Устройство для моделирования гистерезисных характеристиквсс:сс1о2ная {r<?7'^'~'ii>& t> & «'''''if' иао .,;sii.rrtj»t-ji:,a«-; k- .jlanбиблиотека

302729

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 23.Х.1969 (№ 1368324/18-24) МПК G 06д 7/48 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.1Ъ .1971. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания IЗ.IX.1971

Комитет по делам иаобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.337.001.572. .538.23 (088.8) Авторы изобретения

Ю. А. Медведев и А. А. Галкин

Владимирский политехнический институт

Заявитель

» л j -. л т.-. тт", 1<,; у »

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ГИСТЕРЕЗИСНЪ|Х ХАРАКТЕРИСТИК

Предлагаемое устройство относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для исследования и проектирования нелинейных систем автоматического регулирования и управления, содерж,.ащих объект или звенья с гистерезисной характеристикой, и т. д.

Известные устройства для моделирования гистерезисных характеристик основаны на использовании электронного блока, отражающего неоднозначность петель гистеризиса, и функционального преобразователя.

Однако такие устройства позволяют получить характеристики, являющиеся кусочнолинейной аппроксимацией гистерезисных характеристик реальных устройств и сложны по конструкции.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно выполнено в виде электронной модели линейного апериодического звена, подключенной к операционному усилителю постоянного тока, на входе которого включен резистор, а в цепи обратной связи— параллельно соединенные резистор и цепочка, состоящая из последовательно включенных варистора и диодного ключа.

Это позволило упростить конструкцию устройства.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где 1 — электронная модель линейного апериодического звена, выполненная на операционном усилителе 2 с резисторами 8, 4 и конденсатором б в цепи обратной связи; б— операционный усилитель; 7, 8 — резисторы;

5 9 — варистор; 10 — 11 — диоды; 12, И— делители напряжения.

Элементы 10, 11, 12 и 1З образуют диодный ключ в цепи обратной связи усилителя.

Устройство для моделирования гистерезис10 ных характеристик работает следующим образомм.

При подаче на вход модели напряжения

U, изменяющегося по гармоническому зако15 ну, после затухания переходной составляющей на выходе усилителя 2 напряжение U» будет совершать гармонические колебания, отстающие по фазе относительно входных.

На плоскости с координатами U» и У,х эти

20 колебания будут представлять собой эллипс, оси которого повернуты на некоторый угол а. Beëè÷èíà этого угла определяется частотой входных колебаний и постоянной времени RC — цепочки в обратной связи усилите25 ля 2. Длины осей эллипса при постоянной частоте входных гармонических колебаний пропорциональны амплитуде этих колебаний.

Это позволяет при подаче колебаний У,к с различными амплитудами получить íà выхо30 де у»силителя 2 семейство эллипсов, а на вы302729

Состаивтель и. Шелипова

Техред Л. Л. Евдонов

Редактор Ю. Полякова

Корректор Е, В. Исакова

Заказ 2458717 Изд. № 1043 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр Сапунова, 2 ходе усилителя б — семейство петель гистерезиса.

Напряжение U подается на вход схемы, воспроизводящей среднюю кривую петель гистерезиса. Эта схема представляет собой операционный усилитель постоянного тока, у которого в обратную связь включены параллельно соединенные сопротивление и цепь, состоящая из варистора и диодного ключа.

Такое включение варистора дает возможность воспроизвести нелинейную среднюю кривую петель гистерезиса.

Получаемый на выходе усилителя б нелинейный периодический сигнал U, x на плоскости с координатами U„„„„„x и U,,-. воспроизводит петлю гистерезиса, В схеме, собранной на усилителе б, изменением положения делителей напряжения 12 и

18 и изменением отношения резисторов 7 и 8 можно изменять форму средней кривой петель гистерезиса.

Необходимая ширина петли гистерезиса при заданной амплитуде и частоте входного сигнала устанавливается сопротивлением резистора 3 при постоянной величине емкости конденсатора 5.

При подаче на вход модели гармонических колебаний с различными амплитудами на ее выходе появляются нелинейные периодические колебания, которые на плоскости с координатами алых и Ьвх дают семейство пе тель гистерезиса.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования гистерезисных характеристик, состоящее из последовательно включенных блока неоднозначности и блока воспроизведения средней кривой моде15 лируемого гистерезиса, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства оно выполнено в виде электронной модели линейного апериодического звена, под|ключенной к операционному усилителю постоянного тока, 20 на входе которого включен резистор, а в цепи обратной связи — параллельно соединенные резистор и цепочка, состоящая из последовательно включенных варистора и диодного ключа.