ES2316231A1 - Electronic emulator of dynamic systems (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
Emulador electrónico de sistemas dinámicos.Electronic emulator of dynamic systems.
La presente invención tiene por objeto un dispositivo de cómputo optimizado para resolver sistemas de ecuaciones diferenciales obtenidos de un modelo dinámico, que está compuesto por dos subsistemas: a) una bancada ó placa madre, que soporta dos categorías de sistemas electrónicos: cuádruplos eléctricos electrónicamente configurables y centralitas analógicas de interconexión, que se disponen como red de área local; b) un sistema de adquisición de datos conectado a un PC. El PC soporta a su vez un software de análisis de datos en tiempo real.The present invention aims at a optimized computing device to solve systems differential equations obtained from a dynamic model, which is composed of two subsystems: a) a bench or motherboard, which Supports two categories of electronic systems: quadruples electronically configurable electrical and analog control units interconnection, which are arranged as a local area network; b) a data acquisition system connected to a PC. The PC supports Turn a real-time data analysis software.
Existen dos técnicas similares, las computadoras analógicas clásicas (o GPAC, General Purpose Analog Computer) y las computadoras digitales híbridas.There are two similar techniques, computers classic analogs (or GPAC, General Purpose Analog Computer) and the hybrid digital computers
Una computadora analógica representa la información como valores continuos (señales) de un sistema físico. En una computadora analógica electrónica las señales son de tensión o de corriente. La programación de una computadora electrónica analógica se realiza mediante el ensamblaje (y/o la configuración) de los componentes de circuito apropiados en un sistema electrónico cuyas señales son análogas a las soluciones del modelo matemático a computar.An analog computer represents the information as continuous values (signals) of a physical system. In an electronic analog computer the signals are voltage or current. The programming of an electronic computer Analog is done by assembly (and / or configuration) of the appropriate circuit components in an electronic system whose signals are analogous to the mathematical model solutions to compute.
Existen dos tipos de computadoras analógicas: las indirectas y las directas. Las computadoras analógicas indirectas o GPAC's (General Purpose Analog Computer, descritas por C. Shannon circa 1950) implementan funciones matemáticas mediante la combinación de bloques de circuitería analógica que, individualmente, representan funciones matemáticas predefinidas (multiplicadores, sumadores, integradores, derivadores, etc, la mayoría de ellos empleando circuitos con amplificadores operacionales).There are two types of analog computers: the indirect and the direct. Analog computers Indirect or GPAC's (General Purpose Analog Computer, described by C. Shannon circa 1950) implement mathematical functions through the combination of analog circuitry blocks that, individually, they represent predefined mathematical functions (multipliers, adders, integrators, derivators, etc., the most of them using circuits with amplifiers operational).
Para establecer la relación entre un modelo matemático y su análogo indirecto es necesario realizar un análisis funcional del modelo (típicamente un análisis de Laplace). La GPAC implementa un el modelo funcional y no el modelo dinámico. La GPAC genera señales análogas a las medidas en el sistema dinámico pero no comparte con él la misma estructura matemática subyacente. No resultan especialmente apropiadas para computar sistemas de ecuaciones diferenciales no lineales porque en este caso los modelos funcionales se vuelven muy complejos.To establish the relationship between a model mathematician and its indirect analog is necessary to perform an analysis Functional model (typically a Laplace analysis). GPAC It implements a functional model and not the dynamic model. GPAC generates signals analogous to measurements in the dynamic system but not share with him the same underlying mathematical structure. Do not they are especially appropriate for computing systems nonlinear differential equations because in this case the Functional models become very complex.
Las GPAC's no se emplean actualmente porque las computadoras digitales programables las han superado en términos de precisión, velocidad y versatilidad en su principal aplicación, la resolución de sistemas de ecuaciones diferenciales lineales. Hoy en día sólo pueden verse GPAC's simuladas, por ejemplo en el lenguaje de modelado de sistemas dinámicos Simulink de la empresa Mathworks, Inc.GPACs are not currently used because the programmable digital computers have surpassed them in terms of precision, speed and versatility in its main application, the solving systems of linear differential equations. Today in day only simulated GPACs can be seen, for example in the language of modeling of dynamic systems Simulink of the company Mathworks, Inc.
Las computadoras analógicas directas no necesitan de un análisis funcional del modelo. En ellas la dinámica del circuito electrónico ensamblado y configurado es idéntica a la dinámica del modelo matemático a resolver. El ensamblaje se limita a la interconexión de elementos de circuito básicos, así condensadores, bobinas, resistencias, amplificadores, etc. El conjunto de ecuaciones del sistema dinámico emerje analizando con la teoría de circuitos la topología y las características de operación del circuito electrónico sintetizado.Direct analog computers do not They need a functional analysis of the model. In them the dynamics of the electronic circuit assembled and configured is identical to the dynamics of the mathematical model to solve. The assembly is limited to the interconnection of basic circuit elements as well capacitors, coils, resistors, amplifiers, etc. He set of equations of the dynamic system emerge analyzing with circuit theory the topology and the characteristics of operation of the synthesized electronic circuit.
Una computadora analógica directa es realmente una emulación del sistema dinámico a estudiar porque es idéntico a él no sólo en las señales que genera sino también en la estructura matemática subyacente.A direct analog computer is really an emulation of the dynamic system to study because it is identical to he not only in the signals he generates but also in the structure underlying math
No se puede decir que las computadoras analógicas directas hayan sido superadas por las computadoras digitales programables. En problemas fuertemente no lineales el análisis de las señales de la computadora analógica directa es más rápido que la simulación digital del conjunto de ecuaciones no lineales del modelo.You can't say that computers direct analogs have been surpassed by computers programmable digital In strongly nonlinear problems the Analog direct computer signal analysis is more fast than the digital simulation of the set of equations does not linear model.
Por su carácter de emuladores de sistemas dinámicos las computadoras analógicas directas tienen, además, un interés intrínseco para el prototipado rápido de sistemas dinámicos y para el diseño de circuitos electrónicos fuertemente no lineales. Por encima de un nivel de complejidad los simuladores de circuitos (por ejemplo PSpice de Cadence Design Systems, Inc) se encuentran con serios problemas de recursos. Esos problemas son resueltos por la computadora analógica directa mediante la implementación del circuito electrónico a estudiar o en su defecto de un modelo a escala.Because of its character as system emulators dynamic direct analog computers also have a intrinsic interest for rapid prototyping of dynamic systems and for the design of strongly non-linear electronic circuits. Above a level of complexity circuit simulators (for example PSpice of Cadence Design Systems, Inc) meet With serious resource problems. Those problems are solved by the direct analog computer by implementing the electronic circuit to study or failing a model to scale.
Una computadora híbrida es cualquier tipo de computadora que mezcle técnicas digitales con técnicas analógicas para la resolución de problemas de cómputo.A hybrid computer is any kind of computer that mixes digital techniques with analog techniques for the resolution of computing problems.
