不同形式和运算功能的积分机构

利用图6-30所示的基本积分机构作适当的改变或组合成不同的形式，以及把输入端和输出端作相应的安排，则可获得不同的形式和运算功能。举例如下。

（1）比例运算

比例机构如图6-31所示。当钢球的位置固定不变，即y为常数（y=c）时，其曲线为平行于x轴的直线，当输入量x增加时，输出量z为

可见，输出量就是直线下面的面积（见图6-31b），它与输入量x成比例，c为比例系数。

图6-31 比例机构

a）结构图 b）特性曲线图

（2）平方运算

平方机构如图6-32所示。若积分机构的钢球位移量y是通过具有固定传动比c的变速器从圆盘的输入端取得，那么，钢球的位移y与圆盘的输入量x成线性变化（见图6-32b），这时输出与输入成平方比关系，即

图6-32 平方机构

a）结构图 b）特性曲线图

可见，输出量z就是曲线下面的面积。图6-17所示的摩擦盘式平方机构为按此原理设计。

（3）指数运算

指数机构如图6-33所示。若钢球的位置y由输出端的反馈提供，这时y=e^x，其变化曲线如图6-33b所示，于是机构得到指数输出为

同样，输出z就是曲线下面的面积。

（4）倒数运算

倒数机构如图6-34所示。机构由两个积分机构组成。两个积分机构的钢球位置均由其中一个积分机构的输出反馈控制，于是它们的输出分别为

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因

所以

图6-33 指数机构

a）结构图 b）特性曲线图

图6-34 倒数机构

图6-35 两个变量乘法机构

（5）两个变量的乘积

两个变量乘法机构如图6-35所示。用两个积分机构和一个差动机构组成的运算机构可求两个独立变量之积。两个积分机构的钢球位置分别由它们的圆盘输入端相互提供。于是有

（6）正弦和余弦运算

正弦和余弦机构如图6-36所示。用两个积分机构按图6-36组成，则可作正弦和余弦函数的运算。两个积分机构的圆盘有同一输入端，它们的钢球位置分别由它们的输出互相控制。于是有：

第一个积分机构的输出为

第二个积分机构的输出为

图6-36 正弦和余弦机构