Патент ссср 291211

29)2И

ОПИСАНИЕ

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик фф

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 22.Х1.1968 (№ 1284562/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приор итетвЂ

Опубликовано 6.1.1971. Бюллетень № 3 за 1971

Дата опубликования описания ЗХ.1971

МПК 6 06g 7/48

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.335.85(088.8) Авторы изобретения

IO. С. Расщепляев и В. М. Соловьев

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ

w(p) = Х ;(p) =

i.=1

Устройство может найти применение при моделировании линейных систем и объектов.

Известны устройства для воспроизведе|ния динамически.; свойств линейных систем, содоржащие ряд параллельно включенных решающих блоков на усилителях постоянного тока, выходы которых подключены к суммирук,щему усилителю.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что его вход соединен:с одним из входов каждого решающего блока и со входом инвертирующего усилителя, выход ,которого связан со вторым входом каждого решающего блока. Каждый решающий блок выполнен на двух усилителях 1постоянного тока, входные зажимы каждого блока через две параллельHo включенные цепочки, каждая из которых содержит последовательно соединенные конденсатор и резистор, и через цепочку из параллельно включенных конденсатора и резистора соединены со входом первого усилителя, выход которого через резистор соединен со входом второго усилителя, постоянного тока, а в цепь обратной связи каждого усилителя включены две параллельные цепочтси, одна из которых содержит резистор, а другая— два последовательно соединенных конденсатора, точка соедиясния которых через резистор связана с шиной нулевого потенциала.

Эти отличиЯ II03HQJIHIoT УIIPocTTITb I

На фиг. 1 приведен пример аппроксимации заданной вещественной частотной характеристики с помощью треугольников, на фиг.

2 — принципиальная схема устройства.

Теоретический анализ показывает, что вещественная частотная характеристика Р; (<0 - ) передаточной функции

h, (1,396mip - 1,788m- ip —,751т, р — — 1) (1,233т р - — — 0,398т,р - - 1)(2,65т р - +.

+ 2,526т,п — 1) (1) являстся наилучшим чсбышсвским приближением тРеУгольной фУнкцш5 с высотой /тт 1 и полосой пропускания о. = /m

I I

Указанные вещественные частотныс функции с высокой точностью аппроксизмируют треугольные функции, что позволяет их использовать для аппроксимации заданных экспериментальных частотных характеристик линейных систем методом треугольников.

Передаточная функция

291211

Ç0 (2) 35

hI(1.396т,р" — 1,788т,р + 1,751ò,р+1) (1,233m,р - +0,398т,р+1) (2,65m p - ;

+ 2,526т;р —, 1) где n — число треугольников, которыми ап.прокс!имируется заданная вещественная частотная характеристика, получаемая в результате аппроксимации заданных зависимостей, реализуется в в иде параллельного соединения подключе!Нных к сумматору решающих блоков, каждый из которых реализует передаточную функцию И",(p). Особенность передаточной функции (2) заключается в том, что слагаемые этого выражения отличаются друг от друга лишь значением h; и величиной масштабного коэффициента т;.

3То дает возмо>кность строить все решающие олоки 1по одной и той же схеме. Требуе»ое значе ние коэффициента h; удоб!Но реализовать ксэффи IIBHTQ>I передачи сумматора по 1-му входу, а значение масштабного коэффициента т; достигается изменением в т; рàз емкости каждого конденсатора i-го решающего блока.

Такой принцип построения усгройствя для воспроизведения динамических свойств линейны.; систем по пх экспер иментальным частотным характеристикам исключает необходимость в вычислении коэффиц!ие!нтов аппроксимирующих функций, тем самым сводя задачу синтеза устройства к определению и реализации коэффициентов h; и mb что позволяет существенно ускорить подготовку задачи, упростить схему устройства и его эксплуатацию.

Устройство cozep>K!IT инвертирующпй усилитель 1, сумматор > и решающие блоки >. реализующие передаточные функции !1; (р) согласно выражению (1) .