Las computadoras híbridas actuales, llamadas computadoras digitales híbridas, mezclan procesadores digitales de uso general (microprocesadores o incluso procesadores digitales de señal, también conocidos como DSP's o Digital Signal Processors) con matrices de puertas lógicas reconfigurables por efecto de campo (FPGA, Field Programmable Gate Array). Un ejemplo de compañía que comercializa estas arquitecturas es SRC, Inc. El objetivo de estas computadoras híbridas no es la emulación de sistemas dinámicos sino la consecución de mayores cotas de paralelismo en cálculos digitales.The current hybrid computers, called hybrid digital computers, mix digital processors of general use (microprocessors or even digital processors of signal, also known as DSP's or Digital Signal Processors) with arrays of logic gates reconfigurable by field effect (FPGA, Field Programmable Gate Array). An example of a company that markets these architectures is SRC, Inc. The purpose of these hybrid computers is not the emulation of dynamic systems but achieving higher levels of parallelism in calculations digital
Existen incluso intentos de construcción de computadoras analógicas indirectas (GPAC's) utilizando emuladores digitales de los bloques analógicos mediante el empleo de FPGA's. Hablaríamos de una computadora híbrida de análogo indirecto. Por ejemploThere are even attempts to build indirect analog computers (GPACs) using emulators digital analogue blocks through the use of FPGA's. We would talk about an indirect analog hybrid computer. By example
The Digital Implementation of Analog Computer Modules, Tesina de Licenciatura, Joshua Gan, Department of Electrical and Computer Engineering, University of Queensland, Australia, 1997,The Digital Implementation of Analog Computer Modules, Bachelor's Thesis, Joshua Gan, Department of Electrical and Computer Engineering, University of Queensland, Australia, 1997,
Se recoge en la literatura científico-técnica propuestas de computadoras configurables para la solución de problemas de algoritmos genéticos; el campo se conoce como evolvable hardware. Por ejemplo ver:It is collected in the literature scientific-technical computer proposals configurable for troubleshooting genetic algorithms; The field is known as evolvable hardware. For example see:
Jim Torresen. Evolvable Hardware as a New Computer Architecture. International Conference on Advances in Infrastructure for Electronic Business, Education, Science, and Medicine on the Internet (SSGRR 2002W), January 2002, L`Aquila, Italy.Jim Torresen Evolvable Hardware as a New Computer Architecture International Conference on Advances in Infrastructure for Electronic Business, Education, Science, and Medicine on the Internet (SSGRR 2002W), January 2002, L`Aquila, Italy
Pero tampoco abordan la solución mediante señales de problemas de ecuaciones diferenciales no lineales (sistemas dinámicos) sino la solución de problemas de algoritmos genéticos mediante computadoras híbridas digitales aprovechando la reconfigurabilidad de las FPGA's.But they also don't address the solution by signs of nonlinear differential equation problems (dynamic systems) but the solution of algorithm problems genetic through digital hybrid computers taking advantage of the reconfigurability of FPGA's.
El emulador electrónico de sistemas dinámicos, objeto de esta patente, es clasificable, según la discusión anterior, como una computadora híbrida de análogo directo. En el cómputo, es decir, la solución del sistema de ecuaciones diferenciales no lineales, se comporta como una computadora analógica directa: el cómputo consiste en la síntesis de un circuito análogo directo, puesta en marcha del mismo y posterior adquisición y análisis de las señales eléctricas. La síntesis del circuito se realiza mediante la configuración de un conjunto de cuadrupolos eléctricos y mediante la interconexión de los mismos a través de una matriz electrónica de interconexiones.The electronic emulator of dynamic systems, object of this patent, is classifiable, according to the discussion above, as a hybrid direct analog computer. At computation, that is, the solution of the system of equations non-linear differentials, behaves like a computer direct analog: the computation consists of the synthesis of a direct analog circuit, commissioning and subsequent Acquisition and analysis of electrical signals. The synthesis of circuit is done by configuring a set of electric quadrupoles and by interconnecting them to through an electronic matrix of interconnections.
Por otro lado también es una computadora híbrida porque emplea:On the other hand it is also a hybrid computer because it employs:
1. para la programación de la computadora, microprocesadores en red de área local que realizan una configuración electrónica de los cuadrupolos eléctricos disponibles, centralitas analógicas de mando digital (también conocidas como matrices electrónicas de conexiones o, en inglés, crossbar switches) que estructuran la conexión eléctrica entre los cuadrupolos1. for computer programming, microprocessors in local area network that perform a electronic configuration of electric quadrupoles available, digital control analogue control units (also known as electronic connection matrices or, in English, crossbar switches) that structure the electrical connection between quadrupoles
2. y un PC con tarjeta de adquisición de datos
para la captura de señales. y su posterior análisis matemático en
tiempo real mediante la tecnología de instrumentación virtual
(patentada por National Instruments, Inc y denominada LabVIEW
aunque también se puede encontrar bajo otra denominación en Agilent
VEE de Agilent Technologies,
Inc.2. and a PC with data acquisition card for signal capture. and its subsequent real-time mathematical analysis using virtual instrumentation technology (patented by National Instruments, Inc and called LabVIEW although it can also be found under another denomination in Agilent VEE of Agilent Technologies,
Inc.
Por tanto se trataría de una nueva forma de computo no recogido en las alternativas anteriores. Respecto a la alternativa de cálculo numérico en una computadora digital presenta la ventaja de su mayor rapidez, sin limitaciones de recursos de cómputo. Además puede emplearse para labores de prototipado rápido cuando se trata de diseñar circuitos electrónicos fuertemente no lineales. Los entornos software de diseño electrónico se encuentran con serios problemas de recursos frente a las simulaciones de circuitos electrónicos fuertemente no lineales.Therefore it would be a new way of computing not included in the previous alternatives. According to the numerical calculation alternative in a digital computer presents the advantage of its greater rapidity, without limitations of resources of calculation. It can also be used for rapid prototyping work when it comes to designing electronic circuits strongly not linear Electronic design software environments meet with serious resource problems in the face of simulations of strongly nonlinear electronic circuits.
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El emulador electrónico de sistemas dinámicos, objeto de esta patente, es un dispositivo de cómputo optimizado para resolver sistemas de ecuaciones diferenciales obtenidos de un modelo dinámico (conocidos en la literatura matemática como sistemas dinámicos). Su uso se dirige a la resolución de sistemas dinámicos no lineales, un problema matemático de difícil resolución mediante computadoras más convencionales.The electronic emulator of dynamic systems, object of this patent, is an optimized computing device to solve systems of differential equations obtained from a dynamic model (known in mathematical literature as dynamic systems). Its use is directed to the resolution of systems nonlinear dynamics, a difficult math problem by more conventional computers.
