Устройство для моделирования петли гистерезиса

Авторы патента:

G06G7/48 - аналоговые вычислительные машины для специальных процессов, систем или устройств, например моделирующие устройства

G06G7/25 - для расчета прерывистых функций, например мертвого хода или мертвой зоны, ограничения абсолютных или пиковых значений величин

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для использования при моделировании электромеханических систем, преимущественно автоматизированных с волновыми зубчатыми передачами, упругими элементами типа рессор или из резины, с элементами из ферромагнетиков и диэлектриков с учетом рассеяния энергии при их деформировании, перемагничивании или переполяризации. Целью изобретения является расширение области применения за счет воспроизведения нелинейности начальной ветви петли гистерезиса. Устройство для моделирования петли гистерезиса содержит сумматор 1, первый 2 и второй 3 интеграторы, первый 4, второй 5, третий 6 и четвертый 7 блоки умножения, первый 8 и второй 9 блоки выделения модуля. Каждый из блоков выделения модуля выполнен, например, на сумматоре, инверторе и двух диодах. Устройство имеет информационный вход 10 по сигналу скорости X<SB POS="POST">1</SB>/T/ первого параметра, первый выход 11 по сигналу первого параметра X<SB POS="POST">1</SB>/T/, второй выход 12 по сигналу второго параметра X<SB POS="POST">2</SB>/T/. Поставленная цель обеспечивается благодаря введению в устройство первого 8 и второго 9 блоков выделения модуля и третьего 6 и четвертого 7 блоков умножения, а также новым связям между составными элементами устройства. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 G 06 G 7!25 7 48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4443640/24-24 (22) 25,05.88 (46) 15.03.90.„Бюл. У 10 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электромеханики (72) Г.А.Трель (53) 681,3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1269157, кл. G 06 С 7/25, 1985.

Авторское свидетельство СССР

Р 1399780, кл . G 06 G 7/48, 1987 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ПЕТЛИ ГИСТЕРЕЗИСА (57) Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для использования при моделировании электромеханических систем, преимущественно автоматизированных с волновыми зубчатыми передачами, упругими элементами типа рессор или из резины, с элементами из ферромагнетиков и диэлектриков с учетом рассеяния энергии при их деформировании, перемагничивании или

„„Я0„„1550542 А 1

2 переполяризации. Целью изобретения является расширение области применения за счет воспроизведения нелинейности начальной ветви петли гистерезиса. Устройство для моделирования петли гистерезиса содержит сумматор

1, первый 2 и второй 3 интеграторы, первый 4, второй 5, третий 6 и четвертый 7 блоки умножения, первый 8 и второй 9 блоки выделения модуля.

Каждый из блоков выделения модуля выполнен, натфимер, на сумматоре, инверторе и двух диодах. Устройство имеет информационный вход 10 по сигналу скорости Х,(t) первого параметра, первый ввп од 11 по сигналу первого параметра X (t) и второй выход

12 по сигналу второго параметра

Х (), Поставленная цель обеспечивается благодаря введению в устройство первого 8 и второго 9 блоков выделения модуля н .третьего 6 и четвертого 7 блоков умножения, а также новым связям между составными элементами устройства. 1 ил.

1550542

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и пред"

Назначено для использования при моДелировании электромеханических сис5

a åM, преимущественно автоматизированных. с волновыми зубчатыми передачами, упругими элементами типа рессор или резины, с элементами из ферромагнетиков и диэлектриков с учетом рассеяния энергии при их деформиро ании, перемагничивании или переполя изации.

Целью изобретения является расфирение области применения устройства. 15 а счет воспроизведения нелинейности ачальной ветви петли гистерезиса, На чертеже приведена схема предагаемого устройства, Устройство содержит сумматор 1, 70 первый 2 и второй 3 интеграторы, первый 4, второй 5, третий би четвертый 7 блоки умножения, первый 8 и второй 9 блоки выделения. модуля, Каждый из блоков выделения модуля 25 может быть выполнен, например, иа сумматоре, инверторе и двух,циодах °

Устройство имеет информационный .вход 10 по сигналу скорости X„(t) первого параметра, первый выход 11 по сигналу первого параметра Х>(t) и второй выход 12 по сигналу второго ,.параметра Х (t).

