Устройство для моделирования многоэкстремальных характеристик систем автоматического управления Советский патент 1980 года по МПК G06G7/66 

дами первого блока смещения ординат, вто рые рабочие обмотки магнитных усилителе соединены последовательно и через первый выпрямитель подключены к вьшодам первого нагрузочного резистора, первью, управляющие обмотки магнитных усилителей соединены последовательно и подклкичены к первому выходу генератора случайных сигналов, вторая управляющая обмотка первого магнитного усилителя подключена к выходу блока управления, а третья управляющая обмотка первого магнитного усилителя соединена с выходом блока задания начальных условий, введены генератор периодических сигналов и дополнительная пара магнитных усилителей, содержащая третий и четвертый магнитные ус лители, причем первая рабочая обмотка тре тьего магнитного усилителя через баластный резистор соединена с первой рабочей обмоткой четвертого магнитного усилителя, вьтоды которой соответственно соединены с выводами второго блока смешения ординат, а первые рабочие обмотки магнитных усилителей обеих пар соединены последовательно, вторые рабочие обмотки магнитных усилителей дополнительной пары соединены последова- телы1о и через вьтрямитель под кпючены к вьтодам второго нагрузочного резистора, первые управляющие обмотки дополлительной пары магнитных делителей соединены последовательно и подключены ко второму входу генератора случайных сигналов, вторая управляющая обмотка третьего магнитного усилителя подключена к выхо; генератора периодических сигналов, а третья управляющая обмотка третьего магнитного усилителя включена последовательно в цепь третьей управляющей обмотки первого уси-пителя. На чертеже представлена схема уст ройства. Схема устройства содерйсит две пары магнитных усилителей 1, 2{основная пара) и 3, 4 (дрполнительная пара). Ооновная пара магнитных усилителей 1, 2, содержит первичные рабочие обмотки 5, и вторичные рабочие обмотки 6, 8, балластный резистор 13, блок 15 смещения ординат, выпрямитель 17 и нагрузочный резистор 19, обмотки управления 22, 23 Включенные на выход генератора 21 случайных сигналов, обмотку 27 управления магнитного усилителя 1, блок 26 управл ния, блок 30 задания начальных условий и обмотку 31 управления магнитного усИ лителя 1 Дополнительная пара магнитных усилителей 3, 4 содержит первичные рабочие обмотки 9, 11 и вторичные рабочие о мотки 10, 12, балластный резистор 14, блок 16 смещения ординат, вьтрямитель 18,нагрузочный резистор 20, обмотки 24, 25 управления, включенные на генератора 21 случайных сигналов генератор 28 периодических сигналов, обмотку 29 управления, обмотку 32 управления. Рабочие обмотки магнитных усилителей состоят из отдельных секций, соединенных следующим образом. Секции первичной и вторичной рабочих обмоток 5,б и 9, 10 магнитных усилителей 1 и 3 соединены встречно. Секции первичных рабочих обмоток магнитных усилителей 2 и 4 соединены согласно, а вторичных 8 и 12 - встречно. Первичные рабочие обмотки 5, 7 соединенные последовательно между собой через балластный резистор 13, и обмотки 9, 11, соединенные последовательно собой через балластный резистор 14 включены на источник переменного тока (25 В), Параллельно рабочим обмоткам 7 nil магнитных усилителей 2 и 4 включены блоки 15 ,и 16 смещения ординат соответственно. Вторичные рабочие обмотки 6, 8 оо- новной пары магнитных усилителей соединены последовательно и встречно через выпрямитель 17 и нагрузочный резистор 19,которьй служит выходом основной пары магнитных усилителей. Вторичные рабочие обмотки 10, 12 дополнительно пары магнитных усилителей соединены последовательно и встречно через вьтрямитель 18 и нагрузочный резистор 20, который служит выходом дополнительной пары магнитных усилителей. Генератор 21 случайных сигналов включен своими двумя выходами на соединенные первые обмотки 22, 23, к 24, 25 управления, обеих пар магнитных усилителей. Блок 26 управлбния включен на обмотку 27 управления магнитного усилителя 1 основной пары магнитных усилителей. Генератор 28 пе- зиодических сигналов включен на обмот- ky 29 управления магнитного усилителя 3 дополнительной пары магнитных усилителей. Блок 30.