Все решающие олоки построены по годной и той же схеме на двух операционных усилителях 4 и 5 постоянного тока. Ka>«zblt реша1ощий блок имеет два входа. Один из входов через две па)>алле;lьные цепочки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных конде!нсатора 6 и резистора 7 соединен с суммирующей точкой первого операционного усилителя 4. Второй вход через параллельно соеди!Ненные конденсатор > и резистор 9 также соединен с суммиру1ощей! To:1кой первого усилителя. В цепь обратной связи первого усилителя включень! две !параллельные цепочки, одна из которых состоит из резистора 10, а другая — из двух последовательно соединенных конденсаторов 11 и 1>, средняя точка которы.: через резистор 18 coeznncna с земляной ш иной. Выход усилителя 4 через резистор 14 соединен со входом усилитеIII 5 постоянного ТОка, в це Ib Обратчой связи которого также включены две параллельные цепо чки, одна из которых состоит из резистора 15, а другая — из двух последовательно соединенных конденсаторов 16 и 17 средняя точка KQToipb!x через резистор 18 соеди!Непа с земляной шиной. Выход второго усилителя постоянного тока является выходом решающего блока.

VcTipoIIcòâo позволяет воспроизвести линам!ические свойства линейных систем, заданные в виде экоперименталь!Ных частотных характеристик. Блок-схема устройства унивсрсальна.

Она позволяет с зада!ннсй точностью:воспроизвести динамические свойства линейных систем, онисываемых передаточными функциями произвольного вида. Точность вос1произведения динамических свойств определяется точностью кусочно-линейной аппроксимации методом треугольников и реализуется изменением числа рещ!яющих блоков устройства.

Набор задачи по заданным эксперимепTBJIbHbDt частотным характеристикам сводится K реализации значений масштабных коэффицие!Нтов и; путем !изменения в ml раз е»костей ко!нденсаторов схемы и реализации значений коэффициентов /т; путем изменения коэффициента передачи сумматора HD I му входу.

Предмет изобретения

1. Устройство для воспроизведения динамичес>хих свойств линекных си:тем по их экспе)>иментяльным RacT01 HI I>l >;BpBKTcpncTHкам, содержащее параллельно включенные решающие блоки на операцион ных усилителях, выходы KQTOðbl: подключены к суммирующему усилителю, отличающееся тем, что, с целью повы1пения точности воспроизведения динамических свойств систем и упрсщенпя конструкции, вход устройства соединен с дним из входов каждог0 ре;пяющего блока и о входом инвертирующего усилителя, выхОд которого связаH со вторым входом каждого решающего блока.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, НТо кя>кдый решающий блох выпо:гиен на двух усилителях поcòoÿ!Híoãо тока, входные зажимы каждого блока через две параллельНо вкл!очеиные цепочки каждая из которых содержит последовательно соединенные конденсатор и резистор,iH через цепочку из параллельно вкл1оченных конденсатора и резистора соединены со входом первого усилителя, выход которого через резистор соединен со вхс.1ом второго усилителя постоя нного тока, а в

0 t> P B T H 0 É свЯзи к а ж д О г о "j c H Jl H T o:l >I вкл>очены две параллельные цепочки, одна из которых содер>кит резистор, а другая — два последовательно соединенных конденсатора, точка соед1!Не ни1! которых через резистор

СВЯЗЯHB С ШИ>НО!1 1!УЛЕВОГО ПОТЕ!НЦ11Я,7Я.

291211

Фиг 2

Составитель И. Шелипова

Текред Т. П. Курилко

Редактор Б. Б. Федотов

Корректор О, Б. Тюрина

Тип, . арьк. фпл. пред. «Патент»

Заказ 52/280. Изд. М 146. Тираж 473 Подписное

ЦИИИПИ Коз|»тета по дс.чам изобретений» открытий ири C.»âcò Министров <..(д.Р

Москва, гК-35, Раушская иаб., д. 4 5