La resolución del sistema de ecuaciones diferenciales se consigue sintetizando un circuito electrónico regido por esas ecuaciones. La síntesis del circuito se realiza por medios electrónicos. El resultado del cómputo se expresa como señales generadas por el circuito electrónico sintetizado. Esas señales son adquiridas por un sistema de adquisición de datos y procesadas mediante un software de tratamiento de datos en tiempo real dentro de un ordenador personal (PC en adelante).The resolution of the system of equations differentials are achieved by synthesizing an electronic circuit governed by those equations. The synthesis of the circuit is done by electronic media. The result of the computation is expressed as signals generated by the synthesized electronic circuit. Those signals are acquired by a data acquisition system and processed by time data processing software real inside a personal computer (PC onwards).
El dispositivo está compuesto por dos subsistemas:The device is composed of two subsystems:
a) Una bancada (o placa madre) que soporta dos categorías de sistemas electrónicos: cuadrupolos eléctricos electrónicamente configurables y centralitas analógicas de interconexión. La bancada dispone de un canal de comunicaciones para intercambiar comandos digitales, de conexiones de señales para un sistema de adquisición de datos, de fuentes lineales de alimentación y de puntos de entrada de señal externa. Los cuadrupolos y las centralitas se disponen como red de área local.a) A bench (or motherboard) that supports two electronic systems categories: electric quadrupoles electronically configurable and analog switchboards of interconnection. The bench has a communications channel to exchange digital commands, from signal connections to a data acquisition system, from linear sources of Power and external signal input points. The quadrupoles and switchboards are arranged as an area network local.
b) Un sistema de adquisición de datos conectado a un PC. El PC a su vez soporta un software de análisis de datos en tiempo real.b) A connected data acquisition system to a PC The PC in turn supports a data analysis software in real time.
Los cuadrupolos eléctricos comprenden un microprocesador, circuitos de conmutación y un banco de componentes eléctricos configurables (bien componentes pasivos como condensadores, bobinas o resistencias, bien componentes activos como amplificadores, transistores o diodos). El microprocesador de cada cuadrupolo procesa comandos electrónicos provenientes de un canal de comunicaciones y los transforma en órdenes a los circuitos de conmutación. Los circuitos de conmutación modifican el valor del banco de componentes electrónicos (por ejemplo, la inductancia del banco de bobinas, la resistencia del banco de resistencias, la capacitancia del banco de condensadores o la ganancia del banco de amplificadores).The electric quadrupoles comprise a microprocessor, switching circuits and a component bank configurable electrical (well passive components such as capacitors, coils or resistors, either active components as amplifiers, transistors or diodes). The microprocessor of each quadrupole processes electronic commands from a communications channel and transforms them into orders to the circuits switching The switching circuits modify the value of the electronic component bank (for example, the inductance of the coil bank, resistance bank resistance, the capacitance of the capacitor bank or the gain of the bank of amplifiers)
Existen dos subtipos de centralitas de interconexión analógica. El primer tipo de centralita, en adelante centralita de topología, se ocupa de las interconexiones entre cuadrupolos. El segundo tipo de centralita, en adelante centralita de sondas, se ocupa de las interconexiones entre los cuadrupolos y el sistema de adquisición de datos.There are two subtypes of switchboards of analog interconnection The first type of switchboard, from now on Topology switchboard, deals with the interconnections between quadruples. The second type of switchboard, hereinafter switchboard of probes, deals with the interconnections between quadrupoles and The data acquisition system.
La centralita de topología se ocupa de establecer el patrón de conexiones eléctricas entre los cuadrupolos de la bancada. Comprenden un microprocesador y un circuito de interconexión matricial (denominado cross bar switch o matrices de interconexión en la literatura especializada). El microprocesador incorporado recibe comandos electrónicos provenientes del canal de comunicaciones y los transforma en un patrón matricial de interconexiones. El resultado de un patrón de interconexiones entre cuadrupolos es la síntesis de un circuito electrónico formado por tantos componentes como cuadrupolos hayan sido interconectados.The topology switchboard deals with establish the pattern of electrical connections between the quadrupoles of the bench. They comprise a microprocessor and a circuit of matrix interconnection (called cross bar switch or matrices of interconnection in specialized literature). Microprocessor built-in receives electronic commands from the channel communications and transforms them into a matrix pattern of interconnections. The result of a pattern of interconnections between quadrupoles is the synthesis of an electronic circuit formed by as many components as quadrupoles have been interconnected.
La centralita de sondas se dedica a establecer interconexiones entre puntos de medida de señal de cada cuadrupolo y líneas disponibles de los canales de adquisición del sistema de adquisición de datos. Comprenden un microprocesador y un circuito de matriz de interconexión. El microprocesador incorporado recibe comandos electrónicos provenientes del canal de comunicaciones y los transforma en un patrón matricial de interconexiones entre puntos de cada cuadrupolo y puntos de una línea electrónica del sistema de adquisición de datos. Estas interconexiones están convenientemente compensadas para que las impedancias del conjunto sean independientes de la frecuencia dentro del rango esperable de señales. Por este motivo estas interconexiones pueden ser consideradas como sondas de medida reconfigurables.The probe unit is dedicated to establishing interconnections between signal measurement points of each quadrupole and available lines of the acquisition channels of the system Data acquisition. They comprise a microprocessor and a circuit of interconnection matrix. The built-in microprocessor receives electronic commands from the communications channel and the transforms into a matrix pattern of interconnections between points of each quadrupole and points of an electronic system line Data acquisition. These interconnections are conveniently compensated so that the impedances of the set are independent of the frequency within the expected range of signs. For this reason these interconnections can be considered as reconfigurable measurement probes.
La programación del emulador electrónico significa la síntesis de un circuito electrónico estructuralmente análogo al sistema dinámico, su puesta en marcha, la adquisición de las señales generadas y el posterior análisis de éstas mediante técnicas de análisis software de datos.The electronic emulator programming means the synthesis of a structurally electronic circuit analogous to the dynamic system, its implementation, the acquisition of the generated signals and the subsequent analysis of these by Data analysis software techniques.
Presenta varias ventajas frente a técnicas de cálculo numérico:It has several advantages over techniques of numerical operation:
1. Permite resolver las ecuaciones diferenciales del sistema dinámico en tiempo real, examinando las señales del sistema dinámico.1. Lets solve differential equations of the dynamic system in real time, examining the signals of the dynamic system
2. La síntesis del circuito electrónico es automática, mediante comando digital.2. The synthesis of the electronic circuit is Automatic, by digital command.
3. La captura de datos se realiza en tiempo real, mediante técnicas de instrumentación electrónica.3. Data capture is done in time real, through electronic instrumentation techniques.
4. Permite comprobar la validez de un modelado matemático examinando un circuito electrónico análogo.4. Check the validity of a modeling Mathematician examining an analog electronic circuit.
