Устройство для моделирования нелинейных колебательных систем

ОПИСАЙЙЕИЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВЙДНЕЛЬЮВУ 1 516 О 57 Союз Советсхии Социалистических Республик(51) Ч Кл е 6 060 7/48 с присослицснцсм здяиц М Государственныи комитетСонета Министрае СССРпо делам изобретенийи аткроТий Приорцтст -(53) УДК 681.333(088.8) 0.05.76. Бюлл 1 ь,11 2 публиковано 77 ата опубликовашгя описания 31. 2) Авторы изобретения(71) Заявитель аунасский политехнический институт им нечкус(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ Н ЕЛ И Н ЕЙ Н Ъ 1 л КОЛ ЕБАТ ЕЛ Ъ Н Ъ 1 Х С И СТЕЛ Изобретение относится к области электрического моделирования.Известно устройство для модслцровдция нелинейных колебательных систем, содержащее исследуемый Объект, установленный нд возбудителе колебаний, датчики параметров, устацовлешые на исследуемом объекте, блок моделирования динамической системы, группа входов и первый выход которого сосди ецы с группой входов блока оптимизации, и блок дифференцирования.Однако извсстное устройство нс обладает достаточной точностью.Предложенное устройство отличается тем, что, с целью увеличения точности мод.лировяния, оно содержит усилитель, к первому входу которого подключен Выход блока дифференцирования, блок определения И 1 ггсрвагд времени, Входь 1 ко 1 Орого соедицс.ы с 1 ыходом блока Оде;Н 1 зовягИ 5 динамической снс Гсмы и с входом блока дисрферецциров 11 ния, усилцтсль мощности, выход которого сосд 1 И 1 еи с входом возбудителя колебаний, группу усили СЛЕЙ, ЦОЛК.ЦОЧСНЦЫХ ВХОДЯМИ К ЛЯТЧИКЯМ ПЯ- рдметров, я вьходахи и груггс Вколов 0.1 окя моделирования динамической системы, сумматоры, причем входы первого сумматора сослинсны с Выходо О;Ока Оптнл 1 цзяцпц и Олока определения интервала В 15 смсци, д выход первого сумматора подключен к второму входу усилителя, и датчик перемещения, установленный ца возоудителе колебании, соединенный с входом блока дифференцирования, г 1 ервый вход второго сумматора подкло чсн к Выходу усилителя, Второи Вход сумматора соединен с выходом блока моделирования динамической системы, а выход вгорого сумматора подключен к входу усилителя мощности.1 О Нд чертеже приведена блок-схема устройства.К исследуемому объекту 1 прикреплен ряддатчиков 21. , Присоединенных через усилители 3, к блоку 4 моделирования динамической системы. Бьхол блока 4 и выходы усилителей 3 подключены к входам программного вычислительного устройства 5. Выход устройства 5 присоединен к одному вхолу сумматора 6, и второму входу которого нодключс. выход блока 7 опредслсш 1 я интервала В 1 Ссни. Один Вход О,01 я 7 соединен с выходом датчика 8 псремсщешгя стола возбудиг.- .151 ко,Сбд.И 1 9. 