Устройство для моделирования линейных систем

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ п 11748448 Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 100478 (21)2601769/18-24с присоединением заявки йо(51)М. Кл.С 06 С 7/48 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(71) Заявитель Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ1Изобретение относится к моделирующим устройствам линейных динамических систем и объектов и может бытьиспользовано в тех случаях, когдаизвестна экспериментальная переходная или импульсная переходная функция исследуемого объекта.Известно модулирующее устройстводля воспроизведения динамических характеристик линейных объектов и сис Отем, содержащее элементы задержки,звенья, моделирующие передаточнуюфункцию запаздывания 1.Недостаток устройства - низкаяточность моделирования, 15Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для моделирования линейных систем,содержащее блоки памяти, блокирезисторов, сумматоры, ключи, кольцевой распрелелитель 2.Недостатком устройства являетсянизкая точность моделирования,Цель изобретения - повыаение точности моделирования, 25Цель достигается тем, что в устройстве для моделирования линейиых систем,содержащем генератор тактовых.импульсов, блок памяти, выполненный ввиде ячеек памяти, причем выходы не" ЗО 2четных ячеек памяти подключечы к вхо-дам К-сетки, первый выход которой через первый сумматор соединен с первымвходом второго сумматора, ячейкипамяти соединены последовательно, управляющие входы нечетных ячеек памяти подключены к выходу генератбратактовых импульсов, выход которогосоединен с входом инвертора, выходом подключенного к управляющим входам четных ячеек памяти, второй выход К-сетки соединен с вторым входом второго сумматора.На чертеже показана схема устройства,Схема содержит генератор 1 тактовых импульсов, блок :памяти 2, состоящий иэ ячеек памятиЗ , ннвертор 4,К-сетку 5, сумматоры 6 и 7.Величины сопротивлений резисторовК,К К-сетки 5 устанавливаютсяпропорционально значениям в общемслучае смещенной по оси ординат импульсной переходной Функции объектав дискретные равностоящие на величину длительности периода импульсовгенератора 1.моменты времени. Смещение динамической характеристики пооси ординат обеспечивается с помощью резисторов К К-сетки, причем величина смещения может регулироваться в заданных пределах изменением коэффициента передачи сумматора б, Число разрядов п в блоке памяти 2 и соответственно число вертикальных шин й-сетки 5 определяются эаданйым уровнем дискретизации временной переменной, так чтоТ= и (где Т - длительность импульсно-переходной функции 1А - период тактовых импульсов генератора 1.Устройство работает следующим образом.При поступлении импульса генератора 1 на управляющие входы нечетныхячеек памяти 3 в них происходит эаВпоминание входного сигнала, поступающего по информационному входу, и егохранение на время, не меньшее вели"чины длительности периода тактовыхимпульсов генератора 1,Напряжения с выходов нечетных ячеек блока памяти 2 через соответствующйе резисторы Н -сетки 5 поступают навход сумматора 7.На другой вход сумматора 7 поступает напряжение смещения,образуемое сумматором 6.На выходе сумматора 7 формируется значение выходного сигнала системы на данном такте.В период паузы генератора 1 тактовых импульсовна управляющие входы четных ячеек памяти 3 поступаетимпульс с выхода инвертора 4. Приэтом в четных ячейках памяти проиСходит запоминание текущего напряжения, поступающего с выхода нечетнойячейки памятипредыдущего данномуразряда на время, большее лйбо равное длительности импульса инвертора.По приходе следующего импульсагенератора в блоке памяти 2 происходит запоминание сигналов, поступающих на информационные входы всехнечетных ячеек намяти 3, Таким образом, последовательно такт за тактомвходной сигнал системы перемещаетсяпо разрядам блока памяти 2, На выходах В-сетки 5 образуются новые значения соответствующих напряжений, которые в сумматоре 7 образуют очередное значение выходного сигнала,г В дальнейшем работа устройствапроисходит аналогично описанному выше,Нетрудно показать, что выходнаявеличина ХЬ,(1) в момент времени1-.ва равна сумме реакций линейной ста 5ционарной динамической системы от каждого предшествующего импульса входного сигнала"Ь( 7-, Ф.1 дЧ Х ( д ) Лт (1)В пределе выражение (1) представляет собой интеграл суперпозиции, позволяющий определить точное значение"6:х =) Ъ(с-Т) х (с)Югде Ь(1-1) - смещенная импульсная переходная функция динамическойсистемы.При условии знакопостоянства функ -ции Ь(1) схема устройства упрощается,20 поскольку отпадает необходимость наличия резисторов смещения В в В-сетке 5 и сумматора б, и повышаетсяточность моделирования,25Формула изобретенияУстройство для моделирования линейных систем, содержащее генератор такЗО товых импульсов, блок памяти, выпол-,ненныйв виде ячеек памяти, причем вы;ходы нечетных ячеек памяти подключенык входам В-сетки первый выход которой через первый сумматор соединенс первым входом ворого сумматора,о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, сцелью повышения точности моделирования, ячейки памяти соединены последовательно, управляющие входы нечетных ячееек памяти подключены к выходу40 генератора тактовых импульсов, выходкоторого соединен с входом инвертора, выход которого подключен к управляющим входам четных ячеек памяти, второй выход Й-сетки соединен свторым входом второго сумматора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 219915, кл, 6 06 С 7/40, 1967.5 О 2Авторское свидетельствб СССРР 384108, кл, 6 06 О 7/48 1971.Составиткова Техре М.Демчик Редактор Г Зак 4/ фПатентф, г, Ужгород, ул. Проектная,4 Филиал ПП 242/38 Тираж 751 ЦНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Подпискомитета СССи открытийРаушская наб.