SU1464182A1 - Device for modeling electric circuits - Google Patents
Device for modeling electric circuits Download PDFInfo
- Publication number
- SU1464182A1 SU1464182A1 SU874180968A SU4180968A SU1464182A1 SU 1464182 A1 SU1464182 A1 SU 1464182A1 SU 874180968 A SU874180968 A SU 874180968A SU 4180968 A SU4180968 A SU 4180968A SU 1464182 A1 SU1464182 A1 SU 1464182A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- keys
- group
- matrix
- models
- triangular
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к области аналогово й вычислительной техники и может быть использовано в гибридных вычислительных копмлексах. В известное устройство, выходами первой группы блока моделей типовых элементов электрических цепей которого служат потенциально нулевые точки, реализую- щие выражени первого закона Кирхгофа дл полюсов, выходами второй группы моделей типовых элементов служат потенциалы полюсов, дополнительно введены две группы измерительных каналов. Перва группа состоит из неинвертированных и инвертированных значений токов моделей типовых элементов, а втора группа состоит из инвертированных значений напр жений , отображающих разность потенциалов полюсов моделей типовых элементов , организованных как многополюсники . Это позвол ет моделировать электрические цепи с раздельным представлением внутренней и внешней схем типовых элементов и всей электрической цепи, что повьш1ает эффективность и точность моделировани за счет исключени дублировани информации и обеспечени эффективного анализа режимов работы, св занных с изменением внутренней схемы соединени обмоток многополюсников. 1 ил.The invention relates to the field of analog computing and can be used in hybrid computing complexes. In the known device, the outputs of the first group of models of typical electric circuits are potentially zero points, realizing expressions of the first Kirchhoff law for poles, the potentials of the poles are the outputs of the second group of models of typical elements, and two groups of measuring channels are additionally introduced. The first group consists of non-inverted and inverted values of currents of models of typical elements, and the second group consists of inverted voltage values that display the potential difference between the poles of models of typical elements organized as multipoles. This allows you to simulate electrical circuits with a separate representation of the internal and external circuits of typical elements and the entire electrical circuit, which increases the efficiency and accuracy of the simulation by eliminating duplication of information and ensuring effective analysis of operating modes associated with changes in the internal connection circuit of multipoles. 1 il.
Description
1one
Изобретение относитс к аналоговой вычислительной технике и может ть использовано в гибридных вычислительных комплексах.The invention relates to analog computing and can be used in hybrid computing systems.
Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства , повьшение точности и эффективности моделировани режимов в элек-.- трической цепи и унификации устройства .The purpose of the invention is to expand the functionality of the device, increase the accuracy and efficiency of modeling modes in the electric circuit and unify the device.
На чертеже показана блок-схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.
Устройство содержит блок 1 синхронизации , две треугольные матрицы 2 и 3 ключей, первую и вторую группы вы ходов блока синхронизации соединены соответственно с группами управ л ющих входов ключей первой 2 и второй 3 треугольных матриц, первые одноименные замыкающие контакты ключей в И строках первой треугольной матрицы 2 ключей объединены между собой вл ютс ее выходами и подключены кThe device contains a synchronization block 1, two triangular matrices 2 and 3 keys, the first and second groups of outputs of the synchronization block are connected respectively to the groups of control inputs of the keys of the first 2 and second 3 triangular matrices, the first identical closing contacts of the keys in the rows of the first triangular matrix The 2 keys combined are their outputs and are connected to
Соответствующим выходам М строкам первой пр моугольной матриц) 4 переключателеи , вторые одноименные переключающие контакты ключей в М столбцах первой треугольной матрицы ключей 2 объединены между собой и с соот ветств тощими М .