МОДЕЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО11^ 11лтЕг?т;^с- ; ^^ 1^х[;1!^-:с:;АяIЕИйЖОТЕ?{А Советский патент 1969 года по МПК G06G7/48 G06G7/66 

Предложенное устройство относится к области аналоговой вычислительной техники и предназначено для воспроизведения динамических свойств линейных систем управления по их экспериментальным частотным характеристикам.

Известны моделируюадие устройства, в которых использованы решающие блоки, построенные на операционных усилителях и ЧС-цепях.

В предлолсенном устройстве использованы два типа таких блоков и оно отличается от известного тем, что решающие блоки, выполненные на операционных усилителях, во входной цепи которых включен двойной Т-образный RC-MOCT, соединены последовательно между собой в две цепи, причем входы блоков первой цепи соединены со вторыми суммирующими входами соответствующих блоков второй цепи через решающие блоки, выполненные на операционных усилителях, во входной цепи которых через резистор включен Г-образный делитель; вход первой цепи служит входом устройства, выход второй цепи - выходом..

На чертеже дана схема устройства.

Передаточная функция любой линейной системы может быть аппроксимирована передаточной функцией вида

15

(o,) Re Л (/ ш,) - Q (co) /„ - N (j ш); (3)

d (ш) ./„ (/ «))+Re Л (/ ш) Q K)l, (4)

i

где (0( - абсцисса выбранных узлов интерполяции;

Р(ш() - значение вещественно-частотных характеристик при частоте ( ; Q(u),)-значение мнимой частотной характеристики нри частоте со(о. Частотные характеристики передаточной функции (1) совпадают в фиксированных точках (узлах интерполяции) с экспериментальными частотными характеристиками исследуемой системы.

В выражении (1) значения Tj (, ..., 2п) предполагаются известными, и их величины выбираются в зависимости от условий конкретной задачи.

В состав схемы входят блоки, реализующие передаточные функции видов

l+T- ff

(i+Tip)(l+T,p) Ci + pdi

(l+Ttp) ()

Модель состоит из двух параллельных цепей, входы которых соединены между собой. Верхняя цепь представляет собой последовательное соединение решающих блоков 1 с передаточными функциями вида W/(p) (, 2, 3, ..., V-1), причем последний бло« верхней цепи исключен, а вместо него 1включен блок 2 с передаточной функцией W., (р).

Нижняя цепь также представляет собой последовательное соединение блоков / с функцией W/ (р) {/ 2, 3, 4, ..., v), причем первый блок / с функцией Wi(p) нижней ветви исключен, а вм&сто него включен блок 2 с функцией (p). Между блоками верхней и нижней ветвей включены блоки 2 с функцией Г , (р) (, 3, 4 V-1).

Блок 1 (WI (р)) содержит операционный усилитель У. На вход усилителя подключен двойной Т-образный RC-мост, в цепи обратной связи которого включен резистор Ri-з

Блок 2 (lF/(p)) содержит операционный усилитель YZ. В цепи обратной связи последнего включены параллельно соединенные резистор Ri-t и конденсатор Ci-2 , на входе которого включен Г-образный делитель, состоящий из параллельно включенных резистора Ri-i , конденсатора C/li и резистора Ri-2 . Выход делителя через резистор Ri-з соединен со входом усилителя постоянного тока Y2.

Таким образом, предлагаемое моделирующее устройство позволяет воспроизвести динамические свойства линейных систем автоматического управления, заданные в виде экспериментальных частотных характеристик. Структура модели универсальна и позволяет воспроизвести с заданной точностью динамические свойства систем автоматического управления, описываемых передаточными функциями произвольного вида.

Точность воспроизведения динамических свойств систем автоматического управления определяется числом выбранных узлов интерполяции и осуществляется изменением числа

блоков модели.

Набор задачи по заданным экспериментальным частотным характеристикам осуществляется установкой требуемых значений коэффициентов К.1, GI и cfj, вычисляемых по формулам (2), (3) и (4).

Моделирование линейных систем автоматического управления по их экспериментальным

(5) (6) частотным характеристикам с помощью предлагаемого устройства существенно упрощается по сравнению с известными способами и не требует больщих затрат времени и труда высококвалифицированных специалистов.

Нредмет изобретения

Моделирующее устройство, содержащее рещающие блоки, выполненные на операционных усилителях, во входной це,пи которых

включен двойной Т-образный RC-мост, а в цепи обратной связи - резистор и рещающие блоки, выполненные на операционных усилителях, во входной цепи которых через резистор включен Г-образный делитель, состоящий

из параллельно включенных резистора и конденсатора, последовательно которым включен резистор, а в цепи обратной связи - параллельно включенные резистор и конденсатор, отличающееся тем, что, с целью повышения

точности воспроизведения динамических свойств моделируемых систем, в нем решающие блоки, выполненные на операционных усилителях, ео входной цепи которых в.ключен двойной Т-образный RC-мост, соединены последовательно между собой в две цепи, причем входы блоков первой дели соединены со вторыми суммирующими входами соответствующих блоков второй цепи через решающие блоки, выполненные на операционных усилителях, во входной цепи которых через резистор включен Г-образный делитель; вход первой цепи служит входом устройства, выход второй цепи - выходом устройства. PLJj- 2/;°;/ / и/дУ/о; .V / Г ,.Сл Wv.i(P)1 .2 1,,л; pTj Гг;., I Г hr-L I Цн-Hb VJ-2 Г; №«ит2гд., I I 1Х±±I L /2 fe- „

W(p)