Устройство для решения обратной задачи теплопроводности — SU 1275487 (original) (raw)
(5 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЬСТВУ Н АВТОР МУ СВИ Трудовоготехнически И.Кон ельство С 7/46, 1969 ьство СССР 7/56, 1978 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Одесский орденаКрасного Знамени полинститут(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ(57) Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике. Цельюизобретения являетсярасширениефункциональных возможностей за счетучета коэффициентов теплообмена.,Устройство содержит два цифроаналоговых преобразователя, три коммута;тора, два ключа, ЕС-сетку, дифференциальный усилитель, блок заданиятемпературы среды, два компаратора,блокпеременных резисторов, блоксервоприводов преобразователь перемещений в напряжение, блок деленияи блок регистрации. 1 ил,5 1 О 15 30 35 45 Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей за счетучета коэффициентов теплообмена,На чертеже изображено предлагаемое устройство.Устройство содержит цифроаналоговый преобразователь 1, блок 2 переменных резисторов, коммутатор 3,КС-сетку 4, блок 5 задания температуры среды, цифроаналоговый преобра-,зователь 6, дифференциальный усилитель 7, ключ 8, инвертор 9, усилитель 10, компаратор 11, ключ 12, коммутатор 13, блок 14 сервоприводов,преобразователь 15 перемещения внапряжение, блок 16 коммутации, блок17 деления, блок 18 регистрации икомпаратор 19. Блок 5 содержит генератор 20 тактовых импульсов, счетчик21 и дешифратор 22.Устройство работает следующим образом.Импульсы генератора 20 пересчитываются счетчиком 21. В соответствиис двоичным кодом состояния счетчика21 на том или ином выходе дешифратора 22, которые одновременно являются выходами блока 5, появляется имл 1пульс длительностью ь =где2 Пй - частота генератора 20.Напряжение с выхода "Аналог температуры среды" через соответствующийпеременный резистор 2 блока и комму-татор 3 подается на вход КС-сетки 4.На входы дифференциального усилителя 7 поступает напряжение внутреннейузловой точки КС-сетки 4 и напряжение с выхода ЦАП 6, которое пропорционально температуре во внутреннейузловой точке тела. Если ток - аналог граничного теплового потока втекает в КС-сетку и напряжение на вы,ходе ЦАП 6 больше напряжения внутренней контрольной точки сетки, то сигнал рассогласования с выхода дифференциального усилителя 7 через ключ8 поступает на вход усилителя 10.При появлении на К-х управляющих входах коммутаторов 3 и 13 импульса сблока 5 замыкаются соответствующиеключи. Сигнал с выхода усилителя 1 Очерез ключ 12 и К-й замкнутый ключкоммутатора 13 поступает на управляющую обмотку К-го сервоприводаблока 14, ротор которого, вращаясь,изменяет положение движка К-го переменного резистора блока 2, а следовательно, величину его сопротивления,что приводит к увеличению напряженияво внутренней точке КС-сетки, В момент времени (К+1)с приходом следующего импульса с блока 5 замыкается очередная пара ключей в коммутаторах 3 и 13 и сигнал рассогласования управляет величиной (К+1) переменного резистора блока 2, и так далее. Таким образом каждый период решения разбивается импульсами блока5 на интервалы (участки аппроксимации). За время каждого интервала происходит изменение сопротивления одного из переменных резисторов блока 2на величину, пропорциональную сигналу ошибки. При смене направления протекания тока через переменный резистор блока 2 сигнал на выходе компаратора 19 меняет свой знак. В результате происходит переключение ключа 8, и сигнал рассогласования, поступая с выхода дифференциального усилителя 7 через ключ 8 на вход инвертора 9 и далее через усилитель 10, ключ 12 и коммутатор 13 на управляющую обмотку соответствующего сервопривода блока 14,вызывает увеличение сопротивления переменного резистора 2 и, следовательно, увеличение напряжения во внутренней точке КС-сетки. Таким образом, нанряжение во внутренней точке КС-сетки от цикла к циклу стремится совпасть с напряжением на выходе ЦАП 6. Если на К-м шаге Н-го цикла выходноенапряжение дифференциального усилителя 7 становится меньше или равным некоторой наперед заданной малой величины Я, определяемой напряжением навтором входе компаратора 11 Ю),то выходной сигнал компаратора становится равным нулю, ключ 12 размыкается и разрывает цепь управленияК-м переменным резистором блока 2,величина которого в этом цикле неизменяется. Решение считается законченным, когда напряжение на выходе дифференциального усилителя 7 (сигнал ошибки) в течение всего очередного периода решения меньше либо равно 11,при этом ключ 12 разомкнут и положение переменных движков резисторовблока 2 не изменяется.Блок 18 регистрации предназначен для индикации полученного решения, Блок 16 коммутации последовательно подключает выходы многоканального преобразователя 15 перемещений в 5 напряжение к первому входу блока 17 деления, на второй вход которого подается напряжение 0моделирующее коэффициент пропорциональности между величиной искомого нестационарно О го коэффициента теплообмена и величиной переменного резистора блока 2 (напряжением на выходе преобразователя, углом поворота вала сервопривода). Полученные значения коэффициен та теплообмена выводятся на блок 18.Формула и з обретенияУстройство, для решения обратной Ю задачи теплопроводности, содержащее первый и второй коммутаторы, КС-сетку, первый и второй цифроаналоговыее преобразователи, блок задания температуры среды, группа разрядных выхо дов которого соединена с группами разрядных входов первого и второго цифроаналоговых преобразователей и с группами управляющих входов первоюго и второго коммутаторов, первый и 30 второй компараторы, усилитель, дифференциальный усилитель, блок сервоприводов, группа выходов которого подключена к группе входов задания проводимостей блока переменных резисторов, группа выходов которого соединена с группой информационных входов первого коммутатора, выход которого соединен с граничным узлом ВС-сетки, выход первого цифроанало- юО гового преобразователя подключен к группе входов блока переменных резисторов, группа входов блока сервоприводов соединена с группой выходов второго коммутатора, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей за счет учета коэффициентов теплообмена, в него введены два ключа,инвертор, блок регистрации, блок деления, блок коммутации и преобразователь перемещения в напряжение,группа выходов которого подключенак группе информационных входов блокакоммутации, выход которого соединенс первым входом блока Деления, выходкоторого подключен к входу блока регистрации, вход задания коэффициеита теплообмена устройства соединенс вторым входом блока деления, группа разрядных выходов блока задания .температуры среды подключена к группе управляющих входов блока коммутации, выход первого цифроаналоговогопреобразователя соединен с первымвходом первого компаратора, второйвход которого подключен к граничному узлу ВС-сетки, центральный узелкоторой соединен с первым входоИ дифференциального усилителя, выход которого подключен к информационномувходу первого ключа и первому входувторого компаратора, второй вход которого соединен с входом заданияопорного напряжения устройства, выход второго компаратора подключен куправляющему входу второго ключа, ин"формационный вход которого соединенс выходом усилителя, вход которогосоединен с выходом инвертора и первымвходом первого ключа, второй выходкоторого подключен к входуинвертора,выход второго ключа соединен с информационным входом второго коммутатора.1275487 Составитель В.Рыбинор О.Юрковецкая Техред В.Кадар Корректор В.Бутя Заказ 6564/43 Тираж 671 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,