10 т жс Датчик 8 сосднцсц с входом бло д дифференцирования 10, выход 25 котОрого ПОДкг 11 очен к Входу усилитсл 51 11 срегулцрусмым козрфициснтом усиления. Рсгмлирмсх 1 ь 1 й Вход 1 силнтсл 5 11 сосдинсн с Выхо Ом сумматора б, а выход - с одним входом сумматора 12, второй вход которого сое Дццсц с вьхолом б,101:.1 модс.1 ировдния 4. Выход блока 4 подклю:ец ц к второ:, у входу блока вычцсленя интервала времени. Вьход сумматора 12 сосдицсц с вхэдом усилцтля мощности 13, выход которого подключен к управляющему входу во будитсля колебаний 9,Устройсгво работает слсдуюшцм образом.Исследуемый объ кт 1,редставляющцй чйсть ситемь с неизвестной тру ктуро, совершает колебания, задаваемые сто,ом возбудцтеля колебаний 9. Датчики 2 2, 2 фиксирует параметры исследуемого объекта 1 в разных местах. Они усиливаотея усил:- Гелями 3 3; 3, с в;ходов которых сигналы, пропорционяльныс параметрам и- следуемого объекта, поступаОг в блок мод;лц)овация 4 известной части спетмы. Блок моделирования динамической систс.ы 4 позволяет легко изменять параметры модслцрусм )й частц системы и определять цри этом нужный Зякон изменен и 51 пйрметрОВ;Вцжеция Обье(-2 1. Этот 3;кон Вьряойтывятся цзвссть и мстодймц бгэко.,1 .,1.)Лс 1.1 ровяния 4, дцн 2 мц 1 ко сцстсмь ц с гыходй б;окй 4 срез су 1- )йтор 2 и усццге;и 13 подйстс 51 нй Бозбмдцль колсбйццй 9.В;)Вснс прсООряЗОВ 2 нц 51 между элск 1)ц"сскцм сиГняло) с ВхОдй О,О(я 4 и двнжццм сто 12 ВОЗбу;цтГ ясн(".Вут 0 ГПОП 1- ццер =- г(1 т),1,Е т - ВРС.151;ЯДРЖИЦ В ЭГО ЦСП.В звеньях прсобразоганця истцццых цар:- мтрОВ Ооъектй 1 для э; ктрцчсских снГцялОБ, В 11 дявя)ых стчцком срез сплпте.ц 3 н ПОстуцйвщИХ В бЛОК 4, Сущс;СтВут ПОТО;ц- ццс2=7: ( - т; ),ГД(. ТВРСМЯ ЗЯДЕР)1 КЦ ДЛ 51 01 , Пцойцепи дат цка,В цпогрянос "стройстг 0 5 по заганс( и - БЕСТЦЬ 1)1 сМЦ 1 ИТУДНО-сСТОТЦЫ. Ц фйзо-сСТОГЫ М Х й ) 2 К Г С Р и Ск а,"с К й Я(ДО ГО 1( ЯЯ Л 2 Д Я: 1- ка ц цо сигналам с входов усклггслсц 3 ц блока модслцроваццс 4, цосящцм ццфор;йццю о Х й Р с Кс Р Ц СТ Ц К П Р 0 ЦС С С 2:10 Л Ц ) 0 В С П .151В Б 0- ,5 ТС 5 С сцдс 1 РТ 1 ЫЕ П 0 РсМ)11. 11 РП)ц:.5 ГСОР И 0 КОЭфЦЦЦЕНОсв ЛГ Ц 1 Н Ц Ц ЦОГПс ЬО(.Тй БЛС 1 Ь ТЯКЦ.,1 00,ЯЗЭМ, С 1 ЗОЫ 1 с 1 ВЫ ХО. МСТРОЙСТП 5 ПО)МЦТЬ СЦГНЯГ, ;РО:ЭПЦПОПЛЬНЫЙ Оц ГМЯЛЬНОМ)с ИцГРБЯГУ Ь)Ел.П 1, СсЬ Ы.11101 Ц й:й ПсЗД 1 ВЯНЦЯ (сс ПсЛ ОБ ДЯТЧ и КОЛ Ц СГО Б. Ц 5 ЦЦЕ .с 1 ВЬ 1 ХОДЦО ВЛИЛП (.ОКО- ,лцрогспц 5 4, тп)яБГ 5 ПО",и В 0:будцГ) 9.Сцг;йл с Выхода дйтчцкп с 1 ср:м(щпц 1 СТО; й Лозб) дИТСЛя Кд,0 сПНИ :ОСТРс. 1 :й одцн вхоД блока опрДГе:ц, ццтг)алй:р СНИ Нй БОРОЦ БОД КО) ОРО 0)сСТ ВЫ ходцо с и цял блока 4,б-,ок7 ер,щцлаются этц сигналы н цзвест ым методом цз- )СРС;ЦЯ:ЯПЯЗДЫБЯННЯ МС;КДМЦГП.й .:Ц Ы- чцсляотГО. Сигнал с выхода блока 7 явл(- с ГСЯ Пр(Э)ИОН Я)ьц (." Времцн Зй й;ДЬБ- цц 51 Б звцс црсобра)йлацця элстрцсс;ОГО 4сР 1 ГНЯЯ с ВыходЯ ОлокЯ 4 ДВ 15)кеннем стэла возбудителя 9.Сумматор 6 суммирует сигналы с выходовблоков 7 и 5 и на выходе его получается сигй цал, пропорциональный времени задержки вовсем контуре полунатурного моделирования.