Устройство для моделирования многоэкстремальных характеристик систем автоматического управления

дами первого блока смещения ординат вторые рабочие обмотки магнитных усилителейсоединены последовательно и через первый выпрямитель подключены к выводампервого нагрузочного резистора первые,управляющие обмотки магнитных усилителей соединены последовательно и подключены к первому выходу генератора случайных сигналов, вторая управляющаяобмотка первого магнитного усилителя 10подключена к выходу блока управления, атретья управляющая обмотка первого магнитного усилителя соединена с выходомблока задания начальных условий, введеныгенератор периодических сигналов и дополнительная пара магнитных усилителей, содержащая третий и четвертый магнитные уси-лители, причем первая рабочая обмотка третьего магнитного усилителя через баластный резистор соединена с первой рабочей обмоткой четвертогс магнитногоусилителя, выводы которой соответственно соединены с выводами второго блокасмешения ординат, а первые рабочие обмотки магнитных усилителей обеих парсоединены последовательно, вторые рабочие обмотки магнитных усилителей дополнительной пары соединены последовательно и через второй выпрямитель подключены к выводам второго нагрузочногорезистора, первые управляющие обмоткидополнительной пары магнитных делителейсоединепы последовательно и подключеныко второму входу генератора случайныхсигналов, вторая управляющая обмотка З 5третьего магнитного усилителя подключена к выходу генератора периодическихсигналов, а третья управляющая обмоткатретьего магнитного усилителя включенапоследовательно в цепь третьей управляющей обмотки первого усилителя,На чертеже представлена схема устройства.Схема устройства содержит две парымагнитных усилителей 1, 2,основная па- ф 5ра) и 3, 4 (дополнительная пара), Ооновная пара магнитных усилителей 1, 2,содержит первичные рабочие обмотки 5, 7и вторичные рабочие обмотки 6, 8, балластный резистор 13, блок 15 смешенияЫординат выпрямитель 17 и нагрузочныйрезистор 19, обмотки управления 22, 23,включенные на выход генератора 21 случайных сигналов, обмотку 27 управлениямагнитного усилителя 1, блок 26 управле 55ния, блок 30 задания начальных условийи обмотку 31 управления магнитного усилителя 1,3 734744 4,Пополнительная пара магнитных усилителей 3, 4 содержит первичные рабочие обмотки 9, 11 и вторичные рабочиеобмотки 10, 12, балластный резистор 14,блок 16 смещения ординат, выпрямитель18, нагрузочный резистор 20, обмотки24, 25 управления, включенные на выход генератора 21 случайных сигналов,генератор 28 периодических сигналов,обмотку 29 управления, обмотку 32управления.Рабочие обмотки магнитных усилителей состоят из отдельных секций, соединенных следующим образом, Секции первичной и вторичной рабочих обмоток 5,6 и 9,10 магнитных усилителей 1 и 3 соединены встречно. Секции первичных рабочихобмоток магнитных усилителей 2 и 4соединены согласно, а вторичных 8 и12 - встречно. Первичные рабочие обмотки 5, 7 соединенные последовательно между собой через балластный резистор 13, и обмотки 9, 11, соединенныепоследовательно между собой через балластный резистор 14 включены на источник переменного тока (25 В), Параллельно рабс- чим обмоткам 7 и 11 магнитных усилителей 2 и 4 включены блоки 15.и 16 смещения ординат соответственно.Вторичные рабочие обмотки 6, 8 ос новной пары магнитных усилителей соединены последовательно и встречно черезвыпрямитель 17 и нагрузочный резистор19, который служит выходом основнойпары магнитных усилителей, Вторичныерабочие обмотки 10, 12 дополнительнопары магнитных усилителей соединеныпоследовательно и встречно через выпрямитель 18 и нагрузочный резистор 20,который служит выходом дополнительнойпары магнитных усилителей. Генератор21 случайных сигналов включен своими,двумя выходами на соединенные первыеобмотки 22, 23,и 24, 25 управления, обеихпар магнитных усилителей. Блок 26 управления включен на обмотку 27 управлениямагнитного усилителя 1 основной парымагнитных усилителей. Генератор 28 пеиодических сигналов включен на обмотку 29 управления магнитного усилителя3 дополнительной пары магнитных усилителей. Блок 30,задания начальныхусловий включен на последовательно соединенные обмотки 31 и 32 управлениямагнитных усилителей 1 и 3,Магнитные усилители 1 и 3 служатодновременно дросселями насьпцения итрансформаторами и имеют экстремальные744 6ся в обл 1 отку 10, изменение напряжениякоторой происходит по экстремальной кривой с экстремумом- максимумом. Имагнитном усилителе 4 увеличение напряжения первичной рабочей обмотки 11приводит к увеличению напряжения на .вторичной рабочей обмотке 12, напряжение которой изменяется по экстремальнойкривой с экстремумом - минимумом, Напряжение вторичных обмоток 10 и 12,соединенных последовательно и встречно,суммируются на выходном нагрузочномрезисторе 20; результирующее напряжение которого изменяется по многоэкстремальной кривой и с которого снимаетсясигнал о положении этой кривой и еевиде,Так как пары магнитных усилителейидентичны (могут быть усилители всеодного типа или 1 и 3 одного типа, а2 и 4 - другого), то их выходные многоэкстремальные характеристики совпадают.Блоки 15 и 16 смещения ординат,включенные параллельно рабочим обмоткам 7 и 11 (магнитных усилителей 2и 4), служат для изменения падения напряжения на них, а следовательно, и дляизменения напряжения на обмотках 8 и12, При уменьшении (увеличении) сопротивления блоков смешения ординат 15и 16 многоэкстремальная кривая смещается по вертикали и изменяет свою форму.