Устройство для моделирования релейной характеристики Советский патент 1982 года по МПК G06G7/25 

(5) УСТРОЙСТВО для МОДЕЛИРОВАНИЯ РЕЛЕЙНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

I

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, автоматике и телемеханике и измерительной технике и может быть применено при моделировании процессов, происходящих в физических системах при произвольных управляющих воздействиях.

Известно устройство для моделирования реле с отрицательным гистерезисом постоянной ширины, содержащее сумматор,операционные усилители и элементы ограничения П .

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство для моделирования двухпозиционного реле с отрицательным гистеризом переменной ширины, содержащее сумматор, операционные усилители, в обратную связь которых включены элементы ограничения 12.

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для моделирования

релейной характеристики, содержащее сумматор, операционные усилители, в обратную связь первого из которь1х включен элемент ограничения, масштабирующие резисторы, выход первого операционного усилителя является выходом устройства, введены ограничительные диоды и переключатель , размыкающий контакт которого через первый масштабирующий резистор соединен с анодом первого ограничительного диода, катод которого подключен к входу второго операционного усилителя, выход которого через второй ограничительный диод соединен с управляющей обмоткой реле переключателя, замыкающий контакт переключателя через второй масштабирующий резистор соединен с катодом третьего ограничительного диода, анод которого подключен к входу второго операционного усилителя, выход которого соединен с первым входом сумматора с одними выводами третьего и четвертого масш38табирующих резисторов, другие выводы которых подключены соответственно к катоду третьего и аноду первого ограничительных диодов, выход третье го операционного усилителя соединен со входом первого операционнного усилителя, вход которого подключен к подвижному контакту переключателя вход устройства соединен со входом третьего операционного усилителя и вторым входом сумматора, выход которого через пятый масштабирующий peзиqтop подключен ко входу второго операционного усилителя. На фиг. 1 представлена схема устройства для моделирования релейной характеристики, на фиг. 2 и 3 гистерезисные кривые. Устройство содержит первый операционный усилитель 1, выход 2 которо го является выходом устройства, в обратную связь операционного усилителя 1 включен элемент ограничения 3 резисторы 4 и 5 операционного усилителя 1, переключатель 6, второй ограничительный диод 7. управляемая обмотка реле 8 переключателя 6, масш табирующие резисторы второго операционного усилителя 1+, первый 1 и третий 1б ограничительные диоды, третий операционнный усилитель 17 с резисторами 18 и 19, сумматор 20 с резисторами 21-23. Совокупность сумм тора 20 и усилителя I представляет собой блок 2k управления, входы 25-3 Устройство для моделирования реле ной характеристики работает следующим образом. Входной сигнал, например отрицательный и по абсолютной величине больше отрицательной ширины гистере зиса, действует на вход операционно го усилителя 17 и на управляющий . вход 25 переключателя 6 через блок 2 управления, реагирующего на сигналы с входов 26 и 27, для регулирования ширины гистерезиса. Отрицательный сигнал со входа 2б для регулировани отрицательной ширины гистерезиса поступает на отрицательный управляю щий вход 28 блока 2k управления, по ложительный сигнал со входа 27 для регулирования положительной ширины гистерезиса поступает на положитель ный управляющий вход 29 блока управления. При этом на вход операц онного усилителя 1 поступает положи тельный сигнал с выхода операционно го усилителя 17 и на вход 30 поступает сигнал со входа 26 для регулирования отрицательной ширины гистерезиса отрицательный по знамению через переключатель 6. При этом сигнал на выходе 2 устройства отрицательный. При действии на операционный усилитель 1 через операционный усилитель 17 входного сигнала по величине меньшего действия отрицательного сигнала со входа 26 для регулирования отрицательной ширины гистерезиса сигнал на выходе 2 устройство положительный (изменит знак), При действии входного сигнала положительного и по абсолютной величине большего положительной ширины гистерезиса, в результате