строками первой треугольной матрицы 2 ключей, первые одноименные переключающие контакты ключей в М столбцах второй треугольной матрицы 3 ключей объединены между собой, вл ютс ее выходами и подключены к соответствующим выходам М столбцам второй пр моугольной матрицы 5 переключателей, вторые одноименные замыкающие контакты ключей в М строках второй треугольной матрицы 3 объединены между собой и с соответствующими М столбцами второй треугольной матрицы 3 ключей, выходы первой пр моугольной матрицы 4 пере1слючателей объедин ют в М строкаThe corresponding outputs M lines of the first rectangular matrixes 4 switches, the second identical switching contacts of the keys in M columns of the first triangular matrix of keys 2 are combined with each other and with the corresponding thin M lines of the first triangular matrix of 2 keys, the first identical switching contacts of keys in M columns The second triangular matrix of the 3 keys are interconnected, are its outputs and are connected to the corresponding outputs of the M columns of the second rectangular matrix of 5 switches, the second ykayuschie contacts keys in the second M rows of the triangular array 3 are combined with each other and with the respective M columns of the second triangular matrix 3 keys, the outputs of the first rectangular matrix 4 pere1slyuchateley combined in line M
4182 4182
соединенных последовательно обмоток реле 10 и кнопок 11 по числу ключей (К, + К|) в каждой треугольной матриг це 2 и 3 ключей, которые вл ютс контактами реле, причем каждое реле содержит по два симметричных контакта (К,, К;) по одному из каждой треугольной матрицы 2 и 3 ключей,connected in series windings of the relay 10 and buttons 11 by the number of keys (K, + K |) in each triangular matrix of 2 and 3 keys, which are relay contacts, each relay containing two symmetrical contacts (K ,, K;) one of each triangular matrix of 2 and 3 keys,
10 Модели типовых элементов 6 электрической цепи организованы так, что входной величиной вл етс ЭДС эле- мента, выходами первой группы служат потенциально нулевые точки полюсов,10 Models of typical elements 6 of the electrical circuit are organized so that the input value is the emf of the element, the outputs of the first group are potentially zero points of the poles,
15 выходами второй группы служат потенциалы полюсов, а две группы измерительных выходов отображают неинвертированные и инвертированные значени токов, а также инвертированные зна20 чени напр жений моделируемого элемента . Типовому N-му элементу элекThe 15 outputs of the second group are the potentials of the poles, and the two groups of measurement outputs represent the non-inverted and inverted values of the currents, as well as the inverted values of the voltages of the simulated element. Typical Nth Element Elec
трической цепи соответствуют с щие матричные уравнени :the tric-chain correspond to the following matrix equations:
UN ПР; ФР,; 1UN PR; FR ,; one
ПР.1, IP, О, где PR.1, IP, Oh, where
RHRh
N N
первые одноименные замыкающие контакты переключателей первой пр моугольной матрицы 4, входы первой пр мо-, -,the first identical closing contacts of the switches of the first rectangular matrix 4, the inputs of the first straight-through, -,
угольной матрицы 4 объедин ют в Р столб- 25 XL - - - Ец - Uf - К, цах втарые одноименные переключающие контакты переключателей первой пр мо- . угольной матрицы 4, к Р входам переключателей первой пр моугольной мат- риць 4 подключены Р вькодов первой 30 группы блока моделей типовых элементов 6, Р выходов второй группы блока моделей типовых элементов 6 подключены к Р :входам второй пр моугольной матрицы 5 перекл5очателей, которые -jg объедин ют одноименные замыкаюшзе контакты переключателей в соответствующих Р строках второй пр моугольной матрицы 5, первые одноименные переключающие контакты переключате- 40 лей второй пр моугольной матрицы 5 объединены в М столбцах, вл ютс выходами второй пр моугольной матрицы 5 и подключены к одноименным выходам второй треугольной матрицы 3 45 ключей, N входов задани ЭДС каждой модели типового элемента соединены с N выходами группы источников 7 посто нного напр жени , первую 2N из-- мерительную группу неинвертированных QQ и инвертированных токов моделей и типовьк элементов и вторую N измерительную группу инвертированных напр и . the coal matrix 4 is combined in P p - 25 XL - - - Ec - Uf - K, the second one is the same switching contacts of the first direct switches. of the coal matrix 4, the P inputs of the switches of the first rectangular matrix 4 are connected to the P codes of the first 30 group of the model element block 6, P the outputs of the second group of the model element block 6 are connected to the P: inputs of the second rectangular matrix 5 of the switches, which are jg combine the same-name closure contacts of the switches in the corresponding P rows of the second rectangular matrix 5, the first same-name switching contacts of the switches 40 of the second rectangular matrix 5 are combined in M columns, are the outputs and the second rectangular matrix 5 and connected to the same outputs of the second triangular matrix of 3 45 keys, N inputs of the EMF setting of each model of a typical element are connected to N outputs of a group of sources 7 of constant voltage, first 2N measuring group of non-inverted QQ and inverted currents models and types of elements and the second N measuring group of inverted eg.
