Устройство для моделирования нелинейной автоколебательной системы радиоавтоматики

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 667096 А(19) СПУБЛИК 51)5 0 06 Р 15/20 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ТЕТРЫТИЯМ ЕНИ аза- ПИ,Я Й ис их оИзобретение дования возникн лебаний в нели быть использова во обучения,Цель изобрепервыи сумматор , третий переклюнизации, два кома делителя 14-1, второй сумматор тот. ит также О, ключ 11 12 синхро13-2, двтель 4 - 2, ижних час роиство содерж 9, умножитель 1 чатель 2-3, блок мутатора 13-1, 14-2, ограничи 15, фильтр 16 н ачего для исслезатухающих коистемах, может ическое средствышение точнопредназн овения не нейных с о как техн ения - и ена функциональПИСАНИЕ ИЗОБ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Северо-Западный заочный политеческий институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 648997, кл. 0 06 6 7162, 1977,Радиоавтоматика, Методические укния. к лабораторным работам Л.: СЗ1982, с. 11-20, рис. 11,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНЕЛИНЕЙНОЙ АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНСИ СТЕ М Ы РАДИ ОАВТО МАТ И КИ(57) Изобретение предназначено длядования возникновения незатухающ На чертеже представлная схема устройства,Устройство содержимент 1, два переключателтель 3, ограничитель 4-1элемента соединен с однконтактом первого переклход линейного элементаконтактом второго переклройство снабжено такжедый из которых содержитсоединенные полосовой6, усреднитель 7, порогов т линейный алея 2-1, 2-2, усили. Вход линейного им неподвижным ючателя 2-1, а вы-.1 - с подвижным ючателя 2-2,:УстМ каналами, кажпоследовательно фильтр 5, детектор ый элемент 8. Устлебаний в нелинейных сист быть использовано как технич во обучения. Цель изобретени ние точности моделирования. цель достигается введением каждый из которых содержи фильтр, детектор, усреднител элемент, а также в устройство сумматора, умножитель, блок ции, два коммутатора, два дели читель, фильтр нижних частот позволяет исследовать автоко процесс в нелинейных систем дить оценку. произведения ши тического спектра автоко длительность переключательн вия уровня ограничения. 1 ил. емах, может еское средстя - повыше- ПоставленнаяМ каналов,т полосовой ь, пороговый введены два синхронизателя, ограни- . Устройство лебательный ах, произворины энергелебаний на ого воздеист Устройство работает следующим образом.При моделировании и исследовании автоколебаний в нелинейной системе переключатели 2-1 и 2 - 2 ставят в положение, замыкающее систему, т.е. выход второго сумматора 15 соединяют с входом линейного элемента 1, выход линейного элемента 1 соединяют с объединенными входами делителей 14-1 и 14-2. При этом автоматизированную оценку произведения ширины мгновенного энергетического спектра авто- колебаний на длительность переключатель 1667096аг. Примем, что аа и. Тогда амплитудаавтоколебаний в момент импульса будет со- ЗО ного воздействия уровня ограничения получают следующим образом.Переключатель 2 - 3 устанавливают в положение, соединяющее второй выход блока 12 синхронизации с входом фильтра 16 нижних частот. В блоке 12 устанавливают заданную длительность и скважность импульсов на втором выходе блока, т.е. заданное переключательное воздействие уровня ограничения. На выходе фильтра 16 заданное переключательное воздействие преобразуется в пропорциональное напряжение, которое подается на один входумножителя 10. На второй вход умножителя 10 поступает напряжение, пропорциональное ширине мгновенного энергетического спектра автоколебаний,Данное напряжение получают следующим образом. Импульсы переключательного воздействия с второго выхода блока 12 поступают на вход второго коммутатора 13- 2, В результате выходной сигнал усилителя 3 в момент поступления на вход коммутатора 13-2 импульса будет поступать на вход ограничителя 4 - 1 с уровнем ограничения а 1, а в момент поступления паузы выходной сигнал усилителя 3 будет поступать на вход ограничителя 4 - 2 с уровнем ограниченияответственно равна А 1 = мц. Соответственно в паузе амплитуда автоколебаний будет определяться величиной А 2 = и аъ причем амплитуда А 1 А 2, Автоколебание с указанным скачкообразным изменением амплитуды поступает с выхода второго сумматора 15 через переключатель 2-1 на вход линейного элемента 1, Переходный процесс на выходе элемента 1 характеризуется изменяющимся энергетическим спектром.Определение ширины мгновенного энергетического спектра автоколебаний производится с помощью блоков 5 - 9, Каждый паласовой фильтр 5-15 - М настроен на среднюю частоту 11 м с шириной полосы пропускания Ь 1, одинаковой для всех .