Устройство для моделирования многоустойчивых состояний объекта биологической системы

73538 БРЕТЕНИЯ И РеопуСл ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ исимое от авт. свидетельствавлено 27..1969 ( 1319086/18-24) л. 42 гп 4, 7/6 с присоединением заявкиКомитет по делэмаоретений и отирытий 06 д 7/60.ЗЗЗ(088,8 ПриоритетОпубликовано 15,И.1970, Бюллетень2Дата опубликования описания 14.1 Х,1970 при Совете Министров СССРАвторизобретени А. Гур вител СТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ МНОГОУСТОЙЧИВЫХ СОСТОЯНИЙ ОБЪЕКТА БИОЛОГИЧЕСКОИ СИСТЕМЫИзобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.Известны устройства для моделирования многоустойчивых состояний объекта биологической системы. Известные устройства содержат блок запаздывания, нелинейное звено, фильтр нижних частот, соединенные между собой последовательно, аналоговую вычислительную машину, формирователь импульсов, сумматор и интегратор.Предложенное устройство отличается тем, что, с целью дискретного воспроизведения множества устойчивых состояний в зависимости от условий внешней среды, в нем аналоговая вычислительная машина связана с одним входом сумматора, выход которого соединен со входом преобразователя напряжение - частота, выход которого через блок запаздывания, нелинейное звено и фильтр нижних частот соединен со входом формирователя импульсов, а его выход подключен ко входу интегратора, выход которого соединен с выходом устройства и со вторым входом сумматора,Объект биологической системы, например популяцию микроорганизмов, совместно с внешней средой можно описать зависияостью ттт=(8 т, 52, 5), где ттт - критерий качества, например выход биомассы; 5 - регулируемые переменные, характеризующие внутреннее состояние бнологнческои системы; 5=тих(х; ), где х, - регулирующие переменные или внешние воздействия. Множеству х, внешней среды будет соответствовать5 множество динамических устойчивых состояний биологической системы, нлн, говоря другими словами, объект биологической системыобладает многоустойчивостью динамическихсостояний,10 Предложенная модель позволяет дискретновоспроизвести множество устойчивых состояний в зависимости от условий внешней средыи получить общую картину динамики для решения задач управления микробиологическим15 биосинтезом и проанализировать множествовариантов с помощью подключенной к модели аналоговой вычислительной машины, например МН.В предложенной модели в качестве зада 20 ющего дискретного устройства применен преобразователь напряжения в частоту. Частотанастройки зависит от напряжения сумматора,подключенного к аналоговой вычислительноймашине. Цепь обратной связи соединена с ин 25 тегратором, содержащим дискретные напряжения, соответствующие множеству дискретных многоустойчивых состояний модели. На чертеже приведена блок-схема модели, которой приняты следующие обозначения:273538 Предмет изобретения Составитель Е, В. ТимохинаТекрсд Л. А. Камышникова Корректор Г. И. Тарасова Редактор Б. С. Нанкина Заказ 2547/10 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Созете Министров СССРМосква, 5 К, Раушская наб., д, 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2 1 - аналоговая вычислительная машина;2 - сумматор; 3 в преобразователь напряжения в частоту; 4 - блок запаздывания;5 - нелинейное звено; б - фильтр нижних частот; 7 - формирователь импульсов; 8 - интегратор.Модель работает следующим образом.С помощью аналоговой вычислительной машины (АВМ) 1 задается функция изменения регулируемых переменных х, (1), Преобразователь 3 преобразует это напряжение в частоту и подает на блок запаздывания 4, с его помощью имитируется время, в течение которого происходит перемещение регулируемых переменных в объеме биологической системы до того момента, когда станет заметным по величине изменение переменной, Задержанный сигнал поступает на нелинейное звено б, с помощью которого можно устанавливать величину протока, или режим колебательности, или режим стабилизации и т. д. На линейном звене происходит разложение сигнала на составляющие гармоники, которые могут быть выделены с помощью фильтра б нижних частот, Формирователь 7 формирует амплитуду этой гармоники в нормированный импульс напряжения, а интегратор 8 интегрирует напряжение этих импульсов в дискретное напряжение, которое зависит от частоты сформированных импульсов. Интегратор 8 цепью обратной связи соединен с сумматором 2 для сохранения установленного режима работы модели. Модель позволяет имеющимися средствамиавтоматики н вычислительной техники исследовать объект биологической системы, как объект автоматического регулирования с уче том необходимых параметров для созданияавтоматических систем, характеристики переходного процесса и многоустойчивость объекта от множества функций внешних возбуждений,10 Устройство для моделирования многоустой 15 чивых состояний объекта биологической системы, содержащее блок запаздывания, нелинейное звено, фильчр нижних частот, соединенные между собой последовательно, аналоговую вычислительную машину, формирова 20 тель импульсов, сумматор и интегратор, отличающееся тем, что, с целью дискретного воспроизведения множества устойчивых состояний в зависимости от условий внешней среды,в нем аналоговая вычислительная машина25 связана с одним входом сумматора, выходкоторого соединен со входом преобразователянапряжение - частота, выход которого через блок запаздывания, нелинейное звено ифильтр нижних частот соединен со входом30 формирователя импульсов, а его выход подключен ко входу интегратора, выход которогосоединен с выходом устройства и со вторымвходом сумматора,