УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОБЪЕКТА БИОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Советский патент 1970 года по МПК G06G7/60 

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.

Известно устройство для моделировання объекта биологической системы, содержащее блок внешнего воздействия, усилитель и нелинейное звено.

Известные устройства не позволяют воспроизвести все известные свойства динамики развития микробной популяции.

Предложенное устройство отличается тем, что с целью повышения точности отображения динамики процесса непрерывного культивирования микроорганизмов оно содержит звено запаздывания и фильтр нижних частот, причем выход нелинейного звена через усилитель соединен со входом звена запаздывания, выход которого через фильтр нижних частот соединен с выходом устройств и со входом нелинейного звена, другой вход которого соединен со входом блока внешнего воздействия.

Предложенная модель объекта биологической системы позволяет воспроизвести все известные свойства динамики развития микробной популяции, изучить характер взаимодействия микробов и внешней среды, получить обшую картину всех возможных динамических состояний объекта в зависимости от состояний внешней среды, т. е. (Si, 82, , 5„), где т-показатель качества системы, например выход биомассы, 5„-регулируемые переменные, характеризующие качественное состояние объекта.

На чертеже показана блок-схема модели.

Модель представляется в виде информационно-функциональных звеньев, соединенных последовательно между собой и состоящих из нелинейного звена 1, безынерционного усилителя 2, звена запаздывания 3, обусловливающего время перемещения в объекте регулируемых переменных до того момента, когда станет заметным по величине изменение переменной. Биологическая инерционность учитывается фильтром нижних частот 4, а свойства активности цепи обратной связи объекта, отражающие ее усилительные свойства, учитываются усилителем 2. Нелинейность, а также колебательность и самонастройка объекта оцениваются нелинейным звеном /, на которое подается внешнее возбуждение (f).

Модель позволяет исследовать функции (S) или (X), где X - регулирующие переменные (внешние возмущения), с помощью которых можно проводить оценки регулирования и определять характеристики объекта.

блок внешнего воздействия и нелинейное звено, отличающееся тем, что, с целью новышения точности отображения динамики ироцесса непрерывного культивирования микроорганизмов, оно содержит звено заиаздывання и фильтр нижних частот, причем выход нелинейного звеиа через усил1ггель соединен со входом звеиа запаздывания, выход которого через фильтр нижних частот соедииеи с выходом устройства и со входом нелинейного звеиа, другой вход которого соедииеи со входом блока внешнего воздействия.