Устройство для моделирования системы автоматического управления проветриваниемшахт

0 Гмгии е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскиМ Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 30.711.1968 ( 1262973/18-24)с присоединением заявкил. 42 пт 4, 7/48 Комитет по делам обретений и открытий ри Совете Министров СССРПриоритетОпубликова МПК б 06 д ДК 681,333(088,8 06.1,1970. Бюллетень Дата опубликования описания 14,Ч,1970 Авторыизобретени Н, Н, Петров и П, Н. Ермолаев Институт горного дела Сибирского отделения АН СССЗаявите УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМЫТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОВЕТРИВАНИЕМШАХТ Изобретение относится вой вычислительной гехникИзвестно устройствдля стемы автоматического уп ванием шахт, содержащее тиляционной сети, вентилят ветривания, пневматическо тор. бласти алогои.моделиро авления блоки-мо оров .лави линли и вания си- проветридели венного про- регулятройства темы уп- недопумоделей и, отсутместногоствия есОднако е помощ невозможно исслед равления проветри стимых упрощений нагнетателей, недо ствия учета работь проветривания, уте тественной тяги,ью известного ус овать реальные сис ваннем пахт нз-за модели сети и статочной емкост вентиляторов чек воздуха и дейПредложенное устройство отличается тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, оно содержит блоки-модели вентилятороч 2 местного проветривания, утечек воздуха, естественной тяги, подключенные к блоку-модели пневматической линии, выполненной в виде ячеек последовательно соединенных катчшки индуктивностей и конденсатора, и не линейного резистора, причем на вход блоков- моделей управляемых аэродинамических сопротивлений подключены последовательно соединенные сумматоры и задатчики режима, а к блоку-модели вентиляторов главного провет ривания подключен регулятор, также соединенный с сумматором и задатчиком режима.На фиг. 1 показана блок-схема устройства;фиг. 2 - структурно-принципиальная схемодели для простейшего объекта.Регулирование потоков воздуха по ветвям осуществляется изменением аэродинамических сопротивлений параллельных ветвей, а в общей ветви - переключением характеристики вентилятора.Устройство содержит 90 аналогов вентиляционных линий, 6 аналогсв главных вентиляторов, 8 аналогов естественная тяга, 40 аналогов вентиляторов местного проветривания, 40 аналогов путей утечки воздуха, 10 аналогов управляемых аэродинамических сопротивлений, 16 аналогов датчиков расхода воздуха, 16 задатчиков режима, 22 решающих усилителя с соответствующей аппаратурой питания и настройки, выполненных но типу электронных моделей универсального назначения, измерительную и регистрирующую аппаратуру и коммутационное поле для соединения элементов модели системы в соответствии с геометрией (топологией) исследуемого объекгаМодель пневматической линии 1 (фиг, 1) состоит из ячеек трех типов; ячейки акустической массы 2, ячейки акустической гибкости 3 и ячейки 4 - моделирующих соответственно инерционные, емкостные свойства и аэродина 2609765 10 15 20 25 30 35 40 45 50 мическое нелинейное сопротивление пневматической линии. Элементы акустической массы и акустической гибкости собраны в отдельные блоки, представляющие собой состветственно магазин индуктивностей, магазин емкостей и блок нелинейных электрических сопротивлений, построенных путем кусочно-линейной. аппроксимации непрерывных функций с помощью диодно-функциональных преобразователей.Аналоги датчиков 5 прсдставляют собой по. тенциометры, параметры которых выбираются согласно критериям подооия и параметрам реальных датчиков вентиляционных потоков, Модели задатчиков б представляют собой источники э.д,с., значенче которой па выходе источника может изменяться во времени любым заданным образом.Модели сумматоров 7 и регуляторов выполнены с помощью решающих усилителей известным способом.Аналоги вентиляторов 2 представляют собой источник питания со специально годобранными характеристиками, снабженный безынерционным переключателем с входным устройством, для переключения с одной характеристики на другую в зависимости ог величины управляющего напряжения.Аналог управляемого аэродинамического сопротивления 9 (фиг, 1, 2) представляет собой электромеханическое устройсгвс, состоящее из фазочувствительного усилителя, усиливающего двуполярный выходной сигнал сумматора 7 с амплитудно-частотной модуляциеи выходного сигнала и электромехапического реверсивного переключателя, служащего для дискретного переключения значения нелинейного сопротивления аналога.Модель естественная гяга 10 представляет собой регулируемый стабилизатор напряжения.Модели вентиляторов местного проветривания 11 представлены ста билизатор и ми тока, режим которых может регулироваться вручную, модели утечек воздуха 12 линейными электрическими потенциометрамиВ соответствии с геометрией (топологией) вентиляционной системы пз элемечтов модели собирается электрическая схема,Моделирующие параметры отдельных элементов электрической схемы в спответствии с принятыми масштабами моделирогания отображают значения моделируемых параметров вентиляционной системы, а электрические процессы, происходящие в модели, однозначно отображают реальные ф зические процессы, протекающие в моделирэемой системе.Например, при скачкообразном изменении задания в главном контуре задатчиков б (что соответствует заданию на скачкоооразное изменение производительности вентилятора натуры) на выходе сумматора 7 появляется сигнал, пропорциональный разбалансу между фактическим и заданным значениями регулируемого параметра (расход воздуха в натуре, ток в модели). Этот сигнал в регуляторе 13 отрабатывается в соэтветствии с принятым законом регулирования главного контура. Выходной сигнал регулятора 1 э отрабатывается аналогом вентилятора 8, на выходе которого устанавливается новое значение напряжения (давление, создаваемое вентилятором натуры). По окончании переходного процесса состояние равновесия характеризуется отсутствием выходного сигнала сумматора.Аналогичные процессы протекают в параллельных контурах.Предлагаемая модель позволяет моделировать процессы управления проветриванием шахт при любом числе ьетвей и вентиляторов, и путем анализа процесса регулирования по контурам с помощью измерительной аппаратуры отыскивать оптимальные алгсритмы управления проветриванием,Предмет изобретенияУстройство для моделирования системы автоматического управления проветриванием шахт, содержащее блэки-модели вентиляционной сети, вентиляторэв главного проветривания, пневматической линии, регуляторы, отличающееся тем, что, с целью увеличения класса решаемых задач, оно содержит блоки-модели вентиляторов месгнсго посветривания, утечек воздуха, естественной тяги, подключенные к блоку-модели пневматической линии, выполненной в виде ячеек последовательно соединенных катушки индуктивностей и конденсатора, и нелинейного резистора, причем на вход блоков-моделей управляемых аэродинамических сопротивлений подключены последовательно соединенные регуляторы, сумматоры и задатчики режима, а к блоку-модели вентилятора главного проветривания подключен регулятор, также соединенный с сумматором и задатчиком режима.2609769 аг./Составитель Е, В. Тимохинаактор Л. А, Утехина Техред Л, В, Куклина Корректор Л. А. ЦарькоЗаказ 1058/17 Тираж 500 Подписное ЦНИИПИ Комитета,по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва Ж, Раушская наб., д. 4 - 5пография, пр, Сапунова, 2