Устройство для моделирования структурно-компенсированного фильтра с передаточной функцией F(р) = @ Советский патент 1992 года по МПК G06G7/48 

5

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано при построении систем .автоматического регулирования и при их моделировании.

Целью изобретения является повышение точности и упрощение процедуры настройки параметров за счет обеспечения единых органов установки и перестройки величин значений для каждой пары коэффициентов передаточной функции и независимой регулировки пар козффициентов между собой.

На чертеже показана структурная схема предлагаемого устройства, реализованная на операционных усилителях.

Устройство состоит из первого 1 и второго 5 сумматоров, первого 3, второго 7 и третьего 10 интеграторов, первого 4, второго 6, третьего 9 и четвертого 11 инверторов,первого 2, второго 8 и третьего 12 масштабирующих элементов, отображающих соответственно параметры ai, аа и аз передаточной функции.

В статическом состоянии вход устройства соединен с первым входом первого сумматора 1, выход которого соединен через первый масштабирующий элемент 2 с первым входом.вторрго сумматора 5 и через первый интегратор 3 с входом первого инвертора 4, выход которого соединен с третьим входом второго сумматора 5, выход которого соединен через третий масштабирующий элемент 12 с четвертым входом второго сумматора 5 и входом цепи, состоящей из последовательно соединенных второго инвертора б, второго интегратора 7, третьего инвертора 9, третьего интегратора 10, выход которого является выходом устройства, и четвертого инвертора 11, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора 1, при этом выход второго инвертора 6 соединен с пятым входом второТо сумматора 5, а выход второго интегратора 7 соединен через второй масштабирующий элемент 8 с вторым входом второго сумматора 5.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал устройства обозначен через Х(Р) (в дальнейшем рассматриваются сигналы, отображенные по методу Лапласа), выходной сигнал устройства - через Y(P). В исходном состоянии входной сигнал отсутствует, а напряжение на выходах каждого интегратора в соответствии с нулевыми начальными условиями равно нулю, напряжения на выходах сумматоров и инверторах равны нулю, следовательно, сигнал на выходе устройства отсутствует. На

выходе первого сумматора 1 формируется сигнал вида Xi(P)-{Х(Р) + Xii(P), на выходе первого интегратора 3 - сигнал вида ХзР

- Xi{P), на выходе первого инвертора 4 Р

сигнал вида Х4(Р) -Хз(Р), на выходе второго

сумматора 5 - сигнал вида XsCP) -{а i Xi(P) +

+X/i(P) -t- a2X7(P) + Хб(Р) + азХбСР). на выходе

второго инвертора 6 - сигнал вида Хб(Р)

-Х5(Р), на выходе второго интегратора 7 сигнал вида Х7(Р)- Хб (Р), на выходе

третьего инвертора 9 - сигнал вида Х9(Р) -Х7(Р), на выходе третьего интегратора 10 сигнал вида Xio(P) -р Х9(Р), который является выходным сигналом Y(P) Xio(P), на выходе четвертого инвертора 11- сигнал, видаХ11(Р) -Х1о(Р).

Проведя соответствующие математические преобразования, получаем.

1 +aiP

Y (Р)

х(Р)агР + азР 1+aiP

Следовательно, передаточная функция уст|)ойства имеет вид

F(p) ViP)

V - YfP . . . 1

Х(Р) 1 +aiP

При этом на выходе второго сумматора 5 формируется вида РУ{Р), а на выходе второго интегратора 7 - сигнал вида РУ(Р). 0

Формул а изобретени я Устройство для моделирования структурно-компенсированного фильтра с передаточной функцией F (Р)

51 4-aiP

, содержащее пер1 +а1Р+а2Р +азР

вый сумматор, первый вход которого является входом устройства, а выход соединен

через первый масштабирующий элемент с первым входом второго сумматора и через первый интегратор - с входом первого инвертора, второй масштабирующий элемент, выход второго сумматора соединен с входом цепи, состоящей из последовательно соединенных второго инвертора, второго интегратора, третьего инвертора, выход которого является выходом устройства, и четвертого инвертора, выход которого соединен с вторым входом первого сумма5 17146286

тора, при этом выход второго интегратораинвертора соединен с третьим входом вточерез третий масштабирующий элемент со-рого сумматора, выход которого через треединен с вторым входом второго суммато-тий масштабирующий элемент соединен с

ра, отличающееся тем, что, с цельючетвертым входом второго сумматора, а выповышения точности и упрощения процеду-5 ход второго инвертора - с пятым входом

ры настройки параметров, выход первоговторого сумматора.

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике. Цель изобретения - повышение точности и упрощение процедуры настройки параметров. Она достигнута сочетанием методов канонической формы и неявной функции при моделировании дифференциальных уравнений, а также использованием сумматора 5 с единичной положительной обратной связью при реализации масштабирующего коэффициента в виде обратной величины. 1 ил.%^»^|Ь^оЮ 00