Устройство для моделирования обратной задачи нестационарной теплопроводности

 

О П И С А Н И Е <" 501402

ИЗОЬРЕтЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.03.75 (21) 2115499/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 30.01.76. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 08,12.76 (51) М. Кл G 06G 7/48

Государственный камите

Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 681.333(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. М. Мацевитый, В. А. Маляренко и В. С. Широков (71) Заявители

Институт проблем машиностроения АН Украинской ССР и Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОБРАТНОЙ

ЗАДАЧИ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ

Изобретение относится к области электрического моделирования.

Известно устройство для моделирования обратной задачи нестационарной теплопроводности, содержащее RC-сетку, к входу которой подключен выход стабилизатора тока, функциональный преобразователь, ключевые элементы, сумматор и блок памяти.

Цель изобретения — повышение точности моделирования.

Это достигается тем, что в устройство введены дифференциальный усилитель, генератор тактовых импульсов, блок умножения и группа дифференциальных усилителей. К первому входу дифференциального усилителя подключен выход функционального преобразователя, к второму — вход RC-сетки, а к выходу генератора тактовых импульсов — первый вход первого ключевого элемента. Первый выход первого ключевого элемента соединен с первым входом второго ключевого элемента, выход второго ключевого элемента через блок памяти — с вторым входом первого ключевого элемента, а один из входов сумматора подключен к второму выходу первого ключевого элемента, Первый вход блока умножения подсоединен к выходу дифференциального усилителя, второй вход — к выходу сумматора, связанного с вторым входом второго ключевого элемента, а выход — к входу стабилизато2 ра тока. Первые входы групп дифференциальных усилителей соединены с выходами RC-сетки, вторые входы — с выходами функционального преобразователя, а выходы подключены к остальным входам сумматора.

Схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.

Устройство состоит из RC-сетки или пассивной модели 1, групп дифференциальных

10 усилителей 2, функционального преобразователя 3, сумматора 4, генератора 5 тактовых импульсов, ключевых элементов 6 и 7, блока

8 памяти, дифференциального усилителя 9, блока 10 умножения и стабилизатора 11 тока, выход которого связан с граничным узлом пассивной модели 1.

Работает устройство следующим образом.

Сигнал из узловой точки пассивной модели 1 поступает на вход групп дифференциальных усилителей 2, на второй вход которых подается напряжение с выхода функционального преобразователя 3, сформированное в соответствии с законом изменения температуры в этой точке.

С выхода дифференциальных усилителей 2 разностный сигнал проходит на суммирующий вход сумматора 4, в нем он складывается с аналогичными сигналами, поступающими с других дифференциальных усилителей 2, об30 разуя суммарный сигнал рассогласования Uð.

501402

В процессе первого такта решения ключевой элемент 7 замкнут, а ключевой элемент б разомкнут, т. е. ключевые элементы 6 и 7 должны работать в противофазе. Такой режим их работы обеспечивает генератор 5 тактовых импульсов. С выхода сумматора 4 сигнал U, пропорциональный коэффициенту теплообмсIfB, подается на вход блока 10, где он умножается на выходной сигнал дифференциального усилителя 9, пропорциональный разности сигналов, соответствующих температурам среды Т, и граничной точки Т„. Входы дифференциального усилителя соединены с функциональным преобразователем 3 и с граничной точкой модели. Выходной сигнал блока 10 умножения подается на вход стабилизатора 11 тока, где преобразуется в ток, пропорциональный левой части уравнения, определяющего граничное условие третьего рода

a(,T,— Т„) =- — 3. дп

Одновременно сигнал U < запоминается блоком 8 памяти. В процессе второго такта решения замкнут ключевой элемент б, а ключевой элемент 7 разомкнут. Сигнал U >, в этом случае равен сумме сигналов, поступающих с сумматора 4 и блока 8 памяти, т. е.

Уя =Uð+Uu,. или в общем виде для i-го такта

U (x = U р +- U a

Так как в результате решения обратной зада4 чн U„ Î, то решение закончится тогда, когда Uр =О.

Формула изобретения

Устройство для моделирования обратной задачи нестационарной теплопроводности, содержащее RC-сетку, к входу которой подключен выход стабилизатора тока, функциональный преобразователь, ключевые элементы, сумматор и блок памяти, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности моделирования, оно содержит дифференциальный усилитель, к первому входу которого подключен выход функционального преобразователя, а к второму — вход ЯС-сетки, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом первого ключевого элемента, первым выходом соединенного с первым входом второго ключевого элемента, выход которого через блок памяти подключен к второму входу первого ключевого элемента, а один из ьходов сумматора подключен к второму выходу первого ключевого элемента, блок умножения, первый вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя, второй вход — к выходу сумматора, соединенного с вторым входом второго ключевого элемента, а выход блока умножения подключен к входу стабилизатора тока, и группу дифференциальных усилителей, первые входы которых соединены с выходами RC-сетки, вторые входы— с выходами функционального преобразователя, а выходы подключены к остальным входам

35 сумматора.

501402

Составитель Е, тимохина

Гехрев Т. Курилко

Ксрректор О. Гюрина

Редактор И. Грузова

МОТ, Загорский филиал

Заказ 3732 Изд. Ма 1063 Тираж 863 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5