Для задания начальных условий положения многоэкстремальной кривой служитблок 30 задания начальных условий, выход которого включен на последовательносоединенные обмотки 31 и 32 управлениямагнитных усилителей 1 и 3,Генератор 21 случайных сигналов,включенный своими выходами на обмоткиуправления всех магнитных усилителей1-4, осуществляет дрейф многоэкстремальной кривой по горизонтали.Таким образом, предложенное устройство для моделированич многоэкстремальных характеристик систем автоматического управления позволяет повысить оперативность моделирования и визуально наблюдать (при подключении осциллографак резисторам 19 и 20) в каждый моментположение рабочей точки объекта моделирования и его многоэкстремальную характеристику, т, е, динамику процесса поиска глобального экстремума на изображенной на экране осциллографа многоэкстремальной характеристике, что позволитсократить сроки выполления работ по соэ 5 734статические характеристики с экстремуммаксимумом. .Магнитные усилители 2 и 4 служаттрансформаторами, в которых напряженияпервичных рабочих обмоток 7 и 11 зави 5сят от изменения индуктивностей рабочихобмоток 5 и 9, магнитных усилителей 1и 3. Экстремальные статические характеристики магнитных усилителей 2 и 4имеют экстремумминимум. оУстройство работает следующим образом.При увеличении управляющего воздействия на обмотку 27 управления магнитного усилителя 1 основной пары маг 15нитных усилителей увеличивается насыщение его сердечников, уменьшается индуктивность рабочих обмоток 5 и 6. Это приводит к перераспределению напряжения питания между последовательно соединенными 2обмоткой 5, балластным резистором 13и рабочей обмоткой 7 магнитного усилителя 2, т, е. уменьшение индуктивности облотки 5 магнитного усилителя 1 приводитк уменьшению падения напряжения на ней, 25увеличению напряжения на обмотке 7 магнитного усилителя 2 и наоборот.Напряжение обмотки 5 трансформируеься также в обмотку 6, изменение напряжения которой происходит по экстремальной кривой с экстремумом-максимумом.В магнитном усилителе 2 увеличение напряжения первичной рабочей обмотки 7приводит к увеличению напряжения на вторичной рабочей обмотке 8, напряжение З 5которой изменяется по экстремальной кривой с экстремумом-минимумом. Напряжениявторичных обмоток 6 и 8, соединенных последовательно и встречно, суммируются навыходном нагрузочном резисторе 19, ре азультирующее напряжение которого изме -няется по многоэкстремальной кривой приизменении управляющего воздействия и скоторого снимается сигнал о положениирабочей точки на этой кривой,С генератора 28 периодических сигналов на обмотку 29 управления магнитногоусилителя 3 дополнительной магнитнойпары подается сигнал, который оказывает такое же действие на магнитные усилители 3 и 4, как и действие блока 26формирования управляющего воздействияна основную пару магнитных усилителей1 и 2, Т. е. происходит перераспределение напряжения питания между балластным резистором 14 и первичными обмо 1ками 9, 11 магнитных усилителей 34,Напряжение обмотки 9 трансформирует734 данию самонастраивающихся систем управления технологическими процессами ивнедрение их в производство,Формула изобретения Устройство для моделирования много- экстремальных характеристик систем автоматического управления, содержащее пару магнитных усилителей, причем первая рабочая обмотка первого магнитного усилителя через балластный резистор соединена с первой рабочей обмоткой второго усилителя, выводы которой соответ 15 ственно соединены с выводами первого блока смещения ординат, вторые рабочие обмотки магнитных усилителей соединены последовательно и через первый выпрямитель подключены к выводам первого о нагрузочного резистора, первые управлякьщие обмотки магнитных усилителей соединены последовательно и подключены к первому выходу генератора случайных сигналов, вторая управляющая обмотка первого магнитного усилителя подключена к выходу блока управления, а третья управляющая обмотка первого магнитного усилителя соединена с выходом блока задания начальных условий, о т л и ч а ю щ е е- зо с я тем, что, с целью обеспечения оперативности и наглядности моделирования, в него введены генератор периодических,744 8сигналов и дополнительная пара магнитных усилителей, содержащая третий ичетвертый магнитные усилители, причемпервая рабочая обмотка третьего магнитного усилителя через балластный резисторсоединена с первой рабочей обмоткойчетвертого магнитного усилителя, выводыкоторой соответственно соединены с выводами второго блока смещения ординат,а первые рабочие обмотки магнитных усилителей обеих пар соединены последовательно, вторые рабочие обмотки магнитных усилителей дополнительной пары соединены последовательно и через второйвыпрямитель подключены к выводам второго нагрузочного резистора, первые управляющие обмотки дополнительной парымагнитных усилителей соединены последовательно и подключены ко второму входу генератора случайных сигналов, втораяуправляющая обмотка третьего магнитного усилителя подключена к выходу генератора периодических сигналов, а третьяуправляющая обмотка третьего магнитного усилителя включена последовательнов цепь третьей управляющей обмотки первого усилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР226694, кл. 6 06 6 7/66, 1967,2, Авторское свидетельство СССР577546, кл. 6 06 б 7/66, 1975,ЦНИИПИ Заказ 2237/14 Тираж 751 Подписное Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4