Устройство для моделирования экстремальных характеристик

 

(ii) 463988

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 27.05.71 (21) 1661636/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.03.75. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 21.05.75 (51) M. Кл. G 06K 7/48

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 681.34(088.8) (72) Автор изобретения (71) Заявитель

Г. М. Гурович

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта и Ташкентский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ

ХАРАКТЕР И СТ И К

Предлагаемое устройство относится к вычислительной технике и может быть использовано, например, при исследовании систем автоматической оптимизации для воспроизведения статических экстремальных характеристик объектов управления.

Известные моделирующие устройства, содержащие резисторы, диоды, потенциометры, усилители и блок регулируемого запаздывания, обладают ограниченными возможностями изменения крутизны и асимметрии характеристик, сложны в настройке.

Целью предлагаемого изобретения является расширение класса воспроизводимых функций и упрощение настройки.

Указанная цель достигается тем, что устройство содержит матрицу варисторов, включенную между движком первого потенциометра, входные выводы которого соединены с источником постоянного напряжения и с переменным резистором, подключенным к выводам первой пары коммутирующих диодов непосредственно, а к выводам второй пары— через инвертор; другие выводы диодов через переключатель попарно соединены со средней точкой резисторного делителя напряжения и с движком второго потенциометра, подключенного через резистор обратной связи к источнику постоянного напряжения; средняя точка второго потенциометра соединена с резисторным делителем напряжения и со входом усилителя постоянного тока, подключенного к блоку регулируемого запаздывания.

На чертеже представлена схема устройства.

Оно содержит потенциометры 1 и 2, матрицу варисторов 3, диоды 4 — 7, инвертор 8, резисторный делитель напряжения, выполненный на резисторах 9 и 10, резисторы 11, 12, 1ð 13, переключатель 14, усилитель 15 постоянного тока и - блок 16 регулируемого запаздывания.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение, снимаемое с потенциометра 1, 15 прикладывается к цепи, состоящей из последовательно включенных матрицы варисторов

3, резисторов 12 и 11. Благодаря использованию матрицы варисторов ток в этой цепи нелинейно зависит от приложенного напряже2р ния. Нелинейное напряжение, пропорциональное току, выделяется на резисторе 12.

Для начального смещения экстремальной характеристики по оси абсцисс к резистору .11 подключается источник напряжения смеще25 ния; при необходимости реализовать дрейф характеристики по линейному или гармоническому закону напряжение смещения изменяется во времени по линейному или гармоническому закону.

463988

Дрейф вдоль оси ординат реализуется изменением напряжения питания потенциометра 2 по соответствующему закону.

Действие помех осуществляется подключением к резистору 11 генератора помех или шума.

Нелинейное напряжение, выделившееся на резисторе 12, прикладывается к цепи, имеющей два параллельных канала: при положительной полярности напряжения проводит диод 4 (переключатель 14 в положении I) при отрицательной полярности напряжение прикладывается к инвертору 8, полярность его изменяется, проводит диод 6, напряжение, соответствующее обеим ветвям экстремальной характеристики, выделяется на резисторе 10.

Если переключатель 14 в положении II, то при отрицательной полярности прикладываемого напряжения проводит диод 5, при положительной полярности меняется знак его u проводит диод 7.

Таким образом, независимо от полярности напряжения, снимаемого с потенциометра 1, выделяемое на резисторе 10 напряжение всегда одного и того же знака. Снимаемое с потенциометра 2 напряжение выделяется на резисторе 9. Сумма нелинейного напряжения на резисторе 10 и напряжения асимметрии на резисторе 9 прикладывается к усилителю 15, изменяя коэффициент усиления которого, можно придать статической экстремальной характеристике (СЭХ) желаемую форму: при увеличении коэффициента усиления ветви характеристики располагаются выше, крутизна кривой выше, при уменьшении коэффициента усиления ветви СЭХ располагаются ниже.

Напряжение с выхода усилителя 15 поступает к блоку 16 регулируемого запаздывания для реализации необходимого временного сдвига экстремальной характеристики.

Для получения экстремальной характеристики необходимо перемещать движки потенциометров 1, 2 с одинаковой илн различной скоростью, предварительно установив необходимое напряжение питания схемы, величину резисторов 12 и 13, подключив напряжение смещения и генератор помех к резистору 11, установив переключатель 14 в положение I или II в зависимости от величины экстремума — минимум или максимум — и выбрав величину коэффициента усиления усилителя

15 и величину временного сдвига блока 16.

10 Для наблюдения СЭХ при настройке может быть применен электроннолучевой индикатор с большим временем горизонтальной развертки и длительным послесвечением или самопишущий прибор.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования экстремальных характеристик, содержащее резисторы, потенциометры, коммутирующие диоды, ин20 вертор, переключатель, усилитель постоянного тока, источники питания и блок регулируемого запаздывания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций и упрощения настройки, оно

25 содержит матрицу варисторов, включенную между движком первого потенциометра, входные выводы которого соединены с источником постоянного напряжения, а средняя точка связана с резистором, подключенным к источЗ0 нику напряжения смещения, и переменным резистором, подключенным к выводам первой пары коммутирующих диодов непосредственно, а к выводам второй пары — через инвертор, другие выводы диодов через переключа55 тель попарно соединены со средней точкой резисторного делителя напряжения и с движком второго потенциометра, подключенного через резистор обратной связи к источнику постоянного напряжения, средняя точка второго

40 потенциометра соединена с резисторным делителем напряжения и со входом усилителя постоянного тока, подключенного к блоку регулируемого запаздывания.