1.-матрица индуктивных метров элемента цепи1.-matrix inductive meters of the circuit element
- матрица активных соп лений элементов цепи- the matrix of active coaxial circuit elements
-вектор ЭДС элемента в о.е.5-vector EMF element in ba.e.5
-вектор падени напр или разность потенци полюсов элемента цеп о.е.;- the vector of dropping, for example, or the potential difference of the poles of an element of a chain of e;
вектор токов в ветв мента цепи в о.е.; f - машинное врем , в м ных секундах;vector of currents in the branch of the ment of the circuit in OE; f is the machine time, in mn seconds;
ПР - матрица инцинденций жающа лищь внутренн му соединени ветвей ток) типового элемен пи;PR is the matrix of intsindencies, which encapsulates the internal connection of the branches of the current) of the type element;
-вектор суммьт токов образующих полюса эл цепи в о.е.;-vector, the sum of the currents forming the poles of the electrical circuit in the e;
фП - вектор потенциалов элемента цепи в о.еFP - vector of potentials of the circuit element in о.е
IPIP
кto
жений, отображающих разность потенциалов полюсов соответствующих моделей типовых элементов.zhenii, displaying the potential difference of the poles of the respective models of typical elements.
Блок 1 синхронизации содержит источник 8 питани , к которому через клю-ч 9 пара :1лельно подключены К парThe synchronization unit 1 contains a power source 8 to which a pair is connected through the key 9 of the pair: 1 connected to the pairs
трической цепи соответствуют следующие матричные уравнени :The following matrix equations correspond to the tric-chain:
, -,, -,
UN ПР; ФР,; 1UN PR; FR ,; one
ПР.1, IP, О, где PR.1, IP, Oh, where
RHRh
N N
, -,, -,
XL - - - Ец - Uf - К, g 0 5 Q XL - - - Ец - Uf - К, g 0 5 Q
(1 ) (2 (3)(1) (2 (3)
и.and.
1.51.5
-матрица индуктивных параметров элемента цепи в о.е.;-matrix of inductive parameters of an element of a circuit in an operating system;
- матрица активных сопротивлений элементов цепи;- matrix of active resistances of circuit elements;
-вектор ЭДС элемента цепи в о.е.5-vector EMF of the circuit element in v.e.5
-вектор падени напр жени или разность потенциалов полюсов элемента цепи в о.е.;- the vector of voltage drop or potential difference of the poles of the circuit element in the circuit;
вектор токов в ветв х элемента цепи в о.е.; f - машинное врем , в машинных секундах;the vector of currents in the branches of the circuit element in the operating system; f - machine time, in machine seconds;
ПР - матрица инцинденций, отражающа лищь внутреннюю схему соединени ветвей (обмоток ) типового элемента цепи;OL is the matrix of incidents, reflecting the internal circuit of connection of the branches (windings) of a typical circuit element;
-вектор суммьт токов ветвей, образующих полюса элементы цепи в о.е.;-vector, the sum of the currents of the branches that form the poles of the circuit elements in the core;
фП - вектор потенциалов полюсов элемента цепи в о.е.;FP - the vector of the potentials of the poles of the circuit element in the IS;
IPIP
кto
dd
d-cdc
-- - символ ди4)ференцировани .- - symbol d4) fermentation.
Уравнени первого закона Кирхгофа (3) решаетс относительно потенциалов полюсов по методу не вных функций согласно уравнениюThe equations of the first Kirchhoff law (3) are solved with respect to the potentials of the poles by the method of non-explicit functions according to the equation
ПРкPRK
уat
тр ф рtr f r
гдеWhere
JU - коэффициент усилени операционного усилител без обратной св зи.JU is the gain of the operational amplifier without feedback.
Дл большинства типовых элементов электрической цепи внутренн - схема соединени ветвей полюса остаетс неизменной. Тогда матрица ПР отображает жесткую структуру и никаких переключателей не содержит. В противном случае матрица инцинденций ПР, отражающа внутреннюю схему элемента цепи, организовьшаетс в виде пр моугольной матрицы переключателей.For most typical elements of an electrical circuit, the internal connection circuit of the pole arms remains unchanged. Then the matrix PR displays a rigid structure and does not contain any switches. Otherwise, the PR intsindency matrix, reflecting the internal circuit element circuit, is organized in the form of a rectangular matrix of switches.
Схема соединени типовых элементов в электрической цепи описьшаетс следующими матричными уравнени ми:The wiring diagram for typical elements in an electrical circuit is described by the following matrix equations:
П-1 0;P-1 0;
и and
Ф.F.
или с учетом прин той организации типовых элементовor taking into account the organization of typical elements
riY.IP 0;riY.IP 0;
П ПA
Исход из этих соотношений объединение моделей типовых элементовThe outcome of these relations is the combination of models of typical elements.