задания начальных условий включен, на последовательно соединенные обмотки 31 и 32 управления магнитных усилителей 1 и 3. Магнитные усилители 1 и 3 служат одновременно дросселями насьпцения и т-рансформаторами и имеют экстремальные статические характеристики с экстремуммаксимумом,. Магнитные усилители 2 и 4 служат трансформаторами, в которых напряжения первичных рабочих обмоток 7 и 11 зави сят от изменения инлуктивностей рабочих обмоток 5 и 9. магнитных усилителей 1 и 3. Экстремальные статические характеристики магнитных усилителей 2 и 4 имеют экстремум-минимум. Устройство работает следующим образом. При увеличении управляющего воздействия на обмотку 27 управления маг нитного усилителя 1 основной пары магнитных усилителей увеличивается насьЕцение его сердечников, уменьшается индуктивность рабочих обмоток 5 и 6. Это при водит к перераспределению напряжения пи тания между последовательно соединенными обмоткой 5, балластным -резистором 13 и рабочей обмоткой 7 магнитного усилителя 2, т. е. уменьшение индуктивности обмотки 5 магнитного усилителя 1 приводит к уменьшению падения напряжения на ней, увеличению напряжения на обмотке 7 маг нитного усилителя 2 и наоборот. Напряжение обмотки 5 трансформирует ся также в обмотку 6, изменение напряжения которой происходит по экстремальной кривой с экстремумом-максимумом, В магнитном усилителе 2 увеличение напряжения первичной рабочей обмотки 7 приводит к увеличению напряжения на вто ричной рабочей обмотке 8, напряжение которой изменяется по экстремальной кри вой с экстремумом-минимумом. Напряжен вторичных обмоток 6 и 8, соединенных по следовательно и встречно, суммируются н выходном нагрузочном резисторе 19, ро- зультирующее напряжение которого изменяется по многоэкстремальной кривой при изменении управляющего воздействия и с которого снимается сигнал о положении рабочей точки на этой кривой. С генератора 28 периодических сигналов на обмотку 29 управления магнитного усилителя 3 дополнительной магнитной пары подается сигнал, который оказывает такое же действие на магнитные усилители 3 и 4, как и действие блока 26 формирования управляющего воздействия на основную пару магнитных усилителей 1 и 2, Т. е, происходят перераспределен ние напряжения питания между балластным резистором 14 и первичными обмот ками 9, 11 магнитных усилителей 3, 4. Напряжение обмотки 9 трансформирует ся в обмотку Ю, изменение напряжения которой происходит по экстремальной кривой с экстремумом- максимумом, В магнитном усилителе 4 увеличение напряжения первичной рабочей обмотки 11 приводит к увеличению напрялсения на . вторичной рабочей обмотке 12, напряжение которой изменяется по экстремальной кривой с экстремумом минимумом. Напряжение вторичных обмоток 10 и 12, соединенных последовательно и встречно, суммируются на выходнокГ нагрузочном резисторе результирующее напряжение которого изменяется по многоэкстре- мальной кривой и с которого снимается сигнал о положении этой кривой и ее виде. Так как пары магнитных усилителей идентичны (могут быть усилители все одного типа или 1 и 3 одного типа, а 2 и 4 - другого), то их вьосодные многоэкстремальные характеристики совпадают. Кпоки 15 и 16 смещения , включенные параллельно рабочим обмоткам 7 и 11 (магнитных усилителей 2 и 4), служат для изменения падения напряжения на них, а следовательно, и для измененпя напряжения на обмотках 8 и 12, При уменьшении (увеличении) сопротивления блоков смешения ординат 15 16 многоэкстремальная кривая смещает- я по вертикали и изменяет свою форму. Для задания начальных условий поло- . жения многоэкстремальной кривой служит блок 30 задания начальных условий, выход которого включен на последовательно соединенные обмотки 31 и 32 управления магнитных усилителей 1 и 3, Генератор 21 случайных сигналов, включенный своими выходами на обмотки управления всех магнитных усилителей 1-4, осуществляет дрейф многоэкстре- мальной кривой по горизонтали. Таким образом, предложенное устройство для моделирования многоэкстремаль- ных характеристик систем автоматичеокого управления позволяет повысить оперативность моделирования и визуально наблюдать (при подключении осциллографа к резисторам 19 и 2О) в каждый момент положение рабочей точки объекта моделирования и его многоэкстремальную характеристику, т, е, динамику процесса поиока глобального экстрехтума на изображенной на экране осциллографа многоэкстремальной характеристике, что позволит сократить сроки выполнения работ по соэ