Устройство для моделирования петли гистерезиса Советский патент 1978 года по МПК G06G7/25 

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для моделирования петли гистерезиса; на фиг, 2 - ограниченна гистерезисная характеристика. Устройство содержит блок задания аргумента 1, блок дифференцирования 2, функциональные преобразователи 3 и 4, ключ 5, блок перетлножения б, блок управления 7, интегратор 8, блок задания начальных условий 9, до полнительный блок перемножения 10, дополнительный интегратор 11 и блок ограничения 12. Семейство интегральных кривых, н которых расположены восходящие ветви петель гистерезиса, описывается дифференциальным уравнением вида .( .Y,).-0, a другое семейство - уравнениемЧ (l ,d у /. dy . i--cD (if V--i-liy rti (ix2- 4ydX/ ° причем начальными условиями являются(. Величина Z dy/dx определяет в то ках поворота М (Xjj,) тангенс .угла наклона касательной к кривым гистер зиса на начальном участке и его начальное значение 2 и может регулироваться. Уравнения (1) можно переписать в Волее удобной форме для модетгарован pi() -it-i;. Выходной сигнал Лс (t ) , задаваемь с выхода блока задания аргумента 1, поступает на вход блока дифферёнциррвания 2, на выходе которого получа ется производная, входного сигнала . x(t )/ и на первые входы функциональ ных преоб разователей 3 и 4. На вторые входы преобразователей поступает выходной сигнал .у (i ). На третьи входы функциональных преобразователе поступает сигнал zsdy/dx , определяющий- наклон касательных к кривьвл гистерезиса, В результате на выходе «рункциональнога преобразователя 3 ролучаем функциональный сигналФ (,y «k па ВЕЛходе ункционального преобразователя 4 - 2 Выходной сигнал х (t) с блока дифференцирования 2 поступает на РЛОК управления 7, воэдействующий на люч 5, который в зависимости от sHi)а X подключает ко второму входу блока перемножения 6 сигнал с выхода функционального преобразователя 3, равный ф| ( X,Y ,Ь ) или ригнал Ф2 ( X , у , Z ) при i О с выхог да функционального преобразователя 4. kpoMe того, на первый вход блока перемножения 6 поступает сигнал произродной с выхода блока дифференцирования 2, в результате чего на Выходе блока перемножения 6 получаем сигналы хФ1(х,у,2Упри Х5ОихФ2(х,у,)прИ)(0. ти сигналы поступают далее на второ4 вход лнтегратора 8, на выходе которо- го получается сигнал 2L с1 у/dx . На пе) вый вход интегратора 8 поступает с вывода блока задания начальных условий 9 переменный сигнал начального условия Z. о (t) . Задание этого перемен.ного начального условия регулируется в зависимости от знака X (t) путем подачи воздействия от блока управления 7 на блок задания начальных условий 9. Выходной сигнал z (t) с интегратора 8 поступает далее на третьи входы функциональных преобразователе 3, 4 и на второй Вход дополнительного блока перемножения 10, на первый вход которого задается сигнал X (t) с выхода блока дифференцирования 2. На выходе дополнительного блока перемножения 10 получаем сигнал W H-jf .. который затем поступает на вход-дополнительного интегратора 11, на выходе которого получаем вы- ходной сигналу (t) без ограничения, В действительности кривые гистерезисной характеристики произвольной формы располагаютсявнутри некоторой ограниченной области Д (см. фиг. 2). Сверху эта область ограничена кривой i 1 (X) при X О, снизу - i при X -i о. Поэтому, и значение выходного сигнала должно быть ограниченным. Для создания области ограничение Д и служит блок ограничения 12, чер.ез который пропускается сигнал у (I с выхода.интегратора 11. Задание в.ерхней или нижней границы области (Ц в зависимости от знака х регулируется блоком управления 7, выход кото рого соединяется с первым входом блока ограничения. Выходной сигнал с блока ограничения поступает на устройства моделирования петли гистерезиса и на вторые входы функциональных преобразователей 3, 4, Гистерезисные циклы произвольной формы получают путем одновременной подачи входного х (t) и выходного у (t) сигналов на индикаторное ycttpoflCTBo Каждый отдельный цикл гис-терезйса выступает как результат пе ресечения регулируемых восходящих и нисходящих кривых интегральных семейств, являющихся решениями диффегренциальных уравнений второго порядк|а. изобретения Устройство для моделирования петли гистерезиса по авт.св. 525972, о, т.л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счёт учета явления возврата в гистерезисе и повьшения 6154 S 10 15

I. Выгод 7 точности, в него введены дополнителнные блок перемножения и интегратор, блок ограничения и. блок задания начальных условий, выход блока управления через блок задания начальных условий подключен к соответствукицему входу интегратора, выход которого соединен с первьй входом дополнительного- блока -перемножения, выход котов, рого через дополнительный интегратор подключен к первому входу влока ограничения, второй вход которого соединен с выходом блока управления, выход блока дифференцирования подключен ко второму входу дополнительного блока перемножения, выход блока ограничения соединен с третьими входами функциональных преобразователей.