П-1 nYP-1 nY
ПРETC
и and
срр ПУ Ф,Wed PU FU
(5)(five)
где П , пwhere n, n
t t
10ten
1515
2020
2525
30thirty
пр ма и транспортированна матрицы инцинденций , описьшающие как внутреннюю схему элемента , так и внешнк о схему соединени элементов; I - вектор падени токов в ветв х электрической цепи в о.е.;direct and transported intsindentation matrices describing both the internal circuitry of the element and the external circuitry of the connection of the elements; I is the vector of the fall of currents in the branches of an electrical circuit in a cu;
и - вектор падени напр жени в ветв х электрической цепи в о.е.; Ф - вектор потенциалов узлов электрической цепи в о. е.;and is the voltage drop vector in the branches of the electrical circuit in the circuit; Ф - the vector of potentials of the electric circuit nodes in о. e .;
nv ,ПУ матрицы объединени полюсов типовых элементов (многополюсников) в узлы моделируемой цепи, пр ма и транспортирован- - на .nv, PU matrices of combining poles of typical elements (multipoles) into nodes of a simulated circuit, directly and transported.
Раздельное описание внутренней структуры элементов электрической цепи как многополюсников и структуры объединени полюсов в узлы цепи св заны следующим матричным уравне- ни емThe separate description of the internal structure of the elements of an electrical circuit as a multipole and the structure of combining poles into nodes of a circuit are connected by the following matrix equation
ПУ PU
4040
электрической цепи описываетс следующими развернутыми уравнени миelectrical circuit is described by the following detailed equations
ПУ 1Р о PU 1R about
ПРETC
фр.fr
ПРETC
фр.fr
Перва пр моугольна матрица переключателей соответствует уравнению (4), а втора пр моугольна матрица переключателей соответствует уравне- нию (5).The first square matrix of the switches corresponds to equation (4), and the second square matrix of the switches corresponds to equation (5).
Наличие коммутационных элементов в моде.пируемой электрической цепи обусловливает формирование матрицы соединенийThe presence of switching elements in the mod.piraemoy electric circuit causes the formation of a matrix of connections
А.BUT.
ПP
X,X,
Л ,L,
где П , RL - пр ма и транспонированна матрицы инцин- j денций коммутационного подграфа,логические;where P, RL are the direct and transposed matrix of incins of j-dentiations of the switching subgraph, logical;
Х| - диагональна матрицаX | - is a diagonal matrix
состо ни коммутацион- нык элементов, логичес- 20state of switching elements, logical
ка ;ka;
Е | - единична матрица, ло- гическа .E | - single matrix, logical.
Использу тот факт, что свойство симметрии матрицы А и что элемент А 25 (1,1) всегда равен TRUE, можно ограничитьс в реализации лташь верхними треугольными матрицами ключей 2 и 3, причем начина с второго столбца.Using the fact that the symmetry property of the matrix A and that the element A 25 (1,1) is always TRUE, you can limit your implementation to the upper triangular matrixes of keys 2 and 3, starting from the second column.
Устройство работает следующим 0 образом.The device operates as follows 0.
Формирование модели исследуемой электрической цепи производитс путем коммутации первой 4 и второй 5 пр моугольных матриц переключателей. При помощи этих матриц в модель цепи включаютс необходимые модели типовых элементов. В блоке моделей типовых элементов устанавливаютс соот-. ветствующие параметрам коэффициенты, Q .а с помощью группы источников 7 посто нного нап 1з жени задаютс ЭДС на входе каждой модели типового элемента , т.е. скоммутирована лишь схема соединени элементов цепи, по- д скольку .внутренние схемьл элементов представлены уже в их модел х.The formation of the model of the electric circuit under study is carried out by switching the first 4 and second 5 rectangular switch arrays. With the help of these matrices, the necessary models of typical elements are included in the circuit model. In the block of models, typical elements are set correspondingly. The coefficients corresponding to the parameters, Q.a, with the help of a group of sources of 7 constant pressure are determined by the emf at the input of each model of a typical element only the circuit of the connection of the elements of the circuit is connected, since the internal circuit diagrams of the elements are already presented in their models.
