SU1005091A1 - Устройство дл воспроизведени функций - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного регулировани  параметров различных технологических процессов, в частности , дл  оперативного формировани  и воспрои.зведени  графиков ведени  процессов в модеЛирукмцих обучающих комплексах при подготовке операторов систем управлени .

Известен генератор функций, содержащий двухпозиционный переключатель,, интегратор, компенсирующий транзистор , масштабные резисторы, задающие потенциометры, триггеры управлени  и инвертор. Устройство позвол ет генерировать функции, представленные , в виде последовательности линейных отрезков с различными углами наклона l.

Недостатком данного генератора  вл етс  отсутствие возможности оперативного изменени  параметров генерируемой функции, что обусловлено большим числом настроечных элементов

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  генератор функций, содержащий последовательно соединенные ис- . точник регулируемого напр жени , интегратор и функциональный преобразователь С 2.

Недостатком известного генератора  вл етс  высока  трудоемкость его настройки, в частности, он не может использоватьс  там, где требуетс  оперативное изменение генерируемой функции, например, в обучающих устройствах .

10

Цель изобретени  - упрощение перестройки и расширение области применени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  воспроизведени 

15 функций, содержащее источник регулируемого напр жени , последовательно соединенные интегратор и функциональный преобразователь, выход которого  вл етс  выходом устройства, введены

20 блоки вычитани , делени , умножени  и блоки задани  нача.пьного значени  аргумента функции, конечного значени  аргумента функции и длительности формировани  функции, причем вы25 ход блока умножени  соединен с информационным входом интегратора, вход начальных условий которого подключен к выходу блока задани  начального значени  аргумента функции, пер30

Claims (2)

