Пневматическое устройство для моделирования нелинейности

 

643895 нейности типа люфт"; первый входной канал Pj устройства соединен с одной плюсовой камерой сумматора 1 и с вхо„M б 2, рой вход ой 8.8 Р о устройства соединен с другой плюсовой камерой сумматора 1, выход Р блока

2 соединен с минусовой камерой сумматора 1, выход которого соединен с выходньм аналом Р устройства.

Блок 2 содержит одномембранные эле- щ менты 3,4 соответственно запоминания максимума и минимума, вход этих элементов соединен с первым входным каналом Р, а выход — с выходом блока 2 и с емкостью 5. 35

Устройство работает следующим образом.

В канал Рl подается преобразуемое давление, в канал Р— давление смещения, которое считается неизменным, à . 2o давление Р является нелинейным вида люфт преобразованием давления Р

15 где Pg — значение последнего экстремума давления РЗФ

Д вЂ” заданное уставкой в блоке 2 значение зоны нелинейности.

Иэ условия равновесия усилий íà мембранном блоке сумматора 1 имеет

4= 3 3 2 подставляя в это выражение значение ве- З5 личины Р и производя элементарные преобразования; получим реализуемую устройством функцию в виде . с

4 2 " " 1 5 о >

Т4. (Р1 Р01+р2ПРИ.РОФЬ Р1)ро д;

>> = -д угри d7 Ю О и Р <<7 -д

При любых изменениях давления на

$5 входе устройства давление на его выходе отличается от давления смещения не более чем на х Д, причем внутри этого диапазона линейно. зависит от давления на входе. Как и ивестно, такая зависимость

50 является одой из интерпретаций нели нейнбсти ra у Ж °

В блоке 2 нелинейность типа люфт реализуетса еаедующим образом.

Пусть в «сходном состоянии давление

Р на входе в блок 2 равно давлению

Р на его выходе. Toraa на мембране в элементах Э и 4 имеют место неравенства Р1сРй+@ и Р + Ь >Р соответственно, при этом контакт в обоих лементах разомкнут, и давление на выходе оказывается запертым в глухом объеме, обозначим его через Ро, т.е.

Р3 =" прн Р =Р3

Если в дальнейшем давление Р будет произвольным образом меняться в пределах 1 Я от своего значения в исходном состоянии, то неравенства

Pl (РЗ < д и Р + b > Pg сохраняются, и контакт в обоих элементах останется разомкнутым, так что

Р„. =Р п"ри Р— д Р Р +«1)

Если давление Р, возрастая, откло4 нится or своего значения в исходном состоянии более чем на Д, то на мембране элемента 3 возникнет небаланс давлений

Р Р Ф Д, а на мембране элемента 4 сохранится неравенство Р + д> Р>,, при этом контакт элемента 3 переходйт в проводящее состояние, а контакт элемента 4 остается разомкнутым, давление

Р начинает возрастать, как только скорость его изменения сравняется со ско,аостью изменения давления Р, переходный процесс закончится при некотором определенном значении сопротивления контакта в элементе 3 и при разности давлений на входе и выходе практически равной величине д, так что

" -P -Д ПРМ >ОИ Р<>Р +Д. (2) Это равенство в дальнейшем будет сохраняться (по завершении соответствующего переходного процесса) при любых значениях скорости изменения давления

Р в диапазоне от нуля до максимального значения, соответствующего такому положению мембраны относительно сопла в элементе 3, при котором контакт элемента имеет минимально возможное сопротивление (т.е. контакт полностью огкрыт}.

Если давление Р, уменьшаясь откло1 нится от своего значения в исходном состоянии более чем на Д,, то на мембра не элемента 4 возникнет небаланс давлений Pl + b 8 Рз, а на мембране элемента 3 сохранится неравенство Р Р +Д, при этом контакт элемента 4 переходит в проводящее состояние, а контакт элемента 3 остается разомкнутым, давпени

Р> начинает уменьшаться, как только скорость его изменения сравняется со