Работу устройства рассмотрим на

:примере моделирования петли гистерезиса при перемагничивании ферромаг35 нетика в слабых и средних технических полях, В процессе моделирования сигнал

4 скорости первого параметра X (.t)

= B(t), соответствующий скорости изменения индукции B(t)„ с входа 10 устройства поступает на третий вход сумматора 1, на вход первого блока

8 выделения модуля, на один из входов третьего блока б умножения и на вход первого интегратора 2, C выхода последнего сигнал первого параметра

X (t) = B(t) соответствующий индук1 ции B(t), поступает на первый выход

11 устройства и на соответствующие

50 входы первого 4, третьего 6 и четвертого 7 блоков умножения. С выхода первого блока 8 выделения модуля сигнал, соответствующий модулю скорости изменения индукции lB(t)l, 55 поступает на другой выход первого блока 4 умножения. На его выходе получают сигнал произведения IB(t)!к

«B(t), соответствующий скорости первой составляющей силы внутреннего трений, который подают на первый вход сумматора 1, На второй вход этого сумматора поступает сигнал с выхода второго блока 5 умножения.

После перемножения сигналов, поступающих на входы третьего блока 6 умножения, на его выходе получают сигнал произведения B(t) ° B(t), который подают на второй вход четвертого блока 7 умножения. Сигнал с выхода этого блока, соответствующий произведению В(t) ° В (Т), поступает на четвертый вход сумматора 1, Сумма сигналов, поступающих на входы сумматорa 1, дает сигнал скорости второго параметра Х (t) = H(t), соответствующий скорости изменения напряженности магнитного поля H(f;), который подают на входы второго блока 9 выделения модуля и второго интегратора 3. С выхода последнего сигнал второго параметра X (t)=H(t}, соответствующий напряженности поля, поступает на втррой выход 12 устройства и на первый вход второго блока

5 умножения, на второй вход которого подают сигнал с выхода второго блока

9 выделения модуля, соответствующий модулю скорости изменения напряженности поля I II(t) ), На выходе второго блока 5 умножения получают сигнал

1 произведения ) I(t)J H(t), соответствующий скорости второй составляющей силы внутреннеro трения.

В результате устройство воспроизводит зависимость напряженности поля H(t) от индукции B(t) с учетом внутреннего гистерезисного трения и предыстории их изменения

НК) = K„B(t) + К,В (t) +

+ К,В (t) Syn B(t) вЂ” К,н (t) SgnH(t)+Cp, где К, вЂ” коэффициенты, характеризующие форму петли гистерезиса (i = 1-4);

5 п вЂ” обозначение знака функции;

С вЂ” начальные условия интегри1 рования для 1-й ветви гистерезиса.

Таким образом, предлагаемое устройство воспроизводит в аналоговом виде зависимость между параметрами состояния Х „(t) и Х (t) моделируемого элемента с учетом его внутреннего гистерезисного трения, описы5 155 ваемую в общем виде дифференциальным уравнением

X,(t) =. К,Х,(t) + 3К,Х, (t)X(t) +

+ 2КзХ, (t) f k, (t) l вЂ” 2K Õ,(t) f X (t) C, I где Х,(t), Х (t) вЂ” скорости параметров Х,(t) и X (t) е

Формула изобретения

Составитель А.Маслов

Редактор А.Лежнина Техред А. Кравчук Корректор Л,Патай

Заказ 275 Тираж 557 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 10f

Устройство для моделирования петли гистерезиса, содержащее сумматор, первый и второй интеграторы и первый и второй блоки умножения, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, а их первые входы подключены к вы- . ходам соответственно первого и второго интеграторов и первому и второму выходам устройства, информационный вход первого интегратора соединен с информационным входом устройства и третьим входом сумматора, выход которого подключен к информационному

