Устройство для моделирования линейных стационарных объектов

Устройство для моделирования линейных стационарных объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к аналоговой и гибридной вычислительной технике и может быть использовано для решения задач измерения, анализа моделирования и регулирования про .цессов, связанных с преобразованием и передачей энергии. Цель изобретения расширение класса моделируемых о ъектов , которая достигается тем, что в устройство по основному авт.ев, № 962998,дополнительно введены безьшерционноё звено и переключатель. Устройство состоит из инерционных звеньев и переключателей, колебательных звеньев и выходного сумм&тора и связей между ними. Передаточная функция устройства определяется вьфажет п нием W(p)Kt, / а, p,, ,-0 i«p В котором nepBde слагаемое определяется коэффициентом передачи и способом подключения безынерционного ная рациональная дробь - структурой (Л прототипа, где с,-, а; - вещественные коэффициенты, р - переменная преобразования Лапласа.- 1 шт. 9д Kj 4 4ii X

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 06 7 48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

11<

1 (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 962998 (21) 3884324/24-24 (22) 11.04.85 (46) 30.10.86. Бюп. Р 40 (71) Институт проблем моделирования в энергетике АН УССР (72) Н.А.Максимович (53) 681.3(088.8). (56) Авторское свидетельство СССР

В 962998, кл. С 06 С 7/48, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЛИНЕЙНЫХ СТАЦИОНАРНЫХ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к аналоговой и гибридной вычислительной технике и может быть использовано для решения задач измерения, анализа, моделирования и регулирования про.цессов, связанных с преобразованием и передачей энергии. Цель изобретения расширение класса моделируемых объектов, которая достигается тем, что в устройство по основному авт.св.

9 962998,дополнительно введены безйнерционное звено и переключатель.

Устройство состоит из инерционных звеньев и переключателей, колебательных звеньев и выходного сумматора и связей между ними. Передаточная функ. ция устройства определяется выражеFl1 и нием W(p) =К), + Q с„ р / Q а р,n Е, =О -0 в котором первое слагаемое определяется коэффициентом передачи и способом подключения безынерционного звена, а второе слагаемое — правиль З ная рациональная дробь — структурой прототипа, где с;, а; — вещественные коэффициенты, p — переменная С преобразования Лапласа.. 1 ил.

1267448 и >ш (2) К,P + К и (р)

Т+ 1

P!

Изобретение относится к аналоговой и гибридной вычислительной технике и может быть использовано для решения задач измерения, анализа, моделирования и регулирования процессов, связанных с преобразованием и передачей энергии, в частности, таких, как преобразование энергии в различных датчиках, прохождение сигналов в линиях связи, явления 10 тепло- и массопереноса, химические превращения, электромагнитные излуч енин.

Цель изобретения — расширение класса моделируемых объектов. 15

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство состоит из безынерционного звена 1, инерционных звеньев

2, колебательных звеньев 3, переклю- 20 чателей 4-6 и выходного сумматора 7, Входы безынерционного звена 1, инер ционных звеньев 2 и колебательных звеньев 3 объединены и являются входом устройства. Выходы безынерционно- 25

r0 звена 1, инерционных звеньев 2 и колебательных звеньев 3 подключены к подвижному контакту" соответствующего переключателя 4-6. Первые неподвижные контакты переключателей

4-6 подключены к инвертирующим входам выходного сумматора 7, а вторые

Неподвижные контакты — к неинвертирующим входам выходного сумматора 7.

При реализации устройства безынерционное звено 1 может быть выполне35 но по любой из известных стандартных схем, например, . на операционных усилителях с инверсным или неинверсным включением. !

Работу устройства можно описать, пользуясь следующими математическими соотношениями.

Для линейных стационарных объектов связь между входным x(t) и вы45 ходным y(t) сигналами определяется дифференциальным уравнением

В области изображений по Лапласу уравнение (1) приводится к виду и

M(p) = Y(p)/х(р)= ZЪ Р / Qa Р

; -.о,=0 где Х(р), Y(p) — иэображения входного и выходного сигналов объекта;

N(p) — передаточная функция объекта, p — переменная преобразования.

Дробно-рациональное выражение (2) можно разложить на элементарные дроби. Для этого его необходимо привести к правильному виду, когда п > m

rn n

M(p) =Kh + с Р /, а ° Р, т=ш-1. (3)

1=0 ;-o

Анализируя (3), можно убедиться в том, что первому слагаемому К!! соответствует указанное подключение безынерционного звена, а второму слагаемому — правильной рациональной дроби — структура прототипа.

Пример. Моделируемый объект является форсирующим звеном с передаточной функцией.

Выделяют: правильную дробь

Т

Т+К вЂ” + 1-1)

К, Р К

Т Т + 1

К2Т К<

1 К

К(К,,K< Т ((! + )

Т р+! ТТр+1 откуда следует, что параметры моделирующего устройства следующие: . коэффициент передачи безынерционного . звена К,/Т, коэффициент передачи инерционного звена К - К.,/Т, постоянная времени инерционного звена Т. и д

2 а -- у(с)=

i 0

TYI

Ъ -- x(t)

;.о dt

Э

n> m (1) где а;, Ъ; — постоянные вещественные коэффициенты, характеризующие свойства моделируемого объекта, — время. формулаизобретения

Устройство для моделирования ли.— нейных стационарных объектов по авт.св. ¹ 962998, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения класса моделируемых объектов, оно содержит дополнительный переключатель и безынерционное звено, вход которого соединен с входом устройст3 12б 7448 4 ва, а выход через дополнительный пе- к инвертирующему и неинвертирующему реключатель подключен соответственно входам выходного сумматора.

Составитель А. Маслов

Редактор И. Касарда Техред И.Попович Корректор С. Шекмар

Заказ 5779/49 Тираж 671 Подпис и ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4,.