Устройство для определения коэффициентов дифференциальных уравнений

 

Щ 24ж

Класс 42m, 14

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С. Г. Степанян, И. В. Коган и В. А. Бондаренко

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ

Заявлено 10 октября 1958 г. за ¹ 609291/26 в Комитет по делам изобретений и открытий нри Совете Министров СССР

Опубликовано в <.Бюллетене изобретений» ¹ 22 за 1959 г.

Предлагаемое устройство для определения коэффициентов дифференциальных уравнений, описывающих системы автоматического регулирования, по кривой разгона системы обеспечивает автоматическую аппроксимацию дифференциальных уравнений любого требуемого порядка, что позволяет значительно расширить круг использования счетно-аналитических установок для автоматизации различных производственных процессов.

Отличие предлагаемого устройства заключается в том, что интеграторы и запоминающие элементы, содержащиеся в предлагаемом устройстве, включены в цепь тока через контакты реле, управляемые вращающимся кулачковым переключателем. Устройство построено из интеграторов, сумматоров, запоминающих элементов и блоков умножения известных типов и конструкций.

Принцип работы предлагаемого устройства основан HB следующих теоретических предпосылках. Если имеется кривая разгона некоторого объекта подобно указанной на фиг. 1, где X(t) — возмущающие силы, а t(t) — выходная функция, то можно найти коэффициенты дифференциального уравнения данного объекта

a„y(<)+aa у (" — 0 -1... +a, у + а y=x (>) № 124206 формулам: по следующим ао (") — У1 :. о ю (-) ад (1 (а) — vJ Ct .

t о

Для удобства использования эти формулы после некоторого преобразования приводятся к виду: (oo) У() (а,— " y)ct== ) у (сс)

1! — у)пс — 1 J !а, — у a = у(а) — — — 1 (у(а

У(). а> —,ГДЕ =- ) ((а — ао у) Ck ао > 2 î t У а » ао ао У (оо

CO CO QO л

-- .1 .! .! .. — " о

"г" i 1 - Р а ао 2 3 ао ао

9 где, = 3 (,а„— o 1 ) Ch .

;! o t t У (") Полученное уравнение и является линейной аппроксимацией уравнения объекта с достаточной для практики точностью.

Принципиальная блок-схема предлагаемого устройства изображена на фиг. 2, где: 1, 2, 8 — интегрирующие блоки; 4, 5, б, 7 — сумми(оо )

У() у (а) о ао (.-:)-у1 ct -,—. ((y (-)-y) ck -, а! (- ") — У1 " у (ao)

Iv t vl vr-4 о а

QD GO

), fv -) — Л вЂ” — " — ",(J lv (-) — М! : ао У(о") о

¹ 124206 рующие блоки (инверторы); 8, 9 — запоминающие элементы; 10, 11— блоки умножения; 12, 18 — блоки постоянных коэффициентов; 14— блок функций; 15, 1б, 17, 18 — контакты реле.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Вначале вводятся задания: 1) у® — кривая разгона; 2) а,— равное, ; 3) ; 4)

После введения задания устройство включается при разомкнутых реле. По завершению процесса интегрирования выключается реле 15 и запоминающий элемент 8 запоминает коэффициент аь Устройство приводится в исходное положение, и реле 15 выключает запоминающий элемент 8. Затем начинается второй такт. Включается реле 1б и запускается устройство. По завершению такта замыкается реле 17, запоминающий элемент 9 фиксирует величину аь устройство приводится в исходное положение, а коэффициент а> принимает свое истинное значение. Третий такт начинается включением реле 18 и устройства.

По завершению процесса интегрирования коэффициент а> принимает свое истинное значение. Включение реле и устройства осуществляется простым кулачковым переключателем, вращаемым синхронным электродвигателем. Время интегрирования выбирается с таким расчетом, чтобы оно укладывалось в один такт. На фиг. 2 показана схема устройства для аппроксимации кривых разгонов дифференциальным уравнением 3-го порядка. Подобным же образом можно аппроксимировать и дифференциальным уравнением более высокого порядка, однако в этом нет никакой необходимости, так как большинство объектов, как показывает практика, с достаточной точностью аппроксимируются уравнением 3-го порядка.

Предмет изобретения

Устройство для определения коэффициентов дифференциальных уравнений, описывающих системы автоматического регулирования, по кривой разгона системы, построенное из интеграторов, сумматоров, запоминающих элементов и блоков умножения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматической а ппроксимации дифференциальных уравнений любого требуемого порядка, интеграторы и запоминающие устройства включены в цепь тока через контакты реле, управляемые вращающимся кулачковым переключателем. № 124206

auz. f

duz Z

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор Н. С. Кутафина Гр. 174

Информационно-издательский отдел. Подп, к печ. !5.XII-59 г.

Объем 0,34 п, л. Лак. 8739 Тираж 470 Пена 50 коп.

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Петровка, 14.