Устройство для полунатурного моделирования

Устройство для полунатурного моделирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

<>661567

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Респубпнк (51}м. к . »(22) Заявлено 0411.7б (21) 2417650/18-24

G 06 6 7/48 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет—

Опубликовано 05.05.79 Бюллетень Но 17

Государственный комитет

СССР по делам изобретенйй н открытий (53) УДК б81 ° 335 (088.8).

Дата опубликования описания 0805.79 (72) Автор изобретения

И.Ю. Скучас (71) Заявитель каунасский политехнический институт им. Антанаса снечкуса (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУНАТУРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Функциональная схема устройства для полунатурного моделчрования при-, ведена на чертеже.

Устройство содержит датчики 1 параметров движения объектов, датчик 2 силы, усилители 3, блок 4 моделирования кинематических связей, блок 5 формирования обратной передаточной функции, сумматор б, усилитель 7 мощности и возбудитель колебаний 8.

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть использовано при модели» ровании сложных динамических систем, содержащих реальные объекты.

Известно устройство для моделирования нелинейных колебательных систем, содержащее датчики параметров, блок делителей, блок моделирования, блок обратной передаточной функции и усилитель мощности (lj. Однако, это устройство имеет невысокую точность моделирования.

Наиболее близким техническйм решением к изобретению является уст- 15 ройство, которое как и предложенное устройство, содержит датчики параметров движенйя объектов, выходы которых.через соответствующие усилители соединены со входами блока моделирования кинематических связей, выход которого соединен с блоком формирования обратной передаточной функции, усилитель мощности, выход которого соединен со входом возбудителя колебаний,и сумматор (2). Кроме того, устройство содержит блок управления параметрами. Однако в этом устройстве возникающая Во время его работы нелинейная сила реакции между объек2 том и столом возбудителя колебаний влияет на движение стола возбудителя колебаний. и уменьшает точность имитацйи электрического сигнала, получаемого на выходе блока моделирования.

Целью изобретения является повышение точйости моделирования.

Эта цель достйгается тем,- что предложенное устройство содержит дополнительный усилитель и датчик силы, который установлен на столе возбудителя колебаний и выход;которого через дополнительный усилитель соединен с первым вхбдом сумматора, второй вход которого подключен к выходу блока формирования обратной передаточной

Функции, а выход сумматора соединен со входом усилителя мощности.

661567 ""(аР а р+а 1= о.

=Я (а,Р g„Р+ао) (6) Формула изобретения

Устройство работает следующим образом.

Часть динамической системы, изменением параметров которой можно наиболее эффективно оптимизировать дина» мическую систему в целом, описываетcR математически и моделируется B блоке 4 моделирования. Изменением параметров моделирования в блоке 4, как вручную, так и автоматически, можно провести оптимизацию функционирования динамической системы. модели- 10 руемая часть системы взаимодействует с реальной частью динамической сисмы, т.е. с объектом 9, через блок 5 формирования обратной передаточной функции, сумматор 6, усилитель 7 !5 мощности и возбудитель 8 колебаний . В блоке 5 формируется обратная передаточная функция возбудителя 8 колЕбаний

% (р)=а P+a,Ð+Î,. (1) 20 где а — коэффициент инерции возбу-. дителя 8 колебаний; а - коэффициейт диссипативйости упругой подвески д - коэффицйент жесткости упру- М гой подвески.

Если объект можно оценить сосредо" точенной массой, связанной с неподвижным основанием жесткости! и демп фером (нелинейными йли переменными), 30 то автоматической йастройкой коэф фициентов:а,а и ад (напрймер, градиентными методами. оптимизации их .. настройки) мсикно достичь их точйого соответствия параметрам возбудителя,у

8, который вз;ц4мадействует с объектом,й чтобы произведение 4(9).% (Р)-"4;:. - . (2) Но. i" ьрактичееких случаях объект (например, тело человека) является 40 динамической системой с Многими СтеПЕняМИ СВОбОдЫ И ПОзтОМУ уЧЕт ВЛйй- ния инерционных упругих, активных» и демпФирующих.сил объекта на воз будитель"колебаний коэфФициентамй

О, a„, а можно-осуществить только очень йриблййитЕлЬно. :

С этой целью устройствб содержит датчин 2 силы, который измеряет seличину силы реакции объекта 9 на

:стол Возбудителя 8 колебаний. С выхода датчика 2 через усилители 3 на вход сумматора 6 поступает сигнал, пропорциональный силе реакций объекта У иа стол возбудителя колебаний 8.

На другой вход сумматора 6 поступает сигнал, пропорциональный силеР=х(а Р +а,р+а ), где х - выходной сигнал блока 4, :пропорциональный требуемому положению объекта 9. 60

На выходе сумматора 6 формируется напряжение, порпорциональное сумме сил В + F, которое через усилитель 7 мощности передается на возбудитель колебаний 8 таким образом, что на подвижную его часть действует сила F со стороны входа управления

F„= й+ (аР а„р+а„), (4) а со стороны объекта 9 и жесткой подвески стола возбудителя 8 колебаний действует сила

"В= 8+3 (g p +а„ -а ) (5)

Так как F является возбуждающей силой возбудителя, à F — сопротивляющейся движению, то стол возбудителя колебаний 8 при приложении всякой силы F находится в положении, в котором Рз = Рв, т.е.

Отсюда х = у, т.е. фактическое значение у полежения стола возбудителя 8 колебаний равно требуемому. положению-х.

Устройство для полунатурного моделирования, содержащее датчики параметроВ движения объектов, выходы которых через соответствующие усилители соедийены со входами блока моделирования кинематических связей, выход котоРогб соединен с блоком Формирования обратной передаточной функции, усилитель мощности, выход которого соединен со входом возбудителя колебаний, и сумматор, о т л и ч а ющ е е С" я тем; что, с целью повышения точности моделирования, оно содержит дополнительный усилитель и датчик силы который установлен.на столе возбудителя колебаний и выход которого через дополнйтельный усилитель соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу блока Формирования обратной передаточной Функции, а выход сумматора соединен со входом усилителя мощности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

516057, кл. G 06 G 7/48, 1975.

2. Заявка В 2300598/18-24, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства, кл. G 06 G 7/48, 1975.

661567

Составитель Г. Сорокин

Техред З.Фанта . Корректор О. Билак

Редактор Л. Утехина

Тираж 779 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2478/52

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектиая, 4