Устройство для воспроизведения гистерезисных функций

 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной техникеи может быть использовано для воспроизведения гистерезисных функций с перестраиваемым законом изменения прямой и обратной ветвей характеристики.. Цель изобретения - расширение класса воспроизводимых функций за счет формирования прямой и обратной ветвей из нескольких различных функций. Устройство содержит двухканальный аналоговый релейный элемент 1, в который входят компаратор 2, первый 3 и второй 4 переключатели, первый 5 и второй 6 входы задающих напряжений, входы 7 и 8 второго переключателя, первый 9 и второй 10 функциональные преобразователи, выходы 11 и 12. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря введению в устройство двух функциональных преобразователей и схеме их включения. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. i (Л .1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 4 G 06 G 7 25 вскс илз е ! )3: ..„13 ! ЫЬЛЙ()ТЕ(А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4078940/24-24 (22) 11.05.86 (46) 23.11.87. Бюл. У 43 (71) Специальное конструкторское бюро вычислительной техники Института кибернетики АН ЭССР (72) Л.И.Волгин и P.-Â.Ï.Ðåáàíå (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР.

9 402015, кл. С 06 G 7/12, 1971.

Авторское свидетельство СССР

)1=- 1288723, кл. G 06 (7/25, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

ГИСТЕРЕЗИСНЫХ ФУНКЦИЙ (57) Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для воспроизведения гистереэисных функций с перестраиваемым законом изменения прямой и обратной ветвей характеристики.

Цель изобретения — расширение класса воспроизводимых функций за счет формирования прямой и обратной ветвей иэ нескольких различных функций. Устройство содержит двухканальный аналоговый релейный элемент 1, в который входят компаратор 2, первый 3 и второй 4 переключатели, первый 5 и второй 6 входы задающих напряжений, вхо% ды 7 и 8 второго переключателя, первый 9 и второй 10 функциональные преобразователи, выходы 11 и 12 ° Достижение поставленной цели обеспечено благодаря введению в устройство двух функциональных преобразователей и схеме их включения. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1354215

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и автома1 при х 7,;

0 при x

I(x Z,) =

По второму выходу (выход второго переключателя 4) устройство воспроизводит заданную гистерезисную функцию

Z = cg(x) I(Z, — x)+f (õ) I(x — Z ), Z, = x

I(Z<-х) и

I(x — Z,) — единичные функции и у = max jó<,у у уy„у q<< (x) ° ° °

55 yд (х)) 1 при Z< x;

I(Z — х) у minify< у< ° ° °,y„ q „ < (x) э ° ° ° ц<<(x)J <

ОприZх, тике.

Цель изобретения — расширение класса воспроизводимых гистерезисных функций за счет формирования прямой и обратной ветвей из нескольких различных функций.

Ha H .1 n H e eH xeM < T oH- 1p ства, на фиг.2 — варианты возможных функциональных преобразователей; на фиг.3 и 4 — некоторые функции, воспроизводимые устройством.

Устройство (фиг. 1) содержит двух- 15 канальный аналоговый релейный элемент 1 (релятор), в который входят компаратор 2, первый 3 и второй 4 переключатели, первый 5 и второй 6 входы задающих напряжений, первый 7 20 и второй 8 информационные входы второго переключателя, первый 9 и второй 10 функциональные преобразователи, Выход<>< 11 и 12 °

Схема функционального преобразо- 25 вателя (фиг.2,а) содержит N функ циональных элементов 13,-13ц и амплитудный селектор 14. Схема на фиг.2,б содержит функциональные элементы 13, -13„, и источники 15,-15„ Зп опорных напряжений, подключенные к соответствующим информационным входам амплитудного селектора 14, который может выполнять функции минимизирующего или максимизирующего амплитудного селектора, Устройство (фиг.1) работает следующим образом.

Входной сигнал х подается на второй (инвертирующий) вход компаратора

2, первый (неинвертирующий) вход которого присоединен к выходу первого переключателя 3.