5. Permite sintetizar rápidamente un circuito electrónico reconfigurable y observar su funcionamiento, proporcionando una técnica de prototipado rápido de circuitos.5. Allows you to quickly synthesize a circuit electronic reconfigurable and observe its operation, providing a rapid circuit prototyping technique.
El estudio de sistemas de ecuaciones diferenciales no lineales, también conocido como sistemas dinámicos, supone un difícil problema matemático. En ayuda a los métodos puramente analíticos se ha confiado, tradicionalmente, en métodos numéricos ejecutados en computadoras digitales. Existe otra alternativa: la construcción de emuladores electrónicos o computadora analógica directa, sistemas electrónicos cuyas señales son emulaciones de las soluciones de los sistemas dinámicos.The study of systems of equations nonlinear differentials, also known as systems dynamic, is a difficult mathematical problem. In aid to purely analytical methods have traditionally relied on Numerical methods executed on digital computers. There is another Alternative: building electronic emulators or direct analog computer, electronic systems whose signals they are emulations of the solutions of the dynamic systems.
El uso de computadoras analógicas para la resolución de problemas matemáticos es un antiguo arte. Su mayor exponente es la GPAC (General Purpose Analog Computer), desarrollada en los años 40 del siglo XX por Claude Shannon y ampliamente construida y utilizada hasta los años 80 del mismo siglo.The use of analog computers for Mathematical problem solving is an ancient art. Your biggest exponent is the GPAC (General Purpose Analog Computer), developed in the 40s of the 20th century by Claude Shannon and widely built and used until the 80's century.
La GPAC realizaba un análogo electrónico al sistema de ecuaciones diferenciales, típicamente lineales. Una GPAC compone un circuito análogo al sistema dinámico mediante bloques predefinidos (integradores, multiplicadores, sumadores y constantes). Los bloques predefinidos emulan operaciones matemáticas del análisis matemático. Esos bloques corresponden a términos de las ecuaciones diferenciales a resolver en el dominio de Laplace.The GPAC made an electronic analogue to system of differential equations, typically linear. A GPAC composes a circuit analogous to the dynamic system by blocks predefined (integrators, multipliers, adders and constants). Predefined blocks emulate operations Mathematics of mathematical analysis. Those blocks correspond to terms of the differential equations to solve in the domain from Laplace.
Versiones híbridas de la GPAC aceleran la disposición de elementos o el análisis de datos utilizando elementos de proceso digital de señales o de interconexionado. Pero todas ellas siguen teniendo en común la emulación de términos de Laplace de las ecuaciones a resolver.Hybrid versions of the GPAC accelerate the element arrangement or data analysis using elements of digital signal processing or interconnection. But all of them still have in common the emulation of terms of Laplace of the equations to solve.
El Emulador Electrónico aquí presentado no pretende una analogía con el sistema dinámico de Laplace sino una emulación completa de las ecuaciones no lineales en el dominio del tiempo. El uso de técnicas de Laplace para analizar sistemas de ecuaciones diferenciales no lineales resulta engorroso. La emulación completa implica disponer elementos electrónicos que emulen el sistema completo de ecuaciones diferenciales no lineales en el dominio del tiempo (ver Figura 1).The Electronic Emulator presented here no intends an analogy with the dynamic system of Laplace but a complete emulation of nonlinear equations in the domain of weather. The use of Laplace techniques to analyze systems nonlinear differential equations is cumbersome. Emulation complete implies having electronic elements that emulate the complete system of nonlinear differential equations in the time domain (see Figure 1).
El Emulador Electrónico no monta bloques análogos a términos del sistema de ecuaciones diferenciales ni tampoco análogos a la representación de Laplace del sistema de ecuaciones diferenciales. Monta un circuito electrónico cuyas ecuaciones de funcionamiento son idénticas a las ecuaciones formales del sistema dinámico bajo estudio (análogo electrónico directo, por oposición al análogo electrónico indirecto que utiliza la GPAC).The Electronic Emulator does not mount blocks analogous to terms of the system of differential equations or neither analogous to the Laplace representation of the system differential equations. Mount an electronic circuit whose operating equations are identical to the formal equations of the dynamic system under study (direct electronic analogue, for opposition to the indirect electronic analog that uses the GPAC).
Emula las soluciones de las ecuaciones diferenciales mediante un sistema electrónico analógico y puede ser utilizada como un modelo funcional del sistema de ecuaciones. El sistema electrónico análogo se compone de cuadrupolos eléctricos interconectados (ver Figura 2). El tipo específico de cuadrupolo no está predeterminado de antemano. En cualquier caso el cuadrupolo es un elemento de circuito irreducible, por ejemplo, un condensador, resistencia o bobina variable o un amplificador de ganancia programable.Emulate the solutions of the equations differentials through an analog electronic system and can be used as a functional model of the system of equations. He analog electronic system consists of electric quadrupoles interconnected (see Figure 2). The specific type of quadrupole does not It is predetermined in advance. In any case, the quadrupole is an irreducible circuit element, for example, a capacitor, variable resistance or coil or gain amplifier programmable.
El Emulador Electrónico (ver Figura 3) se describe como un conjunto de cuadrupolos eléctricos de valores variables, interconexionado (o topología) variable y puntos de medida variables mediante el uso de mando digital a través de un bus de comunicaciones dentro de una red de área local de procesadores. Los puntos de medida seleccionados son conectados a un sistema de adquisición de datos que transforma señales adquiridas en datos para ser procesados en un ordenador personal (PC).The Electronic Emulator (see Figure 3) is describes as a set of electric quadrupoles of values variables, interconnected (or topology) variable and points of variable measurement through the use of digital control through a communications bus within a local area network of processors The selected measurement points are connected to a data acquisition system that transforms signals acquired in data to be processed in a personal computer (PC)
El Emulador Electrónico permite variar bajo comando digital qué componentes forman el circuito, los valores de operación de esos componentes, la topología del circuito y la ubicación de los puntos de medida. Las señales a estudiar son adquiridas en un sistema de adquisición de datos y pasadas, como series temporales de datos, a software de proceso ad-hoc (instrumentos virtuales). El software de proceso convierte las series temporales adquiridas en representaciones numéricas y/o gráficas, adaptadas al análisis matemático en cuestión.The Electronic Emulator allows to vary under digital command which components form the circuit, the values of operation of those components, the circuit topology and the location of measurement points. The signs to study are acquired in a data acquisition system and passes, such as time series of data, to process software ad-hoc (virtual instruments). The software of process converts acquired time series into numerical and / or graphic representations, adapted to the analysis Mathematician in question.
