ein Rechteckimpuls ist.

   21. Analogcomputer nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Absolutwertkreis vorgesehen ist, um den Absolutwert der zweiten Ausgangsspannung vor der Summierung in der Summierverstärkereinheit zu erstellen.

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   22. Analogcomputer nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Differentiatoreinheit zwischen den Ausgang der Summenvers tärküngseinheit und die Komparatoreinheit geschaltet ist zwecks Erstellung einer positiven oder negativen Ausgabe in Abhängigkeit davon, ob die Eingabe zur Differentiatoreinheit steigt oder sinkt.

   2^. Analogcomputer nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Komparatoreinheit ein Komparat.orrelais enthält, dessen Kontakte bei negativer Ausgabe geschlossen sind.

   24. Analogcomputer nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet,, dass ein FehlerdeteEttionskreis vorgesehen ist, der die zweite Ausgangsspannung erhält.

   25. Analogcomputer nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Pehlerdetektionskreis die Eingabe zur Summierverstärkereinheit für Eichzwecke auf einen vorbestimmten Wert einstellen kann, und dass die zweite Ausgangsspannung an den Pehlerdetektionskreis anschaltbar ist zwecks Bestimmung der Fehlergrösse zwischen dem spezifizierten und dem tatsächlichen Wert der zweiten Ausgangsspannung.

   26. Analogcomputer nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass ein Absolutwertkreis zur Erstellung des Absolutwerts der zweiten Ausgangsspannung vorgesehen ist.

   27. Analogcomputer nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster und ein zweiter in Kaskade geschalteter Umkehrverstärker mit dem Verstärkungsfaktor Eins vorgesehen ist, wobei der erste Verstärker eine Eingangsspannung von der Punktionsgeneratoreinheit erhält, während das Störsignal auf den Eingang des zweiten Verstärkers schaltbar ist.

   28. Analogeomputer nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführungsmittel eine Spannung an den Eingang des Funktionsgenera tor einheit legen derart, dass die erste Ausgangsspannung sich in derselben Richtung ändert wie die durch das

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   Störsignal verursachte augenblickliche Änderung.

   29. Analogcomputer nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch mehrere Funktionsgeneratoren in der Punktionsgeneratoreinheit, mehrere Umkehrkreise, von denen jeder einen ersten und einen zweiten in Kaskade geschalteten Verstärker mit dem Verstärkungsfaktor Eins aufweist, und jeder an den Eingang eines der Punktionsgeneratoren geschaltet ist, wobei die Umkehrkreise Ausgänge durch die Multiplikatoreinheiten zu mehreren Pehlerdetektionskreisen aufweisen, die jeweils einen Fehlerdetektionsverstärker und einen Absolutwertkreis enthalten, wobei jeder Absolutwertkreis ein Paar erster und zweiter in Kaskade geschalteter Verstärker mit dem Verstärkungsfaktor Eins enthält zur Erstellung einer Spannung am Ausgang des zweiten Verstärkers, die dem Gewichtsfaktor multipliziert mit Absolutwert des Fehlers der zweiten Ausgangsspannung von ihrem gewünschten Wert proportional ist, wobei die . Summierverstärkereinheit die Fehlersignale von den Fehlerdetektionskreisen summiert,, einen Differentiatorm dessen Eingang an die Summierverstärkereinheit angeschaltet ist zwecks Erstellung einer positiven oder negativen Ausgabe in Abhängigkeit davon, ob die Gesamtfehlersurame steigt oder sinkt, ein an den Ausgang des Differentiators geschaltetes Komparatorrelais, das bei sinkendem Gesamtfehler und somit negativer Spannung erregt wird, einen Abtastschalter mit einem ersten und einem zweiten Pol, einen Störsignal-Rechteckimpulsgenerator mit einem ersten und einem zweiten Ausgang, Mittel zum Anschalten des ersten Ausgangs des Rechteckgenerators als Störsignal über den zweiten Pol des Abtastschalters nacheinander an den zweiten in Kaskade geschalteten Umkehrverstärker in jedem der Umkehrkreise, und Rückführungsmittel zur Anschaltung des Rechtecksignals über die Komparatorrelaiskontakte und den ersten Pol des Abtastschalters an die Eingänge der Integratoren zwecks Änderung des Werts der betreffenden Integratorausgabe in Richtung des Absenkens des Gesamtsummenfehlers.

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