0542 6 входу второго интегратора, о т л и -1 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расщирения области применения эа

5 счет воспроизведения нелинейности. начальной ветви петли гистереэиса, в него введены первый и второй блоки вьщеления модуля и третий и чет- вертый блоки умножения, подключенные

10 первыми входами к выходу первого интегратора, второй вход и выход третьeгo блока умножения соединены соответственно с информационным входом первого интегратора и вторым

15 входом четвертого блока умножения, выход которого подключен к четвертому входу сумматора, вход и выход первого блока выделения модуля подключены соответственно к информацион2р .ному входу устройства и,второму входу первого блока умножения, а вход и выход. второго блока выделения модуля вЂ” соответственно к выходу сумматора и второму входу второго

26 блока умножения.

Устройство для моделирования петли гистерезиса

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться для испытаний фотографических систем и фотоматериалов

Аналоговый оптимизатор числа запасных блоков технической системы // 1547003

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при определении оптимального количества запасных блоков сложных технических систем

Устройство для моделирования электрических двухполюсников // 1543429

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для моделирования схем с частотно-зависимыми электрическими двухполюсниками

Устройство для моделирования диаграммы циклического деформирования // 1543428

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для исследования методами аналогового моделирования динамики, прочности и долговечности механических систем с учетом диссипации энергии на внутреннее трение в циклически стабильных изотропных и анизотропных материалах упругих элементов в процессе их упругого и упругопластического деформирования, особенно при оценках длительности затухания свободных колебаний и малоцикловой несущей способности этих механических систем

Устройство для моделирования силы трения // 1543427

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, предназначено для использования при моделировании систем с парами трения и позволяет воспроизводить зависимость силы сопротивления в паре от предварительного смещения элементов пары и его предыстории, нормального усилия в контакте пары и направления относительного скольжения элементов пары после их выхода из зоны предварительного смещения с учетом диссипации энергии в этой зоне, скачков силы трения при выходе из нее и возможности исключения указанных скачков при действии тангенциальной вибрации

Устройство для определения вероятностей состояний дискретных марковских процессов // 1532920

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для вычисления вероятностей состояния дискретных марковских процессов

Устройство для моделирования динамических объектов // 1529254

Изобретение относится к моделированию и радиофизике и может быть использовано для исследования физических полей в системах с различной формой движения материи (механической, электрической, магнитной, химической, биологической, тепловой и т.п.).Целью изобретения является расширение области применения устройства

Устройство для полунатурного моделирования червячного привода станка // 1522247

Изобретение относится к системам автоматизированного проектирования и может быть использовано в качестве лабораторного стенда при автоматизированном проектировании прецизионных шлифовальных станков

Устройство для выбора оптимальных решений // 1518824

Имитатор автоматизированной бетоносмесительной установки // 1515181

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в автоматизированных системах управления приготовлением бетонной смеси в качестве встроенного имитатора объекта управления

Аналоговый логический элемент для воспроизведения линейно- разрывных функций // 1550541

Устройство для ранжирования аналоговых сигналов // 1541636

Устройство для воспроизведения кусочно-разрывных функций // 1513480

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в качестве генератора функций с N точками разрыва и (или) излома, аппроксиматора функций, в качестве аналогового мультиплексора и демультиплесора и др

Амплитудный селектор максимального тока // 1513479

Изобретение относится к области вычислительной техники и электроники

Устройство для моделирования зоны нечувствительности // 1501099

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при проектировании систем автоматического управления

Аналоговый логический элемент для воспроизведения линейно- разрывных функций // 1501098

Изобретение относится к автоматике, вычислительной, импульсной и измерительной технике и может быть использовано в качестве многофункционального элемента многоцелевого применения

Селектор минимального сигнала // 1481804

Аналоговый мультиплексор-демультиплексор // 1478233

Формирователь зоны нечувствительности // 1460730

Устройство для воспроизведения неоднозначных функций // 1456974

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано в моделирующей технике, в нелинейных системах автоматического управления и регулирования

Реляторный коммутатор // 2103735

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров и др