По. первому выходу (выход первого переключателя 3) устройство воспроиз- 4 водит прямоугольную гистерезисную, функцию Z< представленную на фиг.3a: где q(x) и f(x) — заданные функции, воспроизводимые соответственно первым

9 и вторым 10 функциональными преобразователями, На фиг.Зб изображе< а одна из функций, воспроизводимых устройством.

Если преобразователь 9 есть повторитель напряжения (или вход устройства непосредственно соединен с входом

7), а преобразователь 10 есть инвертор знака, т ° е. f(x) = -х, то устройство воспроизводит функцию, представленную на фиг.Зв.

В общем случае устройство может воспроизводить гистерезисные функции с любыми законами изменения прямой

< (х) и - обратной f(x) ветвей характеристики, заданными функциональными преобразователями 9 и 10. При этом ширина зоны гистерезиса b х = х, -х регулируется изменением напряжений х, и х, на входах 5 и 6.

Прямая и обратная ветви воспроизводимой гистерезисной функции могут быть сформированы из нескольких различных функций, если функциональные преобразователи 9 и 10 выполнены по схемам, представленным на фиг.2а и (или) фиг.2б.

Амплитудные селекторы 14 в этих схемах воспроизводят, например, логическую операцию для фиг.2а у = тпах jp, (х), ц (х),...,(pÄ(x)g

1354215 з где с ;(х). и f;(x) — функции, воспроизводимые преобразователями 13; при их работе соответственно в функциональных преобразователях 9 и 10;

5 у (j = 1,2,...,n) — источников напряжения 15, .

На фиг.4а представлена функция, 1 воспроизводимая при использовании в качестве функциональных преобразователей 9 и 10 преобразователя по фиг.2а (N = 2), при использовании в преобразователе 9 максимизирующего, а в преобразователе 10 минимизирующего амплитудных селекторов 14.

На фиг.46 представлена функция, воспроизводимая устройством при использовании в качестве функциональных преобразователей 9 и 10 преобразователя по фиг.26 (N = 2) при q (х) = -х (функциональный элемент 13 в преобразователе 9 является инвертором знака), f<(х) = х (функциональный элемент 13 преобразователя 10 является повторителем напряжения) и исполь- 25 зовании в преобразователях 9 и 10 соответственно максимизирующего и минимизирующего двухвходовых амплитудных селекторов.

Если в качестве функциональных элементов в функциональных преобразователях (фиг.2) использовать масштабные преобразователи (релители и уси-, лители напряжения) с ср;(х)

= k;x,f (х) =- 1с х; где k,, 1с масштабйые коэффициенты, то возможна аппроксимация любой заданной функцией прямой и обратной ветвей гистерезисных характеристик.

Формула изобретения

1. Устройство для воспроизведения гистерезисных функций, содержащее двухканальный аналоговый релейный элемент, выполненный в виде компаратора, выход которого подключен к управляющим входам двух переключателей, подсоединенных выходами к двум соответствующим выходам устройства, первый вход компаратора соединен с выходом первого переключателя, а второй вход является информационным входом устройства, информационные входы первого переключателя двухканального аналогового релейного элемента являются соответственно первым и вторым входами задающих напряжений устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых гистерезисных функций, оно содержит первый и второй функциональные преобразователи, входы которых соединены с вторым входом компаратора, а выходы подключены соответственно к первому и второму информационным входам второго переключателя аналогового релейного элемента

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что в нем каждый функциональный преобразователь состоит из N-входового амплитудного селектора, и источников опорных напряжений и (N-и) функциональных элементов, входы которых объединены и яв-, ляются входом преобразователя, а выходы подключены к соответствующим (N-n) информационным входам амплитудного селектора, выходы и источников опорных напряжений подключены к соответствующим и информационным входам амплитудного селектора, выход которого является выходом преобразователя.

1354215

Х) g() Составитель А.Маслов

Техред Л.Олийнык Корректор M,Øàðoøè

Редактор Н.Бобкова

Заказ 5696/45

Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4