Все коммутационные элементы моделируемой электрической цепи задаютс при ПОМ01ЧИ треугольных матриц ключей Q 2 и 3. Дл этого в блоке 1 синхронизации замыкаютс кнопки 11 соответ- ствутоЕ их реле. Затем замыкаетс ключ 9, вследствие че го запитываютс обмотки реле 10, у которьпс замкнуты кнопки 11. Благодар этому синхронно замыкаютс соответствую1.цие ключи треугольных матриц ключей 2 и 3. При за-, мыкании попарно ключей треугольньосAll switching elements of the simulated electrical circuit are set with POM01CHI triangular matrixes of keys Q 2 and 3. To do this, in block 1 of synchronization, buttons 11 of their respective relays are closed. Then, the key 9 is closed, and therefore the windings of the relay 10 are energized, and the buttons 11 are closed. Due to this, the corresponding keys of the triangular matrixes of keys 2 and 3 are synchronously closed.
Q Q
Q Q
5five
матриц ключей 2 и 3 включаютс на параллельную работу операционные усилители блока 6, моделирующие объединение узлов.matrixes of keys 2 and 3 are turned on for parallel operation by operational amplifiers of block 6, which simulate the integration of nodes.
Дп изучени иного коммутационного состо ни исследуемой цепи производ тс останов решени и размыкание ключа 9, блока 1 синхронизации, соот- , ветствующие переключени кнопок 11 и вновь замыкание ключа 9. При этом весь процесс повтор етс .DP of studying a different switching state of the circuit under study are made to stop the decision and open the key 9, the synchronization unit 1, the corresponding switchings of the buttons 11, and again the closure of the key 9. The whole process repeats.
Дл изменени состава и структуры исследуемой цепи производитс перекоммутаци матрип, 4 и 5, вследствие чего в модель ввод тс необходимые модели типовых элементов и вывод тс ненужные.To change the composition and structure of the circuit under study, matrixes 4 and 5 are recommuted, as a result of which the necessary models of typical elements are introduced into the model and unnecessary are derived.
Благодар наличию готовых унифицированных моделей типовых элементов -процесс коммутации моделей элементов аналогичен процессу сборки реальной исследуемой схемы электрической цепи.Due to the presence of ready-made standardized models of typical elements, the process of switching the models of elements is similar to the process of assembling the real circuit of the electric circuit under study.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874180968A SU1464182A1 (en) | 1987-01-12 | 1987-01-12 | Device for modeling electric circuits |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874180968A SU1464182A1 (en) | 1987-01-12 | 1987-01-12 | Device for modeling electric circuits |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1464182A1 true SU1464182A1 (en) | 1989-03-07 |
Family
ID=21280312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874180968A SU1464182A1 (en) | 1987-01-12 | 1987-01-12 | Device for modeling electric circuits |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1464182A1 (en) |
-
1987
- 1987-01-12 SU SU874180968A patent/SU1464182A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР В 631942, кл. G 06 G 7/48, 1977. Авторское свидетельство СССР 9 1300512, кл. G 06 G 7/62, 1985. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1464182A1 (en) | Device for modeling electric circuits | |
US4354169A (en) | Switched-capacitor filter circuit having at least one simulated inductance having controlled switches, capacitors, and an amplifier | |
Glimm et al. | Critical problems in quantum fields | |
SU1300512A1 (en) | Device for modelling electrical circuits | |
CN217156638U (en) | Multi-range current measuring circuit | |
Andrejevic et al. | Fault diagnosis in digital part of sigma-delta converter | |
RU1810804C (en) | Device for multichannel measurement of emf of ion-selective electrodes | |
JP3156397B2 (en) | Semiconductor device | |
SU1300513A1 (en) | Device for modelling synchronous machines | |
SU1310858A1 (en) | Device for simulating rectifier converters | |
SU777659A2 (en) | Device for simulating supply system | |
SU1425732A1 (en) | Device for simulating thyratron motor | |
SU1285381A1 (en) | Multichannel switching device for instrumentation equipment | |
SU1413653A1 (en) | Electronic thyristor simulator | |
SU920767A1 (en) | Device for solving simultaneous linear equations | |
SU192501A1 (en) | METHOD FOR MODELING DIFFERENTIAL AND FINAL EQUATION SYSTEMS | |
SU1093991A1 (en) | Passive two-terminal network parameter meter | |
SU574730A1 (en) | Cathodic protection-simulating apparatus | |
SU903911A1 (en) | Device for simulating power variation of electric receiver load | |
SU1495984A1 (en) | Pulse shaper | |
RU1783637C (en) | Majority device | |
SU1111184A1 (en) | Device for simulating load power of using equipment | |
SU703769A1 (en) | Method of detecting the location of earthing of electrolysis bathes | |
RU1774487C (en) | Multichannel ring power distributor | |
SU1160416A1 (en) | Multichannel signature analyzer |