фильтров. После детектирования выходных процессов полосовых фильтров 5 в соответствующих детекторах 6 - 16 - М и последующего усреднения в усреднителях 7-17-М на выходах блоков 7 получаем в каждый момент времени оценку мгновенного энергетического спектра переходного сигнала на выходе элемента 1. В зависимости от установки пороговых уровней и пороговых элементах 8 - 1.,8 - М они будут срабатывать и выдавать на своем выходе сигнал единичной ампли гуды при превышении соответствующей спектральной компонентой заданного уровня, например уровня 5 10 15 20 25 35 40 45 50 55 0,5 от максимального, Сигналы единичной (или нулевой) амплитуды с выходов пороговых элементов 8 - 1,8-М,поступают на соответствующие входы сумматора 9.Таким образом, на выходе сумматора 9 сигнал в каждый момент времени в определенном масштабе будет отображать число сработавших пороговых элементов 8- 18 - М, что в свою очередь соответствует ширине мгновенного энергетического спектра автоколебаний на выходе элемента 1. Сигнал с выхода сумматора 9 поступает на другой вход умножителя 10. В результате на выходе умножителя 10 в каждый момент времени получаем оценку произведения ширины мгновенного энергетическогоспектра автоколебаний на длительность переключательного воздействия уровня ограничения сигнала на выходе усилителя 3. С выхода синхронизации блока 12 синхронизации на управляющий вход ключа 11 поступает в каждом такте импульс, открывающий ключ 11. Временное положение импульса открывания ключа 11 оператор задает в блоке 12 синхронизации. Таким образом, на выходе ключа 11 в заданный момент времени получаем соответствующую автоматизированную оценку произведения ширины мгновенного энергетического спектра автоколебаний на длительность переключательного воздействия уровня ограничения.Аналогично работает устройство при получении автоматизированной оценки произведения ширины мгновенного энергетического спектра автоколебаний на длительность переключательного воздействия коэффициента усиления. В этом случае импульсы заданной длительности и скважности с первого вь.хода блока 12 синхронизации поступают на коммутатор 13-1 и одновременно через переключатель 2-3 на вход фильтра 16 нижних частот.В отличие от предыдущего случая коэффициенты деления делителей 14 - 1 и 14-2 подобраны так, что при подключении делителя 14 - 1 коммутатором 13 - 1 к усилителю 31момент поступления импульса дает общий коэффициент системы, при котором автоколебания в системе существуют. В момент паузы, когда коммутатором 13-1 подключен к входу усилителя 3 делитель 14-2, общий коэффициент усиления системы недостаточен для возникновения автоколебаний в системе. Формула изобретения Устройство для моделирования нелинейной автоколебательной системы радио- автоматики, содержащее линейныйэлемент, два переключателя, усилитель, ограничитель, причем вход линейного элемента соединен с первым неподвижным контактом первого переключателя, а выход - с подвижным контактом второго переключателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, оно включает М каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные волосовой фильтр, детектор, усреднитель, пороговый элемент, а также первый сумматор, умножитель, ключ, третий переключатель, блок синхронизации, два коммутатора, два делителя, ограничитель; второй сумматор, фильтр нижних частот, причем выход линейного элемента соединен. с информационным входом полосового фильтра каждого из каналов, выход порогового элемента каждого из каналов подключен к соответствующему входу первого сумматора, выход которого соединен с первым информационным входом умножителя, вьфход которого подключен к информационному входу ключа, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока синхронизации, выход ключа является выходом устройства, второй выход блока синхронизации соединен с первым неподвижным контактом третьего переключателя и с управляющим входом первого коммутатора, 5 выход которого подключен к информационному входу усилителя, выход которого соединен с информационным входом второго коммутатора, первый и второй выходы которого подключены к входам соответственно 10 первого и второго ограничителей, выходыкоторых соединены соответственно с первым ивторым входами второго сумматора, выход ко-торого соединен с подвижным контактом перво.го. переключателя, первый неподвижный кон.15 такт второго переключателя соединен с обьединенными входами первого и второго. делителей, выходы которых подключены соответственно к первому и второму информационным входам первого коммутатора, вход 20.управления второго коммутатора подклю-.чен к третьему выходу блока синхронизации и второму неподвижному контакту третьего переключателя, подвижный контакт которого соединен с входом фильтра нижних час тот, выход которого подключен к второмуинформационному входу умножителя,1667096Составитель И.Конкевич Редактор И,Дубинина Техред У.Моргентал Корректор У,По каз 2526 Тираж 410 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская раб., 4(5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10