El emulador de sistemas dinámicos (ver Figura 3) que aquí se expone supone una solución híbrida (analógica y digital) al problema matemático de la computación de sistemas dinámicos. Cabe describirlo como una computadora híbrida pues si bien la solución del problema matemático se realiza mediante un análogo electrónico directo, el comando, la adquisición y el proceso de las señales se realiza mediante procesadores digitales y software ad-hoc de proceso de datos.The dynamic systems emulator (see Figure 3) which is presented here is a hybrid solution (analog and digital) to the mathematical problem of systems computing dynamic It can be described as a hybrid computer because well the solution of the mathematical problem is done through a Direct electronic analogue, command, acquisition and process of the signals is done by digital processors and ad hoc data processing software.
El emulador permite determinar, mediante comando digital, acciones de configuración del tipo de cuadrupolo, sus valores de operación, la topología de las interconexiones y la ubicación de los puntos de medida de un circuito electrónico cuyas ecuaciones de funcionamiento son idénticas a las del sistema dinámico bajo estudio. Los cuadrupolos toman la forma de tarjetas insertables en zócalos dispuestos sobre una bancada (ver figuras 3, 4 y 5).The emulator allows to determine, by command digital, quadrupole type configuration actions, their operating values, the interconnection topology and the location of the measurement points of an electronic circuit whose operating equations are identical to those of the system Dynamic under study. Quadrupoles take the form of cards insertable in sockets arranged on a bench (see figures 3, 4 and 5).
Los comandos digitales son generados mediante un software de mando ejecutado en una computadora digital. Esos comandos son enviados por medio de un protocolo MODBUS (ver figura 6) a través de un bus serie de comunicaciones hasta el emulador. En el emulador se resuelven esos comandos de configuración en acciones de interconexionado de los cuadrupolos y en acciones de configuración de los cuadrupolos. A este proceso lo denominaremos pogramación, por abreviar.Digital commands are generated by a command software executed on a digital computer. These commands are sent by means of a MODBUS protocol (see figure 6) through a serial communication bus to the emulator. In the emulator, these configuration commands are solved in quadrupole interconnection actions and quadrupole configuration actions. We will call this process pogramming , for short.
Terminada la programación, se activan las alimentaciones y las señales forzantes de los cuadrupolos (si las hubiera). Esta fase supone el cálculo de las soluciones de las ecuaciones diferenciales emuladas. A la generación de las señales mediante la dinámica del circuito electrónico emulador la denominamos fase de cómputo (ver figura 7).Once the programming is finished, the power supplies and the force signals of the quadrupoles are activated (if any). This phase involves the calculation of the solutions of the emulated differential equations. The generation of the signals through the dynamics of the electronic emulator circuit is called the computation phase (see figure 7).
Las señales que están siendo generadas se transfieren, en tiempo real, y mediante sondas de medida incorporadas en el emulador (ver figura 8), a un sistema de adquisición de datos (ver figura 9). Mediante comando digital se selecciona qué cuadrupolo y qué pareja de puntos (entrada o salida) van a ser conectados a los canales analógicos de medida. El sistema de adquisición de datos transforma las señales en series temporales de datos. Esta fase de la operación del sistema la denominamos adquisición.The signals that are being generated are transferred, in real time, and by means of measurement probes incorporated in the emulator (see figure 8), to a data acquisition system (see figure 9). By means of a digital command, you can select which quadrupole and which pair of points (input or output) are going to be connected to the analog measurement channels. The data acquisition system transforms the signals into time series of data. We call this phase of the operation of the system acquisition .
Una computadora digital (PC) recibe las series temporales y, mediante software ad-hoc, las procesa para generar representaciones numéricas o gráficas de la operación del circuito electrónico. En la computadora digital reside un software de proceso de datos que recolecta las señales como series temporales. El proceso mediante software ad-hoc de las series temporales permite obtener representaciones gráficas de la operación del circuito electrónico, así diagramas de fase o diagramas de bifurcación. A esta fase de proceso de datos la denominamos análisis.A digital computer (PC) receives the time series and, through ad-hoc software, processes them to generate numerical or graphic representations of the operation of the electronic circuit. In the digital computer there is a data processing software that collects the signals as time series. The process by means of ad-hoc software of the time series allows to obtain graphic representations of the operation of the electronic circuit, thus phase diagrams or branch diagrams. We call this phase of data processing analysis .
El emulador electrónico realiza las fases de programación y de análisis mediante técnicas digitales. La adquisición utiliza técnicas de adquisición de datos y por tanto analógico/digitales. El cómputo se realiza mediante técnicas analógicas. En su conjunto esta mezcla de técnicas digitales y analógicas justifica la denominación de computadora híbrida para referirnos al emulador.The electronic emulator performs the programming and analysis phases using digital techniques. The acquisition uses data acquisition techniques and therefore analog / digital. The computation is done by analog techniques. As a whole, this mixture of digital and analog techniques justifies the name of a hybrid computer to refer to the emulator.
El emulador está constituido por una bancada (ver figura 4) de tarjetas de circuito (en adelante tarjetas de cuadrupolo o simplemente cuadrupolos, ver figura 5) conectada a un PC de configuración, adquisición y proceso de datos (ver figura 3). La conexión al PC se realiza por un cable de comunicaciones serie y por un cable paralelo de transporte de datos. La bancada proporciona servicios a las tarjetas de cuadrupolo, catalogados en tres categorías: alimentación eléctrica, conexionado eléctrico y comunicaciones digitales. Cada parte del sistema, bancada y tarjetas de conexiones, dispone de un microcontrolador conectado como una red de área local MODBUS. El PC se inserta en la red como el master (maestro) MODBUS y los microcontroladores son slaves (esclavos) MODBUS (ver figura 6).The emulator is constituted by a bench (see figure 4) of circuit cards (hereinafter cards of quadrupole or simply quadrupoles, see figure 5) connected to a PC configuration, acquisition and data processing (see figure 3). The connection to the PC is made by a serial communications cable and by a parallel data transport cable. The bench provides services to quadrupole cards, cataloged in three categories: power supply, electrical connection and digital communications Each part of the system, bench and connection cards, has a microcontroller connected as a MODBUS local area network. The PC is inserted into the network as the MODBUS master and the microcontrollers are slaves (slaves) MODBUS (see figure 6).
Para la alimentación eléctrica la bancada dispone de fuentes de alimentación de continua. Se evitan las fuentes conmutadas para evitar interferencias electromagnéticas, optándose por fuentes de alimentación lineales. La tierra del emulador coincide con la tierra de las fuentes de alimentación, disponiéndose planos de masa por toda la bancada para evitar interferencias.For the power supply the bench It has continuous power supplies. They avoid switched sources to avoid electromagnetic interference, opting for linear power supplies. The land of Emulator matches the land of power supplies, mass planes being arranged throughout the bench to avoid interference
Existen en la bancada grupos de pares de puntos de entrada de señales forzantes. Esto permite emular sistemas de ecuaciones diferenciales forzadas. En la bancada hay un microcontrolador y un grupo de conmutadores. El microcontrolador está conectado al bus de comunicaciones de la bancada. El grupo de conmutadores responde a comandos digitales del microcontrolador y actúan permitiendo el paso de las señales forzantes y como interruptores para las alimentaciones. De esta forma la entrada de alimentación y/o señales forzantes se manda mediante comandos digitales a través del bus de comunicaciones MODBUS.There are groups of pairs of points on the bench Forcing signals input. This allows to emulate systems of forced differential equations. On the bench there is a microcontroller and a group of switches. Microcontroller It is connected to the communication bus of the bench. The group of switches respond to digital commands from the microcontroller and they act allowing the passage of the forcing signals and as power switches In this way the entry of power and / or forcing signals are sent by commands digital via the MODBUS communications bus.
