Устройство для моделирования петли гистерезиса

Устройство для моделирования петли гистерезиса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н М вЂ” Е" ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (") 525972

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.01.75 (21) 2097943/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) М. Кл.

G 06 G 7/25

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам иэооретений и открытий (43) ОпУбликовано25 08 76,Бюллетень №31 (53) уДК 681.333. (088.8) (45) Дата опубликования описания17.02.77

Ю. П. Бусаров и Ю. A. Савиновский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Горьковский политехнический институт им. А. А. Жданова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЕТЛИ

ГИСТЕРЕЗИСА

Ф (х) р Х>0! у= (f) ф2(х), Х -О, Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано при моделировании физических систем, включающих элементы с гистерезисом, таких как упруго-демпфирующие элементы, демпферы (источники трения), магнитные элементы, сегнетоконденсаторы, при любых исходных начальных данных.

Известно устройство для моделирования гистерезиса (lj. Однако оно не может быть 10 использовано при неустановившихся процессах, в нем нельзя учесть влияние начальных условий.

Известно также устройство, содержащее блок задания аргументов, выход которого 15 через блок дифференцирования подключен к входу блока управления, выход которого соединен с управляющим входом ключа, инте.гратор и функциональные преобразователи, первые входы которых подключены к выходу 20 блока задания аргумента (2$. Такое устройство реализует математическую модель гистерезиса в виде где х — входной сигнал; у — выходной сигнал устройства.

Такое выполнение устройства не обеспечивает необходимую точность моделирования.

Цель изобретения — повышение точности моделирования.

Это достигается тем, что устройство для моделирования петли гистерезиса содержит блок перемножения, первый вход которого подключен к выходу блока дифференцирования, второй вход соединен с выходом ключа, первый вход которого подключен к выходу первого функционального преобразователя, а второй вход — к выходу второгофункционального преобразователя, причем выход блока перемножения через интегратор соединен со вторыми входами функциональных преобразователей.

Предлагаемое устройство реализует математическую модель гистерезиса в следующем виде: (a) ф (х,у) х, х о; дх g) (ху) х, х О

2 причем первое дифференциальное уравнение описывает восходящие ветви, а второе — ни525972 сходящие ветви произвольной гистериэисной петли как замкнутого, так и разомкнутого типа.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. б

Устройство состоит из блока 1 задания аргумента, блока дифференцирования 2, блока управления 3, функциональных преобразователей 4 и 5, ключа 6, блока перемножения

7, интегратора 8. 10

Сигнал напряжения с(() с блока 1 задания аргумента подается одновременно на вход блока дифференцирования 2, на выходе которого получается напряжение, пропорциональное производной аргументами(Я, и на первые 15 входы функциональных преобразователей 4 и

5. Сигнал производной Х() с блока дифференцирования 2 задается одновременно на вход блока управления 3, реагирующего только на знак х(1), и на первый вход блока перемножения 7.

При положительном знаке напряжения х(() первый вход ключа 6 подключается к выходу первого функционального преобразователя

4, выходной сигнал с которого ср (x,ó) через управляющий вход ключа 6 поступает на второй вход блока перемножения 7. В результате перемножения получается сигнал cp (x.,ó)Õ, который далее поступает на интегратор 8.

Вся схема устройства обхвачена Обратнойсвязью путем одновременной поцачи выходного сигнала с интегратора 8 на вторые входы функциональных преобразователей 4 и 5. На выходе интегратора 8 получается непрерывная восходящая ветвь петли любой необходимой формы, При отрицательном знаке напряжения с(1) происходит отключение первого входа ключа

6 от выхода первого функционального преобразователя 4, а второй вход ключа 6 подключается к выходу второго функционального преобразователя 5, выходной сигнал с которого ф (х g) черезключ 6 поступает на второй вход блока перемножения 7, После перемножения получается сигналср (ху)Х, котерыйинтегрируется, в результате чего получается нисходящая ветвь гистереэисной петли. Поуправляющему входу ключа 6, подключенному к выходу блока управления 3, производится переключение ключа 6 в зависимости от знака производной входного сигнала.

Формула изобретения

Устройство цля моделирования петли гистерезиса, содержащее блок задания аргумента, выход которого через блок дифференцирования подключен ко входу блока управления, выход которого соединен с управляющим входом ключа, интегратор и функциональные преобразователи, первые входы которых подключены к выходублокаэаданияаргумента, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности моделирования, оно содержит блок перемножения, первый вход которого подключен к выходу блока дифференцирования, второйвхоцсоецинен с выходом ключа, первый вход которого подключен к выходу первого функционального преобразователя,а второй вход — к выходу второго функционального преобразователя, причем выход блока перемножения через интегратор соединен со вторыми входамифункциональных преобразователей.

Источники информации, IIpHHIITbIe Boвниние при экспертизе:

1. Хлебников С. Д. и Подгорный Э. В.

Моделирование гистерезисной петли спомошью триггера, реагирующего на знак производной.—

Известия вузов. Электромеханика. 1969, №1, с. 65.

2, Авторское свидетельство СССР, № 402015, М. кл. & 06С 7/28, 04.01.72.

Составитель С. Грс:.. сэ:=

Редактор О. Стенина Техред М. Ликович Корректор H. Бугакова

Заказ 5137I 487 Тираж 864. Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4