Интегратор постоянного тока ИПТ-5

Э.С. Козлов

Общий вид модели ИПТ-5

ИПТ-5 является аналоговой вычислительной машиной структурного типа, предназначенной для лабораторных исследований объектов и систем, динамика которых описывается обыкновенными линейными дифференциальными уравнениями с постоянными и переменными коэффициентами.

Блоки переменных коэффициентов построены на стосекционных проволочных делителях напряжения и шаговых искателях. Заданные функции времени аппроксимируются при этом ступенчатыми кривыми с постоянным шагом по оси абсцисс, равным 0, 1; 0,25; 0,5; 0,75; 1,5 сек.

Постоянные коэффициенты задаются на блоках делителей напряжения типа СБ-4А трёхзначным числом в диапазоне от 0 до 1.

Процесс интегрирования может происходить либо в натуральном, либо в преобразованном (замедленном или ускоренном) масштабе времени. Моделирующая установка пригодна для сопряжения и совместной работы в общей схеме с исследуемыми приборами управления или автоматического регулирования.

Схема моделирующей установки допускает автоматическое повторение решения с наблюдением результатов по трубке электроннолучевого индикатора, а также фиксацию искомых переменных в необходимые моменты времени в процессе интегрирования, с последующим продолжением по желанию оператора прерванного процесса решения.

Набор задачи на установке включает в себя подготовку отдельных решающих блоков, установку и набор коэффициентов системы, а также шнуровую коммутацию между входами и выходами решающих блоков в соответствии с видом моделируемой системы.

К моделирующей установке придаётся комплект аппаратуры для проверки и настройки её основных блоков.

Источником питания для блоков операционных усилителей в схемах, осуществляющих задание начальных условий и постоянных возмущений служат электронные стабилизированные блоки питания типа ЭСВ-1М.

Источником питания для электромеханических элементов моделирующей установки может быть любой источник постоянного тока напряжением 26 а, имеющий пульсацию фоновой составляющей не более1 в (например, В-26).

При наличии дополнительного комплекта нелинейных блоков типа КНБ на ИПТ-5 можно решать ряд нелинейных задач.

Питание от сети однофазного переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц и от источника постоянного тока напряжением 26 В.

Мощность, потребляемая от сети переменного тока, 2 кВт.

Вес 500 кг (без источников питания).

Площадь, занимаемая установкой, 1,6 м².

Назначение: интегратор предназначен для лабораторных исследований объектов, описываемых системой линейных дифференциальных уравнений. Вид решаемых уравнений — системы обыкновенных линейных дифференциальных уравнений с постоянными и переменными коэффициентами. Максимальный порядок решаемых уравнений — 9. Длительность процесса интегрирования — 400 сек.

На рисунке справа — пульт управления, левее — кварцевый генератор, крайние слева — блоки переменных коэффициентов, правее — блоки операционных усилителей, далее — блоки постоянных коэффициентов.

Изделие было выполнено в виде комплекта небольших и легко перемещаемых отдельных блоков, из которых набиралась задача, подлежавшая исследованию. Коммутация функциональных блоков — шнурами.

Основным элементом был трехкаскадный усилитель постоянного тока с коэффициентом усиления (без обратной связи) около 4000, с полосой пропускания (при обратной связи) около 150 Гц, с дрейфом выходного напряжения (приведенного ко входу усилителя) 2 — 3 мВ за 10 мин. Блоки переменных коэффициентов выполнены на проволочных делителях напряжения и шаговых искателях. Постоянные коэффициенты задавались на блоках делителей напряжения.

Главный конструктор разработки модели ИПТ-5 — В.Б Ушаков (1950 г.).

Для размещения интегратора на столе требовалась площадь 2000 × 400 мм.

Литература и источники:

1. Описание разработчика Э.С. Козлова 
2. Грубов В.И., Кирдан В.С. Электронные вычислительные машины и моделирующие устройства. Справочник. –К.: “Наукова думка”, 1969.

Статья помещена в музей 5.12.2010
с разрешения автора.
Исправления и дополнения внесены 01.10.2014