Устройство для моделирования нелинейности типа "сухое трение Советский патент 1975 года по МПК G06G7/48 

1

Предлагаемое изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных машинах непрерывного действия при исследовании нелинейных систем автоматического регулирования (САР).

Известно устройство для моделирования нелинейности типа «сухое трение, содержащее модель системы автоматического регулирования, первый выход которой через обмотки двух поляризованных реле соединен с шиной нулевого потенциала, второй выход через два потенциометра установки уровня соединен с разнополярными выходами источника опорного напряжения, подвижные контакты потенциометров соединены соответственно с первыми зажимами двух встречно включенных диодов.

Это устройство позволяет моделировать эффект сухого трения в исследуемых САР, где моделируемыми параметрами являются скорость и действующая сила (ускорение), но вследствие значительной сложности устройства его применение затруднено.

Предложенное устройство отличается тем, что, с целью его упрощения, в нем подвижный контакт первого потенциометра установки уровня соединен с нормально разомкнутым контактом первого поляризованного реле, нормально замкнутый контакт которого соединен

со вторым зажимом второго диода, я подвижный контакт второго потенциометра установки уровня соединен с нормально разомкнутым контактом второго поляризованного реле, нормально замкнутый контакт которого соединен со вторым зажимом первого дпода; подвижные контакты реле соединены с выходом устройства п входом модели системы автоматического регулирования.

Схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит источник опорного напряжения, разнополярные выходы которого обозиачены 1 и 2, потенциометры 3, 4 установки уровня, диоды 5 и б, поляризованное

реле 7, коитакты которого обозначены 8, 9, 10, поляризованное реле 11, контакты которого обозначены 12, 13, 14 и модель системы автоматического регулирования 15. Зажимы потенциометров 3 и 4 установки

уровня подключены к выходу операционного усилителя, входящего в состав модели CAP 15, моделирующего действующую силу, а обмотки поляризованных реле 7, 11 подключены параллельно и разнополярно к выходу операционного усилителя, моделирующего скорость. Выход устройства, образованный соединением подвижных контактов 10, 14, подключен ко входу соответствующего операционного усилителя модели САР 15.

Устройство работает следующим образом.

Диоды 5 и 6 соответствующими потенциометрами 3 и 4 образуют симметричную зону нечувствительности, которая задается нанряжением смещения, устанавливаемым движками потенциометров 3, 4 пропорционально силе сухого трения, и пока входное напряжение по модулю меньше напряжения открытия диодов 5, 6, выходное напряжение Ьвых отсутствует. При увеличении входного напряжения (/вх выше напряжения открытия один из диодов 5, 6 {в зависимости от знака входного напряжения) открывается и на выходе устройства появляется напряжение f/вых, пропорциональное ускорению. Наличие ускорения вызывает появление скорости и моделирующего ее напряжения на нервом выходе модели САР 15, которое вызывает срабатывание реле 7 или 11. Полярность включения обмоток реле такова, что срабатывает то реле, которое своим перекидным контактом 10, 14 шунтирует открытый в данный момент диод 5, 6. По обмотке реле в этот момент также протекает ток, но направление его таково, что происходит лишь увеличение силы прижатия якоря к нормально замкнутому контакту. Шунтирование открытого диода 5, 6 обеспечивает возможность торможения моделирующего звена САР при уменьшении входного сигнала f/вх и изменении его знака до тех пор, пока скорость не станет равной нулю, при этом реле 7, И возвращаются в исходное состояние и зона нечувствительности, соответствующая силе сухого трения, восстанавливается.

Для исключения ошибок, связанных с одновременным нрохождением входного сигнала i/Bx через оба диода 5 и 6, что возможно, когда скорость еще не равна нулю, а знак входного сигнала сменился, подвижные контакты 9, 13 одновременно с шунтированием открытого диода 5, 6 отключают выход закрытого диода, который будет подключен только при возврате реле 7, 11 в исходное состояние, т. е. при нулевой скорости.

Предлагаемое устройство не меняет знака входного сигнала, не нуждается в дополнительных усилителях, что упрощает его использование в моделях.

Формула изобретения

Устройство для моделирования нелинейности типа «сухое трение, содержащее модель

системы автоматического регулирования, первый выход которой через обмотки поляризованных реле соединен с щиной нулевого потенциала, второй выход через два потенциометра установки уровня соединен с разнополярными выходами источника опорного напряжения, подвижные контакты потенциометров установки уровня соединены соответственно с первыми зажимами двух встречно включенных диодов, отличающееся тем,

что, с целью упрощения устройства, в нем подвижный контакт первого потенциометра установки уровня соединен с нормально разомкнутым контактом первого поляризованного реле, нормально замкнутый контакт которого соединен со вторым зажимом второго диода, а подвижный контакт второго потенциометра установки уровня соединен с нормально разомкнутым контактом второго поляризованного реле, нормально замкнутый

контакт которого соединен со вторым зажимом первого диода; подвижные контакты реле соединены с выходом устройства и входом модели системы автоматического регулирования.