Этот сигнал поступает на регулирующий вход усилителя 11. На другой вход усилителя 1 поступает сигнал с выхода блока дифферец- О цирования, пропорциональный скорости перемещения стола возбудителя, так как его вход подключен к датчику перемещения. Таким образом, сигнал ца выходе усилителя 1 является пропорциональсым второму члену тЬ разб ложения в ряд оператора временной задержкив - .э, где т - суммарное время задержки в коцтурс моделирования, получаемое с выхода блока 6, Суммированием сигналов с выхода усилителя 11 и блока 4 сумматором 12 на его 20 Выходе получается сигнал, управляющий возбудителем 9 через усилитель мощности 13 с компенсацией временной задержки в когуре моделирования.Устройство легко расширяется и для ис ключпня задержек, выраженных членами ря.ды более Высоко порядка, т. е. -- т 5 г 2 3 т 5 ц т. д. Для этого в цепь выход прсдыду щего блока дифференцирования - вход суммйторй 12 нодключйютс 5 доно;нцтс.;ьныс блокц дифферецццрОВяния, В 03 Ведсни 51 В стспсь и усилители с регулируемым коэффициентом усиления,Зэ В устройстве получена высокая точносгькомпецсяций задержки В контуре полунатурного моделирования, что увеличивает точность получаемых результатов, а также помогает расширить частотный диапазон цсследованиц 40 рсальцых объектов.(1)ормулй цзобрстсццяУстройство для моделирования нслинсй 5цых колсоательных систем, содержащее исследуемый обьскт, установленный на возбудителе колебаний, датчцки параметров, установле - цых на;сслсдусмом обьектс, блок моделирования дццймичсской сисемы, группа входов с 0ц первый Выход которого соединены с группой Входов блока оцпгимизацш;, и б,ок дифферец.ццровация, от,гисгггощсес(г тем, что, с цельа увелцчсния точо тц моделирования, оно содер,кцт уплитль, к первому Входу которого подключен Выход блока дифференцирования, блок определения интервала времени, входы которого соединены с Выходом блока моделирования дицамцчсс(ой системы и с входа. ГОКс ДЕфсРЕНЦИРОласНЦЯ МСИЛИТСГЬ МОЩНО стц, выход которого соедцнец с Входом возбуди геля колсбшцй, группу усцлцтелей, подключенных входамц к датчикам параметров, а Рыходамц к Группе входов блока моделирования динамической системы, сумматоры, при чем Входы п(рвого су.мйторй соединены с вы516057 Составитель Е. Тимохинехред 3. Тараненко оррсктор Е. Хмелев дактор Т. Рыбалов Подписив СССР Тираж 864митета Совета Министтений и открытийРаушская наб. д. 4/5 аказ 5194 ИИПИ нного к м изобре ва. ЖОТ, Загорский филиал оходом блока оптимизации и блока определения интервала времени, а выход первого сумматора подключен к второму входу усилителя, и датчик перемещения, установленный на возбудителе колебаний, соединенный с входом блока дифференцирования, первый вход втоИзд,осударствпо дела3035, Мос рого сумматора подключен к выходу усилителя, второй вход сумматора соединен с выходом блока моделирования динамической системы, а выход второго сумматора подключен 5 к входу усилителя мощности.