Устройство для моделирования петли гистерезиса Советский патент 1977 года по МПК G06G7/48 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЕТЛИ ГИСТЕРЕЗИСА ограничивает их функциональные возможности и точность работы. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем учета релаксационных явлений в гистерезисе и повышение точности работы устройства. Поставленная цепь достигается тем, что в устройство для моделирования петли гисте резиса введаны блока инерционного преобравания с различными передаточными функциями, входы которых соединены с выходом дифференциатора, а выходы - с соответствую щими входами введенного.сумматора/выход которого связан со вторым входом блока умножения и третьими входами функциональных преобразователей. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для моде лирования петли гистерезиса. Устройство содержит Д €фференциатор 1, блок управления 2, функциональные пр обра аователи 3,4 ключ 5, блок мнозкения 6, интегратор 7,. сумматор S и оки; инерционкого преобразовання 9°-12- с различными пер.-дбг.гск ьымн ФУНКЦИЯМИ Уст :Ойсгьо работает следующим образом. Входнсй сигнал x{t) поступает на диффере циатор 1, на выходе которого позчучаем пронаводную X (t) и на nepafcse входы преобразователей 3,4. Сигнал проказодной к (t)c выхо да дифференциатора i поступает на вкоа бло ка управления 2, рвагкрукйнего на знак х (t) на входы м блоков 0-12 с передаточными функциями Wj (Р). Результаты ицерционнсгго прес браеоБанйя ;2:(t) суммирую тетя сумматором 8 а сагаап с его выяойа Z(t) поступает на третьи входы )ват0пей 3,4 и на первый вход блока умножения 6 В зависимости от знака прсжзводной: входного сигнала я{)ключ подключает ко втсфому входу блсжа умножения 6 выходы Ере образ ива те ля 3 или преоб-. / разователя 4, При подаче на их вторые выходы выхсщ. ного сигнала y(t) устройства на выходах преобразователей 3,4 получаем соот тствен НО функции Ф|(Х, у i) f и Ф5 (Х,у72)о При пoлoжнт©ль DM Анвке x(t) на выходе блока умаоженилб получаем сигналZ CXj при отридаэгейьном знаке - : Ф2(х,у,), Эти сигналы HHrer srpjtKJTCH интегратором 7 на выходе которого снижается выходной сиг нал у (t) устройетйа. Гвсте(резчсные циклы определяются крезультат Яе{ есечения i семейств интегральрйх Е; ряэызсв д эложение которых в общем fслучае здвисиг от величины релаксааиониой скорости 2;(t), а вместе с вей: в cKopocTSL K(i) аходнйго сигнала. Устройство решает систему уравнений Ф,(х,у,). f-(а) ( х.О (-t), 2;(t) ,(i) raetjitji-trt- постоянные времени инер jitji-trtционного преобразования (так называемый спектр времени релаксации): oL,fOCy,..3C. коэффициенты передачи nifep ционного преобразования (спектр ко.Э(}х})ициентсж передачи). Система уравнений (1 а) при замене 2.(t) на X (i)правильно отображает изменение положения интегральных кривых в зависи- мости от величины X (t) , но при скачкооб padHOM уменьшении этс производной происходит мгновенный переход с сдвой кр№ой .на другую. Как показывает эксперимент, . этот переход осуществляется плавно, поэто му необходимо вводить не реальную скорость X (t) изменения входного сигнала, а так называемую релаксационйук скорость iCi) Ё(1),2,{€)пояучаему1оп тем суммирования ре зультатов преобразования реальной скорости x(t)c помощью .систе№ дифференциальных уравнений ( ,6). Уравнений (1,6) соответствуют инерционным звеньям с передаточными функциями U/. , WjlHb. где р - параметр преобразования Лапласа. Необходимость введения дифферанциайь ных уравнений (1,б) вызвана тем, что реальный релаксационньШ процесс представляет собсй сумму экс онент.у Уравнение (1,в) соответствует релакса ЦЕОННОЙ скорости. Система уравнений реально отобра кает наблюдаемую зависимость формы и- наклона ветвей произвольного гистерезйсного дйкла от скорости изменения входного сигнала, и лак следствие этого наблюдаемую зависимсюгь формы и наклона замкнутых гистерезисных петель от амплитуды и частоты входного сигнала, Формула изо б р е т е н в я Устройство для моделирования петли гис. терезиса, содержащее дифференциатор, вход

которого соединен со входом усгр.ойсгва и с первыми входами ДВУХ функциональных преобраэовагелей, а выход - со входом блока управления, выходом соединенного с управляющим входом ключа, когорьш входами связан с выходами соответствующих функциональных преобразователей, а выход ключа соединен с первым входом блока умножения, который через интегратор соединен со вторыми входами функциональных преобразователей и с выходом устройства, .отличающееся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей путем учета релаксационных явленййГв гистерезисе и повышения TO JHQCJH работы устройства, в него введены блоки

Вход

.x(t)

инерционного преобразования с различными передаточными Функциями, входы которых соединены с выходом дифференциатора, а выходы - с сответствующими входами введенного сумматора, выход которого связан со вторым входом блока умножения н трегьими входами фрикционных преобразователей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР

№ 158156, кл, G Об Q 7/48, 1963г.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 378890, кл. Q 06 Q 7/48, 1971г.

3.Авторское свидетельство СССР

N9 525972, кл. 06 Q 7/48, 1Э75г.