действия Z управления сигнал, действующий на управляющий вход 25 переключателя 6 (управляющий сигнал переключателя) , изменит значение с отрицательного на положительное, переключатель 6 переключится. При этом на вход 30 операционного усилителя 1 через переключатель 6 поступает положительный сигнал со входа 27 для регулирования положительной ширины гистерезиса. На вход операционного усилителя 1 поступает отрицательный сигнал с выхода операционного усилителя 17, сигнал на выходе 2 устройства остается положительным.. При действии на операционный усилитель 1 через операционный усилитель 17 входного сигнала по величине меньшем действия положительного сигнала со входа 27 для регулирования положительной ширины гистерезиса сигнал на выходе 2 устройства отрицательный (изменит знак). При действии входного сигнала отрицательного и по абсолютной величине большего отрицательной ширины гистерезиса в результате действия блока 2k управления сигнал, действующий на управляющий вход 25 переключателя 6 (управляющий сигнал переключателя) , изменит значение с положительного на отрицательное,переключатель 6 переключится в исходное положение. При этом на вход операционного усилителя 1 поступает сигнал со входа 2б для регулирования отрицательной ширины гистерезиса отрицательный по значению через переключатель 6, на вход операционного усилителя 1 поступает положительный сигнал с выхода 5 операционного усилителя 17. Сигнал на выходе 2 устройства остается отрицательным. Изменение действия сигналов входов 26 и 27 для регулирования ширины гистерезиса на управляющие входы 28 и 29 блока 2k управления изменяет действие блока 2 управления. Это изменяет действие входного сигнала и управляющий вход 25 переключателя в соответствии с изменением действи сигналов входов 26 и 27 для регулир вания ширины гистерезиса. В результате изменения действия отрицательного сигнала входа 26 для регулирования отрицательной ширины гистерезиса на отрицательный управляющий вход 28 блока управления изменяется величина отрицательной ширины положительного гистерезиса блока 2k управления в соответствии с изменением отрицательной ширины гистерези fca устройства. В результате изменения действия положительного сигнала со входа 27 для регулирования положительной шир ны гистерезиса на положительный упр ляющий вход 29 блока 2k управления изменяется величина положительной ширины положительного гистерезиса блока 2k управления в соответствии с изменением положительной ширины гистерезиса устройства. Это позволяет использовать устро ства для моделирования положительно го гистерезиса переменной ширины, вторым выходом устройства явлется выход усилителя 1 блока 2k управления. Введение новых элементов в устро ство позволяет повысить точность и быстродействие. Формула изобретения Устройство для моделирования релейной характеристики, содержащее 0 сумматор, операционные усилители, в обратную связь первого из которых включен элемент ограничения, масштабирующие резисторы, выход первого операционного усилителя является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены ограничительные диоды и переключатель, размыкающий контакт которого через первый масштабирующий резистор соединен с анодом первого ограничительного диода, катод которого подключен к входу вторюго операционного усилителя , выход которого через второй ограничительный диод соединен с управляющей обмоткой реле переключателя, замыкающий контакт переключателя через второй масштабирующий резистор соединен с катодом третьего ограничительного диода, анод которого подключен к входу второго операционного усилителя, выход которого соединен с первым входом сумматора и с одними выводами третьего и четвертого масштабирующих резисторов, другие выводы которых подключены соответственно к катоду третьего и аноду первого ограничительных диодов, выход третьего операционного усилителя соединен со входом первого операционного усилителя, вход которого подключен к подвижному контакту переключателя, вход устройства соединен со входом третьего операционного усилителя и ВТО :1ым входом сумматора, выход которого через пятый масштабирующий реЬистор подключен ко входу второго операционного усилителя. Источники информации; принятые во внимание при экспертизе 1.Тетальбаум И.М., Шнейдер Ю.Р. kQQ схем для АВМ. М., Энергия, 1978, с.72, рис.2-10-2. 2.Там же, с.73, рис.2-10-3 (прототип).

Xa

xg Bn.