Устройство для моделирования линейных стационарных объектов

(19) И 1 А 48 0 Д ИИОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Н АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Институт проблем моделирования в энергетике АН УССР(56) Авторское свидетельство СССР В 962998, кл. С 06 С 7/48, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЛИНЕЙНЫХ СТАЦИОНАРНЫХ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к аналоговой и гибридной вычислительной технике и может быть использовано для решения задач измерения, анализа, моделирования и регулирования про.цессов, связанных с преобразованием и передачей энергии. Цель изобретения расширение класса моделируемых объектов, которая достигается тем, что в устройство по основному авт.св, У 962998,дополнительно введены безйнерционное звено и переключатель, Устройство состоит из инерционных звеньев и переключателей, колебательных звеньев и выходного сумматора и связей между ними, Передаточная функ ция устройства определяется выражеФ лнием Щр)=К 1, +ср / а 1 р,п) Е, в котором первбе слагаемое определяется коэффициентом передачи и способом подключения безынерционного звена, а второе слагаемое - правиль 6 ная рациональная дробь - структурой прототипа, где с;, а; - вещественные коэффициенты, р - переменная С преобразования Лапласа. 1 ил.1267448 и ш (2) К,Р + Ки (р) = --- ,Т+ 1РИзобретение относится к аналоговой и гибридной вычислительной технике и может быть использовано длярешения задач измерения, анализа, моделирования и регулирования процессов, связанных с преобразованием ипередачей энергии, в частности, таких, как преобразование энергии вразличных датчиках, прохождениесигналов в линиях связи, явления 1 Отепло- и массопереноса, химическиепревращения, электромагнитные излучениы,.Цель изобретения - расширениекласса моделируемых объектов. 15На чертеже приведена схема устройства.Устройство состоит из безынерционного звена 1, инерционных звеньев2, колебательных звеньев 3, переклю бчателей 4-6 и выходного сумматора 7,Входы безынерционного звена 1, инер ционных звеньев 2 и колебательныхзвеньев 3 объединены и являются входом устройства. Выходы безынерционного звена 1, инерционных звеньев 2 иколебательных звеньев 3 подключенык подвижному контакту" соответствующего переключателя 4-6. Первые неподвижные контакты переключателей4-6 подключены к инвертирующим входам выходного сумматора 7, а вторыеНеподвижные контакты - к неинвертирующим входам выходного сумматора 7.При реализации устройства безынерционное звено 1 может быть выполне 35но по любой из известных стандартныхсхем, например, на операционных усилителях с инверсным или неинверснымвключением.40Работу устройства можно описать,пользуясь следующими математическимисоотношениями.Для линейных стационарных объектов связь между входным х(1:) и вы 45ходным у(1) сигналами определяетсядифференциальным уравнением 2В области изображений по Лапласууравнение (1) приводится к виду иЩр) = У(р) /х(р) = Е Ъ Р /; а Р,то =0 где Х(р), У(р) - иэображения входного и выходного сигналов объекта;И(р) - передаточная функция объекта,Р - переменная преобразования,Дробно-рациональное выражение (2) можно разложить на элементарные дроби . Для этого его необходимо привести к правильному виду, когда иш щиИ(р) =К 6 + . с Р / ,; аР, т=ш. (3) 1:О ;=о Анализируя (3), можно убедиться в том, что первому слагаемому К соответствует указанное подключение безынерционного звена, а второму слагаемому - правильной рациональной дроби - структура прототипа.П р и м е р. Моделируемый объект является форсирующим звеном с передаточной функцией,Выделяют. правильную дробьТТ+К - + 1-1)К, Р 2 КсТ Т + 1Р КаТ Кг1 КК К, ,КТ( )Т Т+1 . Т Т+1 откуда следует, что параметры моделирующего устройства следующие:.коэффициент передачи безынерционного звена К,/Т, коэффициент передачи инер. ционного звена К- К.,/Т, постоянная времени инерционного звена Т,;.ойй50и ш (1) где а;, Ь; - постоянные вещественныекоэффициенты, характеризующие свойства моделируемого объекта,- время,Формула изобретения Устройство для моделирования линейных стационарных объектов по авт.св. У 962998, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения класса моделируемых объектов, оно содержит дополнительный переклю. чатель и безынерционное звено, вход которого соединен с входом устройст3 12 б 7448ва, а выход через дополнительный пе- к инвертирующему и неинвертирующему реключатель подключен соответственно входам выходного сумматора. Составитель А. МаслТехред И.Попович Редактор И. Касар ектор С. Шекм сно Проектная, 4,Производственно-полиграфическое предприятие, г род,аказ 5779/49 ВНИИП по 1130Тираж 6Государственноелам изобретенииМосква, Ж,1 Подпо комитета СССР и открытий Раушская наб., д, 4