Para conexionado eléctrico la bancada proporciona zócalos de inserción para cada tarjeta de cuadrupolo. Los zócalos proporcionan soporte mecánico a las tarjetas de cuadrupolo, los puntos de contacto con las líneas de alimentación, con las líneas de comunicaciones y con las líneas de interconexión. El servicio de conexionado dispone en cada zócalo de cuatro líneas de interconexión. Esas líneas de interconexión terminan en dos centralitas matriciales de interconexión. Las líneas de interconexión son los puntos de entrada/salida eléctrica a cada tarjeta de cuadrupolo.For electrical connection the bench Provides insert sockets for each quadrupole card. The sockets provide mechanical support to the cards quadrupole, the points of contact with the power lines, with the communication lines and with the interconnection lines. The connection service has four lines in each socket of interconnection. Those interconnection lines end in two matrix interconnection switchboards. Lines interconnection are the electrical input / output points at each quadrupole card.
Las centralitas se conectan a los cuadrupolos en una configuración de estrella (ver figuras 4 y 8). Tenemos así una bancada con las centralitas dispuestas como elementos centrales y los cuadrupolos como elementos laterales. Las líneas de conexión de la red MODBUS recorren perimetralmente toda la bancada, proporcionando interconexión de datos a todos los elementos del sistema.The switchboards connect to the quadrupoles in a star configuration (see figures 4 and 8). We have thus one bench with the switchboards arranged as central elements and the quadrupoles as lateral elements. The connection lines of the MODBUS network runs around the entire bank, providing data interconnection to all elements of the system.
Por último la bancada provee de un bus serie de comunicaciones con cada tarjeta de cuadrupolo. Cada zócalo recibe líneas de comunicaciones (Tx/Rx y otras auxiliares de handshake) y la tierra de comunicaciones. En la bancada se dispone la circuitería necesaria para un puerto serie RS-232. Este puerto será el canal de comunicación con el software de configuración residente en el PC de interfaz, mando y proceso.Finally, the bench provides a serial bus of communications with each quadrupole card. Each socket receives communications lines (Tx / Rx and other handshake auxiliaries) and The land of communications. On the bench the circuitry required for an RS-232 serial port. This port will be the communication channel with the software resident configuration on the interface, command and process PC.
La bancada proporciona un puerto de comunicaciones, un bus de comunicaciones con los tarjetas de cuadrupolo, líneas de conexionado eléctrico a todas los tarjetas de cuadrupolo, línea de alimentación eléctrica, líneas de entrada de señal externa forzante, fuentes de alimentación de continua, zócalos para la inserción de tarjetas de cuadrupolo, zócalos para conexión de líneas de adquisición de datos y dos centralitas de interconexión.The bench provides a port of communications, a communications bus with cards quadrupole, electrical connection lines to all cards quadrupole, power supply line, input lines external force signal, DC power supplies, sockets for the insertion of quadrupole cards, connection sockets of data acquisition lines and two switchboards of interconnection.
Cada tarjeta de cuadrupolo (ver figura 5) tiene como elementos un banco de componentes electrónicos, un microcontrolador y circuitería de mando (chipset). El microcontrolador gestiona las comunicaciones digitales y los comandos de actuación. Además en cada tarjeta de cuadrupolo hay un chipset o conjunto de actuadores digitales-analógicos que transforman los comandos de actuación en acciones sobre el banco de componentes.Each quadrupole card (see figure 5) has as elements a bank of electronic components, a microcontroller and control circuitry (chipset). He microcontroller manages digital communications and acting commands In addition to each quadrupole card there is a chipset or actuator set digital-analogs that transform the commands of action in shares on the component bank.
En el PC reside un sistema de adquisición de datos (ver figura 9) un puerto de comunicaciones, un software de configuración y un software de proceso de datos. El sistema de adquisición de datos es una tarjeta PCI insertable en el PC. El puerto de comunicaciones del PC se conecta al puerto de comunicaciones de la bancada, proporcionando así acceso desde el PC al bus de comunicaciones de la bancada. El software de configuración tiene como misión la generación de comandos digitales para programación. El software de proceso de datos transforma las series temporales en representaciones numéricas y/o gráficas para el estudio de las soluciones generadas en el cómputo.A data acquisition system (see figure 9) resides on the PC, a communications port, a configuration software and a data processing software. The data acquisition system is a PCI card that can be inserted into the PC. The communications port of the PC is connected to the communications port of the bench, thus providing access from the PC to the communications bus of the bench. The configuration software's mission is to generate digital commands for programming . The data processing software transforms the time series into numerical and / or graphic representations for the study of the solutions generated in the computation .
El software de configuración puede ser
programado en cualquier lenguaje, sea éste orientado a flujo de
proceso (Visual C/C++, Visual Basic) u orientado a flujo de datos
(G de LabVIEW, VEE de Agilent). No hay limitaciones de tiempo
críticas en la configuración porque durante éste tiempo no
se adquieren datos. Con todo se recomienda utilizar un lenguaje
orientado a flujo de datos por coincidencia con el software de
proceso de datos. La adquisición debe cumplir los
requerimientos de tiempo real exigidos por el cómputo. Esos
requerimientos de tiempo real pueden ser fácilmente transferidos a
un software de proceso si éste es desarrollado en un lenguaje
orientado a flujo de
datos.The configuration software can be programmed in any language, whether it is process flow oriented (Visual C / C ++, Visual Basic) or data flow oriented (LabVIEW G, Agilent VEE). There are no critical time limitations in the configuration because during this time no data is acquired. However, it is recommended to use a data flow oriented language by coincidence with the data processing software. The acquisition must meet the real-time requirements required by the computation . These real-time requirements can easily be transferred to process software if it is developed in a flow-oriented language of
data.
Las tarjetas de cuadrupolo y las centralitas de conexión merecen una descripción más detallada:Quadrupole cards and switchboards of connection deserve a more detailed description:
a) las tarjetas de cuadrupolo (ver figura 5): desde un punto de vista de emulación implementan un cuadrupolo eléctrico. La tarjeta de cuadrupolo adopta la forma de una tarjeta insertable en la bancada. En esa tarjeta podemos encontrar un banco de componentes electrónicos, circuitería de selección de componentes (conmutadores, interruptores, potenciómetros digitales) y circuitería de comunicaciones digitales (microcontrolador).a) the quadrupole cards (see figure 5): from an emulation point of view they implement a quadrupole electric. The quadrupole card takes the form of a card insertable in the bench. On that card we can find a bank of electronic components, component selection circuitry (switches, switches, digital potentiometers) and digital communications circuitry (microcontroller).
