Устройство для решения обратных задач нестационарной теплопроводности

462187 Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. 6 06 д 7/48 с присоединением заявк осударственный комите(32) Приоритет овета Министров СССРо делам изобретений убликовано 28.02.75. Бюлл К 681.335(088,8 нь8 н открытн та опубликования описания 23.07.75 72) Автор изобретени 71) ЗаявительВ. Е. Прокофьевковский ордена Ленина политехнический институт имени В. И. Ленина ТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ОБРАТНЫХ ЗАДАЕСТАЦИОНАРНОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ(54 Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и предназначается для использования на электрических моделях-аналогах с непрерывным во времени процессом решения задач теории поля, 5Известно устройство для решения обратных задач нестационарной теплопроводности, содержащее дифференциальные усилители, входы первого из которых соединены с выходами первого функционального преобразова теля и первого управляемого стабилизатора тока, а его выход подключен к управляющему входу управляемого сопротивления, например, полевого транзистора, зажимы которого соединены с выходом второго функционального 15 преобразователя и первым входом первой сеточной модели, второй вход которой соединен с выходом первого управляемого стабилизатора тока. от удаленности вхности тела.Точность работы таких устпойств определяется величиной петлевого коэффициента К усиления контура обратной связи, зависящего в основном от величины коэффициента усиления усилителя, минимизирующего ошибку системы.Цель изобретения - повышение точности решения обратных задач нестационарной теплопроводности на сеточных моделях.Это достигается тем, что предлагаемое устройство содержит второй управляемый стабилизатор тока и вторую сеточную модель, вход которой соединен с выходом второго управляемого стабилизатора тока и первым входом второго дифференциального усилителя, второй вход последнего соединен с выходом первого функционального преобразователя, а выход подключен к входам первого и второго управляемых стабилизаторов тока. исходек тея реть мо нных кнуНа чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит сеточные модели 1 и 2, которые могут представлять собой две части общей сеточной модели объекта исследования, функциональные преобразователи 3 и 4, дифференциальные усилители 5 и 6, управляемое сопротивление 7, например полевой шения обратели объекта араметрами, 2запаздываку при этом йчивости сирешения окао зависящей 3 нымиеннымоскол неусто могоествен При задании в качестве температур внутренних точ том контуре устройства дл ных задач появляется час управления с распределен характеризующегося врем пнем и инерционностью. П увеличение К приводит к стемы, то точность получае зывается невысокой и сущ нутренней точки от повер25 30 35 40 45 транзистор, и управляемые стабилизаторы тока 8 и 9.Предлагаемое устройство работаст следующим образом.Сеточные модели 1 и 2 представляют собой отдельные части сеточной модели, моделирующей объект управления. При этом модель 1 соответствует области объекта от поверхности до внутренней точки А, температура которой Т,(т) задана в качестве исходных данных. Сеточная модель 2 моделирует оставшуюся часть объекта.ьлоки 3 - 6 .предназначены для определения граничных условий на поверхности исследуемого тела, т, е. непосредственного решения обратной задачи, При этом функциональные преобразователи 3 и 4 представлены для формирования напряжений У,(т) и l,(т), моделирующих соответственно заданные температуры среды Т,Я и внутренней точки тела 1 в(т).Дифференциальный усилитель 5 минимизирует разность напряжений, одно из которых О(т) вырабатывается функциональным преобразователем 4, а второе У,(т) измеряется в соответствующей границе раздела - поверхностной точке модели 1, Эта точка моделирует температуру Т,(т) внутренней точки А объекта.Выходное напряжение усилителя 5 поступает на управляющий вход управляемого сопротивления 7. Оно предназначено для моделирования исходного коэффициента теплообмена а в граничных условиях третьего рода, которые рассматриваются как наиболее общие.В качестве сопротивления 7 может быть использован любой управляемый электронный прибор, например полевой или биполярный транзистор, времяимпульсное или диодноуправляемое сопротивление.Работа указанной части предлагаемого устройства в основном не отличается от работы известных устройств, однако точность его работы оказывается выше, Это достигается тем, что в узловую точку А модели 1, включенной в замкнутый контур управления, дополнительно вводится ток, который является аналогом внутреннего теплового потока, имеющего место в объекте исследования, Таким образом, для модели заданными считаются не один (как в известных устройствах) а два параметра: напряжение У, и ток 1,. За счет стабилизирующего действия тока 1, коэффициент усиления системы можно значительно увеличить без потери устойчивости, вследствие чего точность решения обратной задачи существенно повышается.Для определения тока 1, в устройстве используются блоки б и 8 вместе с моделью 2,При рассмотрении этой модели необходимо отметить следующее: поверхностная точка этой модели соответствует поверхности раздела объекта относительно точки А, температура Т,(т) задана по условию задачи. Поэтому для модели 2 известными считаются граничные условия первого рода, вследствие чего ток 1 втекающий в эту модель, может быть определен с высокой точностью. Для задания этого же тока в модель 1 в устройстве используется управляемый стабилизатор тока 9. Предмет изобретения Устройство для решения обратных задач нестационар ной теплопроводности, содержажее дифференциальные усилители, входы первого из которых соединены с выходами первого функционального преобразователя и первого управляемого стабилизатора тока, а его выход подключен к управляющему входу управляемого сопротивления, выходы которого соединены с выходом второго функционального преобразователя и первым входом первой сеточной модели, второй вход которой соединен с выходом первого управляемого стабилизатора тока, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит второй управляемый стабилизатор тока и вторую сеточную модель, вход которой соединен с выходом второго управляемого стабилизатора тока и первым входом второго дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с выходом первого функционального преобразователя, а выход подключен к входам первого и второго управляемых стабилизаторов тока.462187 Составитель О, СахаровТехред А. Камышникова Редактор Е. Караулова Корректор Л. Орлова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1719/6 Изд. Мо 1206 Тираж 679 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5