Так как для получения функции F(UВХ) все функции Fi(UВХ) должны быть просуммированы, то воспроизведение всех функций Fi(UВХ) и их суммирование можно осуществить с помощью одного решающего усилителя.
Для того, чтобы определить, в каком квадранте должно работать данное звено, необходимо воспользоваться графиком аппроксимированной функции.
Для определения квадранта на i-том участке необходимо в начале этого участка построить оси координат. Одна из осей должна служить продолжением аппроксимирующей функции на предыдущем участке, как это показано на рис. 2.5, а другая перпендикулярная ей ось должна проходить через начало участка. Номер квадранта определяется принадлежностью i -то участка конкретной четверти для новых координатных осей.
2. Схема диодного универсального функционального преобразователя.
Типичная схема диодного универсального функционального преобразователя изображена на рис. 2.7.
Схема состоит из схемы для воспроизведения функции F0(UВХ) некоторого числа совершенно одинаковых схем, каждая из которых может быть использована для воспроизведения функции Fi(UВХ) любого из остальных четырех типов.
Схема для воспроизведения функции F0(UВХ) содержит переключатели T01 и T02 и потенциометры П01 и П02. С помощью переключателей Т01 и Т02 обеспечивается получение функций F0(0) и K0UВХ с заданными знаками, с помощью потенциометров П01 и П02 - получение заданных значений функции F0(0) и коэффициента K0.
Каждая схема для воспроизведения функции Fi(UВХ) любого из остальных четырех типов содержит диод Di, переключатели Ti1, Ti2 и Ti3 и потенциометры Пi1 и Пi2. С помощью переключателей Ti1, Ti2, и Ti3 обеспечивается получение функции Fi(UВХ) заданного типа, с помощью потенциометров Пi1 и Пi2 - отпирание (запирание) диода при заданном значении UВХi и получение заданной величины наклона функции Fi(UВХ).
В качестве примера переключатели T01, T02,T11, T12, T13,T21, T22, и T23 в схеме изображенной на рис. 2.7, установлены в соответствии с графиком функции Fi(UВХ), изображенном на рис. 2.6.
Лекция №12.
1. Множительное устройство на диодных квадратичных функциональных преобразователях.
2. Принцип работы, функциональная схема МУ.
3. Схема МУ.
2.4. Множительное устройство
При моделировании САУ возникает задача умножения или деления переменных. Для выполнения таких операций АВМ имеет специальные блоки умножения - деления. Рассмотрим основные принципы построения таких устройств.
1. Принцип работы.
Наиболее распространенным является множительное устройство на квадраторах. В его основе лежит реализация выражения:
(2.9)
где
UВЫХ- выходное напряжение,
U1,U2- входные напряжения,
Cy- коэффициент передачи множительного устройства.
Уравнение (2.9) показывает, что множительное устройство выполняет три операций алгебраического сложения и две операции возведения в квадрат. Возведение в квадрат осуществляется с помощью диодных квадратичных функциональных преобразователей, или квадраторов. Обычно в множительных устройствах используются диодные квадратичные функциональные преобразователи, работающие только при одном знаке входного напряжения, т.е. воспроизводящие только одну ветвь параболы. Так как сумма U1+U2 и разность U1-U2 могут быть знакопеременными, то множительное устройство должно содержать элементы, выделяющие модули величин U1+U2 и U1-U2.
На рис. 2.3 изображена функциональная схема множительного устройства. Напряжения U1 и U2 , а также равные им по величине и противоположные по знаку напряжения -U1 и -U2, полученные с помощью инвертирующих усилителей, поступают на суммирующие устройства С1, C2,C3, C4.На выходах устройств C1 и C2 образуются две разности напряжений U1 и U2 с противоположными знаками, а на выходах устройств C3 и C4 - две суммы напряжений U1 и U2 также с противоположными знаками. В результате одна из двух разностей при любом сочетании знаков напряжений U1 и U2 всегда имеет положительный знак, а одна из двух сумм - отрицательный знак. Разность и .сумма напряжений U1 и U2, имеющие соответственно положительный и отрицательный знаки, пропускаются коммутационными устройствами K1 и K2 на входы квадраторов Ф1 и Ф2. Разность и сумма напряжений U1 и U2, имеющие соответственно отрицательный и положительный знаки, через коммутационные устройства не проходят. Квадраторы возводят поступившие на них разность и сумму напряжений в квадрат. Суммирующее устройство C5 производит алгебраическое сложение полученных квадратов разности и суммы напряжений. На его выходе получается напряжение, пропорциональное произведению напряжений U1 и U2 .
Лекция №13
1. Схема МУ на диодных квадраторах.
2. Схема МУ с квадраторами на варисторах,
2. Схема множительного устройства
Схема множительного устройства изображена на рис. 2.9. Каждое суммирующее устройство ( C1, C2, C3, C4 ) состоит из двух равных сопротивлений R
Рассмотрим работу суммирующего устройства С1По закону Кирхгофа для выходной точки суммирующего устройства C1
i1+i2=iН+iК. (а)
Токи i1, i2, iН, iК. определяются выражениями
где RН - сопротивление нагрузки,
RК- сопротивление компенсации.
Сопротивление нагрузки можно считать примерно равным
сумме последовательно соединенных сопротивлений R1,
R2, Rn+1, т.е. 
Подставляя выражения i1, i2, iН, и iК. в уравнение (а) и разрешая его относительно Uc1 .имеем
(б)
|
Для того чтобы при нулевых входных напряжениях (U1=0, U2=0) напряжение UC1 было равно нулю, необходимо обеспечить равенство сопротивлений RН и RК. Это обеспечивается изменением сопротивления RК, которое выполнено переменным.
ПриRН = RКуравнение (б) принимает вид
или
UC1=C1(U1-U2), (2.10)
где
(2.11)
По аналогии можем записать
UC2=-C1(U1-U2), (2.12)
UC3=-C1(U1+U2), (2.13)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.