1. вый и второй информлпигчииые входы которого соединены соответственно с выходом блока задани  конечного значени  аргумента функции и выходом блока задани  начального значени  аргумента фун-кции. .На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 и 3 - диаграммы , по сн ю1аие его работу. Устройство дл  воспроизведени  функций содержит источник 1 регулируемого напр жени , блок 2 умножени , интегратор 3, функциональный преобразователь 4 (в частности, это может быть диодно-резисторный блок нелинейностей)-, блоки 5-7 задани  начального значени  аргумента функции , конечного значени  аргумента функции и длительности формировани  функции, блок 8 вычитани , блок 9 делени . Устройство обеспечивает оператив ное задание монотонных графиков ведени  технологических процессов циклического типа. Как известно, в ходе таких процессов в рамках отдельного технологического цикла ставитс  зад ча доведени  величины какого-либо параметра (или нескольких параметро от начального значени  до з.аданного конечного, причем за определенное врем . Переход из начального состо  ни  в конечное осуществл етс  по определенному графику, который пред варительно формируетс  с учетом отмеченных выше факторов, а также р да технологических и других ограничений . В каждом цикле указанный гра фик в зависимости от конкретных условий имеет свой индивидуальный характер . Однако, совокупность этих графиков по множеству циклов в большинстве случаев под- чин етс  той или иной закономерност котора  определ етс  физико-химичес кими особенност ми протекани  проце са. На этом реализован принцип дейс ви  этого устройства, основанный на использовании графиков, отражающих общие закономерности протекани  процесса с последующей оперативной конкретизацией их (в рамках установ ленной закономерности) применительн к начальным услови м и заданию.Дл  этого на функциональном преобразова теле 4 предварительно набираетс  базова  крива  и(п) (п)(фиг.2 график о), отображающа  в масштабе напр жений и обшие закономерности изменени  параметра П во времени и соответствующа  наиболее иМтенсив ному- режиму ведени  процесса (т.е. минимальной длительности технологического цикла). Затем производитс  градуировка блоков задани  5,6 и 7, предназначенных дл  ввода в устройство информации соответственно о начальном Пц, конечном П c. значени х аргумента функции и заданной длительности формировани  функции, на основе которой осуществл етс  оперативное изменение обобщенного графика (предельной базовой кривой), набранного в преобразователе 4, применительно к конкретным особенност м очереднохо технологического цикла. Причем, градуировка блоков задани  начального 5 и конечного 6 значений аргумента функций производитс  в соответствии с функцией и(Т) (и), обратной по отношению к предельной базовой кривой, так, что входами блоков задани   вл ютс  значени  параметров, а выходаминапр жени , пропорциональные времени , соответствующему этим значени м параметра по предельной базовой кривой . Пример градуировки блоков 5 и б дл  кривой, набранной в рассматриваемом случае в преобразователе 4, приведен на фиг. 3. Устройство работает следующим образом . На блоках 5,6 и 7 выставл ютс  соответственно начальное Пц, конечное П| значени  параметра и заданна  длительность/Clj, технологического цикла . С блока 5- сигнал U(rh(Фиг. З;, пропорциональный времени Т цсоответствующему установленному начальному значению параметра Пц по базовой кривой, подаетс  на.вход начальных УСЛОВИЙ- интегратора 3, с выхода которого он проходит на вход функционального преобразовател  4. В соответствии с набранной на нем кривой (фиг.2 на выходе его устанавливаетс  напр жение U(Пl), пропорциональное начальному значению параметре.. Одновременно сигнал U(TH) с блока 5 поступает на вход блока вычитани  8, на другой вход которого с блока б подаетс  сигнал U{f,( (фиг.З), пропорциональный времени достижени  конечного значени  параметра по предельной базовой кривой. В результате, на выходе блока вычитани  8 получаетс  напр жение иСТц) и{Сн ) - U Сц.), пропорциональное длительности технологического цикла при заданных услови х по предельной базовой кривой. Это Напр жение подаетс  в качестве делимого на вход блока 9 делени ,на другой вход которого в качестве делител  с блока задани  7 поступает напр жение U(Х , пропорциональное заданному значению длительности технологического цикла. Выходной сигнал блока делени  9 U k ( где k 1 ) поступает на вход блока 2 умножени , на другой вход которого приходит сигнал Upgc источника 1 регулируемого напр жение дл  развертки предельной базовой кривой. В результате операции перемножени  сигнал разверни Up.на выходе блока уменьшаетс  во столько раз, во скол ко заданна  длительность технологического цикла превысит длительность его при тех же начальном и конечно значени х параметра в случае движени  по предельной базовой кривой, т.е. Up KUpg , где k 1. За счет этого при запуске устройства развер ка набранного на функциональном пре образователе 4 графика изменени  па раметра от начального до заданного конечного его значени  (фиг. 2, кри ва  6V осуществл етс  за врем , ра ное заданию на длительность техноло гического цикла. Дл  визульного конт рол  графика к выходу функционального преобразовател  4 может быть под ключен самопишущий прибор. Таким образом, устройство после разовой его настройки с учетом наиболее общих закономерностей изменени  какого либо параметра, характери: ющего определенный циклический процесс, позв л ет в дальнейшем оперативно (путем ввода с зсщатчиков начального, ко-нечного значени  параметра и длитель ности цикла) формировать график изменени  этого параметра с учетом уже конкретных особенностей очередного технологического цикла. Технико-экономический эффект заключаетс  в существенном уменьшении трудоемкости настройки по сравнению с известным устройством и обес печении за счет этого возможности оперативного формировани  графиков, что позвол ет расширить область применени  устройства и использовать его в качестве программного задающего устройства дл  задани  внешних воздействий и переменных параметров при исследовании и оптимизации технологических процессов на модели, а также дл  формировани  графиков заданий на изменение выходных параметров в обучающих системах на основе тренажеров и непосредственно в действующих системах управлени . т.е. в тех случа х, когда требуетс  многократное повторение какоголибо циклического процесса при измен ющихс  услови х. Формула изобретени  Устройство дл  воспроизведени  функций, содержащее источник регулируемого напр жени , последовательно соединенные интегратор и функциональный преобразователь, выход которого  вл етс  выходом устройства, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  перестройки и расширени  области применени , в него введены блоки вычитани , делени , умножени  и блоки задани  начального значени  аргумента функции, конечного значени  аргумента функции и длительности формировани  функции,причем выход блока умножени  соединен с информационным входом интегратора , вход начальных условий.которого подключен к выходу блока задани  начального значени  аргумента функции , первый и второй информационные входы блока умножени  соединены соответственно с источником регулируемого напр жени  и выходом блока делени , вход делител  которого соединен с блоком задани  длительности формировани  функций, а вход делимого - с выходом блока вычитани , первый л второй входы которого соединены соответственно с выходом блока задани  конечного значени  аргумента функции и выходом блока задани  начального значени  аргумента функции . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 570069, кл. G 06 G 7/26. 1975.
2. 2.Кириллов В.В., Моисеев B.C. Аналоговое моделирование динамических систем. Л., Машиностроение, 1977, с.80, рис. 3.9 (прототип).