Mediante la circuitería de comunicación digital, a través de un bus MODBUS, se reciben y procesan comandos digitales de configuración del banco de componentes. Esos comandos son ejecutados por la circuitería de mando (bancos de conmutadores, bancos de interruptores, bancos de potenciómetros programables). La actuación de la circuitería de mando se produce sobre un banco de componentes (por ejemplo un banco de bobinas) o, en general, sobre un componente configurable (como puede ser un amplificador de ganancia variable).Through the digital communication circuitry, through a MODBUS bus, digital commands are received and processed of configuration of the component bank. Those commands are executed by the control circuitry (switch banks, switch banks, programmable potentiometer banks). The operation of the control circuitry occurs on a bank of components (for example a coil bank) or, in general, about a configurable component (such as an amplifier of variable gain).
El resultado es la posibilidad de variar gradualmente el comportamiento eléctrico del cuadrupolo a respuesta de comandos digitales.The result is the possibility of varying gradually the electrical behavior of the quadrupole in response of digital commands.
El microcontrolador residente en cada tarjeta de cuadrupolo tiene rutinas de servicio preprogramadas. La selección, configuración de parámetros y activación de la rutina de servicio se realiza mediante comandos MODBUS. Las rutinas de servicio realizan tareas autónomas (desde la perspectiva de la red MODBUS) sobre el banco de componentes.The resident microcontroller on each card Quadrupole has preprogrammed service routines. The selection, parameter configuration and activation of the service routine It is done using MODBUS commands. Service routines perform autonomous tasks (from the perspective of the MODBUS network) on the component bank.
b) la centralita de conexión (ver figura 4): toma la forma de una centralita de conexión analógica matricial (en inglés crossbar switch), también conocida como matriz de conmutación. Esta centralita interconecta todos los cuadrupolos entre sí. De cada cuadrupolo llegan cuatro líneas a la centralita. En respuesta a comandos digitales, la centralita realiza diferentes conexiones entre los cuadrupolos, montando un circuito eléctrico análogo en su descripción matemática al sistema de ecuaciones diferenciales no lineales a emular.b) the switchboard (see figure 4): it takes the form of a matrix analog connection unit (in English crossbar switch), also known as matrix of commutation. This switchboard interconnects all quadrupoles each. Four lines arrive at the control unit from each quadrupole. In response to digital commands, the control unit performs different connections between the quadrupoles, mounting an electrical circuit analogous in its mathematical description to the system of equations non-linear differentials to emulate.
La centralita dispone de un microcontrolador que realiza las tareas de comunicación con el resto del sistema a través de la red MODBUS, traduce los comandos MODBUS a patrones de conexión de la matriz de conexiones y proporciona rutinas de servicio configurables bajo comando digital desde la red MODBUS.The control unit has a microcontroller that perform communication tasks with the rest of the system to via the MODBUS network, translate the MODBUS commands to patterns of connection matrix connection and provides routines for configurable service under digital command from the network MODBUS
c) la centralita de sondas (ver figura 8): es una versión reducida de la centralita de conexiones. Dispone de circuitería para implementar una matriz de conexiones y de un microcontrolador para proporcionar la conexión con la red MODBUS, la traducción de comandos digitales a patrones de conexión y rutinas de servicio configurables bajo comando digital desde la red MODBUS.c) the probe unit (see figure 8): a reduced version of the switchboard. Dispose of circuitry to implement an array of connections and a microcontroller to provide the connection to the MODBUS network, the translation of digital commands to connection patterns and routines of configurable service under digital command from the network MODBUS
Los cuatro puntos posibles de conexión de cada uno de los cuadrupolos del emulador tienen una conexión con esta centralita. Cada una de estas conexiones está diseñada como una sonda compensada, con sus correspondientes condensadores y resistencias de compensación.The four possible connection points of each one of the emulator quadrupoles has a connection with this switchboard Each of these connections is designed as a compensated probe, with its corresponding capacitors and compensation resistors.
La centralita de sondas realiza conexiones entre los canales de medida analógicos del sistema de adquisición de datos y pares de puntos de los cuadrupolos del emulador. Mediante comandos digitales de configuración se selecciona qué puntos de los cuadrupolos van a ser conectados a qué canales del sistema de adquisición de datos.The probe unit makes connections between the analog measurement channels of the acquisition system of data and pairs of points of the emulator quadrupoles. Through digital configuration commands you select which points of the quadrupoles are going to be connected to which channels of the system Data acquisition.
El software de configuración en el PC tiene tres tareas:The configuration software on the PC has three chores:
-Permitir desde una interfaz de usuario en el PC la variación de la topología del circuito construido mediante interconexión de los cuadrupolos de la bancada.- Allow from a user interface on the PC the variation of the topology of the circuit constructed by interconnection of the quadrupoles of the bench.
-Permitir desde una interfaz de usuario en el PC la variación de los valores eléctricos de los cuadrupolos (valores eléctricos de cada banco de componentes).- Allow from a user interface on the PC the variation of the electrical values of the quadrupoles (values electrical of each component bank).
-Permitir desde una interfaz de usuario en el PC configurar y solicitar la ejecución de rutinas de servicio preprogramadas en los microcontroladores de la red MODBUS.- Allow from a user interface on the PC configure and request the execution of service routines preprogrammed in the microcontrollers of the MODBUS network.
Esa variación se puede realizar paso a paso o mediante bucles de barrido. En el modo paso a paso la variación de topologías de conexión o de parámetros de banco de componentes se realiza mediante una secuencia de comandos MODBUS enviados desde el PC.That variation can be done step by step or by sweeping loops. In the step by step mode the variation of connection topologies or component bank parameters are performed using a MODBUS script sent from the PC
Los bucles de barrido son rutinas de servicio cuya ejecución se solicita desde el PC pero que se ejecutan autónomamente en cada elemento del sistema (tarjetas de cuadrupolos, tarjetas de centralitas). La operación en modo de barrido para los valores eléctricos de los cuadrupolos faculta para realizar estudios matemáticos donde se pueden probar una familia de sistemas dinámicos emulados. Un estudio típico, la generación de un diagrama de bifurcación, es factible sin más que realizar un barrido de los parámetros de las ecuaciones emulados como valores eléctricos de los cuadrupolos apropiados.Sweep loops are service routines whose execution is requested from the PC but which are executed autonomously in each element of the system (cards of quadrupoles, switchboard cards). Operation in mode sweep for quadrupole electrical values empowers for perform mathematical studies where you can try a family of emulated dynamic systems. A typical study, the generation of a branch diagram, it is feasible with nothing more than to make a scan of emulated equation parameters as values electrical of the appropriate quadrupoles.
