Способ получения производной по времени от величин, выраженных в виде электрического напряжения

 

№ 75186

Класс 72k, 151в

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

И. Г. Островский

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНОЙ ПО ВРЕМЕНИ ОТ

ВЕЛИЧИН, ВЫРАЖЕННЫХ В ВИДЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

НАПРЯЖЕН ИЯ с, ъ и

Заявлено 11 ноября 1946 г, за М 350814

1 е1

1; с ирисоелинениеги заявки за М 350180

l

" с-. - ..

U>i =ati, а текущее значение напряжения, подлежащее дифференцировани1о, после этого момента будет

U=at i+at, где начало отсчета времени t совпадает с замыканием ключа к.

Предлагаемый способ позволяет ускорить получение в счетно-решающем механизме производной llo времсч1и от величин, выраженных в виде электрического напряжения, llpH нахождении скорости движения цели.

Время получения производной при этом способе сокращается. примерно, в четыре раза, по сравнению с временсм, потребным для этого при обычных способах, применяемых для счетно-решающего»еханизма электрического ПУАЗО М-9, и в два с лишним раза меньше времени, потребного при применении специальных усредняющих схем.

Благодаря этому время от начала слежения за целью до возможности открытия действенного огня по цели сокращается настолько, что приближается к удовлетворению требований современной противовоздушной обороны.

На фиг 1 чертежа изображена схема дифференцирующего контура, в которой осуществлен предлагаемый способ ускоренного получения полного значения производной

Отличие от нормальной схемы М-9 состоит в том, что напряжение, подлежащее дифференцированию, включается на дифференцирующий контур не одновременно с началом плавного слежения, а с опозданием на тот или инои промежуток времени t.

В момент замыкания ключа к напряжение, подлежащее дифференцированию, выразится

М 75186

Математический анализ процессов в схеме (фиг. 1) дает следующее выражение для Ui, в функции U.

1 R, сг

Ц = — 2t,— I сг+ аЯ с(1 — t ) к r

Отсюда видим, что,полное значение

Ui — — uR, с—

lг пропорционально производной от входного напряжения по времени

dU

dt (по сравнению и практически наступает через достаточно большое с cr) значение времени t.

Запишем выражение для Ui в следующем виде

1 R„cr

U, — — — — z " (ti — cr)t + Иос

Здесь нестационарный процесс полностью характеризуется первым слагаемым р а (J (t, с ) t

1 — Ui QR,, с ——

lг

При ti)2rc время практического окончания нестационарного процесса увеличивается по сравнению с нормальной схемой, Таким образом, регулируя время запаздывания включения схемы, можно получить широкую регулировку времени нестационарного процесса и приближение к установившемуся значению с любой точностью.

Данный способ дает возможность подходить к установившемуся процессу по желанию, либо с повышения либо с понижения начального напряжения, т. е по кривым а или б (фиг. 3).

Преимущества предлагаемой схемы, заключающиеся в возможности в 4 — 5 раз сократить время выработки полного значения производной в дифференцирующем контуре М-9 достигаются без изменения папредставляющим затухающую экспоненту.

Но величина этой экспоненты характеризуется не только величиt ной t,но и значением скобки ti — rc, которое для данной схемы может изменяться только при изменении ti, Чем меньше значение этой разности, тем скорее Ui достигает практически установившегося значения, На фиг. 2 дан гр афик изменения разности ti — rc в функции ti.

Из графика видно, что при 0(t(2rc разность имеет меньшие значения, чем при ti=О, т. е. если величина времени запаздывания лежит в этом промежутке, то мы имеем ускорение нестационарного процесса в схеме и тем большее, чем ближе подходит U, к значению cr, являющемуся постоянной времени схемы, При запаздывании во включении на время, равное постоянной времени схемы, экспонепциальное слагаемое обращается в нуль и на выходе получаем полное теоретическое значение производной принципиально без всякой ошибки.

¹ 75186 раметров дифференцирующсго контура, а следовательно, полностью сохраняются его частотная, фазовая и пр характеристики, П редм ет и з обретен и я

1. Способ получения производной по времени от величин, выраженных в виде электрического напряжения, посредством электрического устройства, состоящего из емкости, сопротивления и усилителя с отрицательной обратной связью, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени неустановившегося режима, на нарастающую экспоненту напряжения накладывают убывающую экспоненту напряжения путем подскачи на дифференцирующий контур начального напряжения U„,=mut,, где m — постоянный коэффициент, а — скорость изменения напряжения, подвергающегося операции дифференцирования, 1 — время, могущее быть выбранным произвольно.

2. Дифференцирующее устройство для осуществления способа по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что для подачи начального напряжения U.. емкость, входящая в схему, выполнена в виде нескольких конденсаторов, при помощи переключателя соединяемых либо последовательно либо параллельно, и для подачи начального напряжения U „ один из которых подключается на время 6 к напряжению, производную от которого необходимо получить, после чего все конденсаторы включаются последовательно.

Л 75186

Рог. 7

Фиг.3

Редак1ор С. И. Зотов

Корректор Г. С. Мосолова

Техред А Л. Резник

Поди, к печ !01.2-62 г. Формат бум 70Х108 /, Зак, 7777 Тираж 200

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий прн

Москва, Центр, М, Черкасский пер., Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14.

9cmwoЙЖыееся нацение

Обьеч 0 35 изл л

Цена 5 кон.

Совете Министров СССР

2/6,