УСТРОЙСТВО для МОДЕЛИРОВАНИЯ ГИСТЕРЕЗИСНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКвсс:сс1О2НАЯ {r<?7'^'~'ii>& T>& «'''''if' иао .,;sii.rrtj»t-Ji:,A«-; k-.jlAnБИБЛИОТЕКА Советский патент 1971 года по МПК G06G7/48 

Предлагаемое устройство относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для исследования и проектирования нелинейных систем автоматического регулирования и управления, содерж,ащих объект или звенья с гистерезисной характеристикой, и т. д.

Известные устройства для моделирования гистерезиспых характеристик основаны на использовании электронного блока, отражак щего неоднозначность петель гистеризиса, и функционального преобразователя.

Однако такие устройства позволяют получить характеристики, являющиеся кусочнолинейной аппроксимацией гистерезисных характеристик реальных устройств и сложны по конструкции. ,

Предлагаемое устройство отличается от изВестных тем, что оно выполнено в виде электронной модели линейного апериодического звена, подключенной к операционному усилителю постоянного тока, на входе которого включен резистор, а в цепи обратной связи- параллельно соединенные резистор и цепочка, состоящая из последовательно включенных варистора и диодного ключа.

апериодического звена, выполненная на операционном усилителе 2 с резисторами 5, 4 и конденсатором 5 в цепи обратной связи; 6 - операционный усилитель; 7, 8 - резисторы; 9 - варистор; 10-// - диоды; 12, 13 - делители напряжения-.

Элементы 10, 11, 12 и 13 образуют диодный ключ в цепи обратной связи усилителя.

Устройство для моделирования гистерезисных характеристик работает следующим образом.

При подаче на вход модели напряжения t/Bs, изменяющегося по гармоническому закону, после затухания переходной составляющей на выходе усилителя 2 напряжение И будет совершать гармонические колебания, отстающие по фазе относительно входных. Па плоскости с координатами t/i и f/Bx эти

колебания будут представлять собой эллипс, оси которого повернуты на некоторый угол а. Величина этого угла определяется частотой входных колебаний и постоянной времени RC - цепочки в обратной связи усилителя 2. Длины осей эллипса при постоянной частоте входных гармонических колебаний пропорциональны амплитуде этих колебаний. Это позволяет при подаче колебаний с различными амплитудами получить на выхоходе усилителя 6 - семейство петель гистерезиса.

Напряжение f/i подается на вход схемы, воспроизводящей среднюю кривую петель гистерезиса. Эта схема представляет собой операционный усилитель постоянного тока, у которого в обратную связь включены параллельно соединенные сопротивление и цепь, состоящая из варистора и диодного ключа. Такое включение варистора дает возможность воспроизвести нелинейную среднюю кривую петель гистерезиса.

Получаемый на выходе усилителя 6 нелинейный периодический сигнал f/вых на плоскости с координатами Увых и LES воспроизводит петлю гистерезиса.

В схеме, собранной на усилителе 6, изменением положения делителей нанряжения 12 и 13 и изменением отношения резисторов 7 и S можно изменять форму средней кривой петель гистерезиса.

Необходимая ширина петли гистерезиса при заданной амплитуде и частоте входного сигнала устанавливается сопротивлением резистора 3 при постоянной величине емкости конденсатора 5.

При подаче на вход модели гармонических колебаний с различными амплитудами на ее выходе появляются нелинейные периодические колебания, которые на нлоскости с координатами Lsbix и f/Bx дают семейство петель гистерезиса.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования гистерезисных характеристик, состоящее из последовательно включенных блока неоднозначности и блока воспроизведения средней кривой моделируемого гистерезиса, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства оно выполнено в виде электронной модели линейного апериодического звена, подключенной к операционному усилителю постоянного тока,

на входе которого включен резистор, а в цепи обратной связи - параллельпо соединенные резистор и цепочка, состоящая из последовательно включенных варнстора и диодного ключа.

Li