El barrido en la topología permite ampliar el
estudio a emulaciones de familias de sistemas dinámicos. El barrido
en la topología se consigue cambiando secuencialmente la matriz de
conexiones mediante una rutina de servicio del microcontrolador de
la centralita. La solicitud y configuración de la rutina de
servicio se realiza desde el PC mediante el envío de comandos
digitales a la red MODBUS. En este caso el interés no reside en
estudiar cómo varían las respuestas medidas (señales adquiridas) en
respuesta a la variación de parámetros de la familia. Aquí lo que
interesa es ver cómo una familia puede transformarse en otra
semejante, por ejemplo, para estudios de despliegue
(unfolding).The topology scan allows the study to be extended to emulations of dynamic system families. The topology scan is achieved by sequentially changing the connection matrix through a service routine of the control unit microcontroller. The request and configuration of the service routine is made from the PC by sending digital commands to the MODBUS network. In this case, the interest does not lie in studying how the measured responses (acquired signals) vary in response to the variation of family parameters. What matters here is to see how one family can be transformed into a similar one, for example, for deployment studies
(unfolding).
Con el barrido en topología también pueden hacerse estudios de Hardware Evolutivo, estando en este caso determinado el barrido por un algoritmo genético de ajuste a especificaciones. Ese algoritmo genético puede tomar la forma de una rutina de servicio en el microcontrolador local o de un programa de mando en el PC, comunicándose con la centralita a través de la red MODBUS.With the topology scan they can also be studied Evolutionary Hardware, being in this case determined the sweep by a genetic algorithm of adjustment to specs. That genetic algorithm can take the form of a service routine at the local microcontroller or a program command on the PC, communicating with the switchboard through the network MODBUS
El software de proceso de datos en el PC es responsable de procesar las series temporales generadas mediante el sistema de adquisición de datos. Este software actúa como un instrumento virtual cara al usuario de los datos. Un instrumento virtual es la emulación software de un instrumento electrónico y supone una arquitectura orientada a tiempo real y que respete la ordenación secuencial de las series temporales. Estos requisitos de tiempo real y ordenación secuencial exigen que el software de proceso sea desarrollado en lenguajes orientados a flujo de datos.The data processing software on the PC is responsible for processing the time series generated by the data acquisition system. This software acts as a virtual instrument for the user of the data. An instrument virtual is the software emulation of an electronic instrument and It is a real-time oriented architecture that respects the sequential ordering of time series. These requirements of real time and sequential sorting require that the software of process be developed in flow-oriented languages of data.
Todo el emulador puede verse también como un instrumento para explorar el espacio de fases, el espacio de configuraciones y el espacio de parámetros de un circuito/familia de circuitos electrónicos.The entire emulator can also be seen as a instrument to explore the phase space, the space of configurations and the parameter space of a circuit / family of electronic circuits.
Figura 1: Computación Analógica Directa.Figure 1: Direct Analog Computing.
Figura 2: Conexión de Cuadrupolos Irreducibles mediante una matriz de topología.Figure 2: Irreducible Quadrupole Connection by a topology matrix.
Figura 3: Vista Completa del Emulador Electrónico de Sistemas Dinámicos.Figure 3: Full Emulator View Electronic Dynamic Systems.
Figura 4: Vista en planta de detalle de la placa madre o bancada del Emulador Electrónico de Sistemas Dinámicos.Figure 4: Detail plan view of the plate mother or bench of the Electronic Emulator of Dynamic Systems.
Figura 5: Vista en planta de detalle de una tarjeta de Cuadrupolo.Figure 5: Detailed plan view of a Quadrupole card.
Figura 6: Red de Area Local MODBUS del Emulador de Sistemas Dinámicos.Figure 6: Emulator MODBUS Local Area Network of Dynamic Systems.
Figura 7: Detalle del conexionado de Cuadrupolos para realizar un cómputo.Figure 7: Quadrupole connection detail to make a calculation.
Figura 8: Vista en detalle de la Centralita de Sondas.Figure 8: Detailed view of the Control Unit of Probes
Figura 9: Detalle del conexionado de cuadrupolos y sondas para la realización de una adquisición de señales.Figure 9: Quadrupole connection detail and probes for the realization of an acquisition of signals.
Figura 10: Vista completa del prototipo DYSEE.Figure 10: Complete view of the prototype DYSEE.
Figura 11: Vista exterior de la bancada del prototipo de emulador (izqda) y vista interior de la bancada del prototipo de emulador (dcha).Figure 11: Exterior view of the bed of the emulator prototype (left) and inside view of the bench of the emulator prototype (right).
Figura 12: Detalle de un cuadrupolo electrónicamente configurable.Figure 12: Detail of a quadrupole electronically configurable
Figura 13: Detalle de la interfaz de usuario de un instrumento virtual de análisis de datos.Figure 13: Detail of the user interface of a virtual instrument of data analysis.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200600893A ES2316231B1 (en) | 2006-03-31 | 2006-03-31 | ELECTRONIC EMULATOR OF DYNAMIC SYSTEMS. |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| ES200600893A ES2316231B1 (en) | 2006-03-31 | 2006-03-31 | ELECTRONIC EMULATOR OF DYNAMIC SYSTEMS. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2316231A1 true ES2316231A1 (en) | 2009-04-01 |
| ES2316231B1 ES2316231B1 (en) | 2010-01-08 |
Family
ID=40434680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200600893A Active ES2316231B1 (en) | 2006-03-31 | 2006-03-31 | ELECTRONIC EMULATOR OF DYNAMIC SYSTEMS. |
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| Country | Link |
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| ES (1) | ES2316231B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US3839629A (en) * | 1971-08-26 | 1974-10-01 | Westinghouse Electric Corp | Hybrid interfacing of computational functions in a hybrid loadflow computer arrangement for electric power systems |
| SU1429139A1 (en) * | 1987-02-02 | 1988-10-07 | Отдел Энергетической Кибернетики Ан Мсср | A-d computing system |
| US6941336B1 (en) * | 2000-10-26 | 2005-09-06 | Cypress Semiconductor Corporation | Programmable analog system architecture |
-
2006
- 2006-03-31 ES ES200600893A patent/ES2316231B1/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US3839629A (en) * | 1971-08-26 | 1974-10-01 | Westinghouse Electric Corp | Hybrid interfacing of computational functions in a hybrid loadflow computer arrangement for electric power systems |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| [en línea] [recuperado el 19.02.2009]. Recuperado de: EPOQUE Database & SU 1429139 A1 (OTDEL ENERGETICH KIBERNET) 07.10.1988 (resumen; figuras) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2316231B1 (en) | 2010-01-08 |
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