SU384108A1 - DEVICE FOR MODELING LINEAR SYSTEMS - Google Patents

DEVICE FOR MODELING LINEAR SYSTEMS

Info

Publication number
SU384108A1
SU384108A1 SU1633855A SU1633855A SU384108A1 SU 384108 A1 SU384108 A1 SU 384108A1 SU 1633855 A SU1633855 A SU 1633855A SU 1633855 A SU1633855 A SU 1633855A SU 384108 A1 SU384108 A1 SU 384108A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
adder
resistors
keys
Prior art date
Application number
SU1633855A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В. М. Соловьев Ю. Я. Никулин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to SU1633855A priority Critical patent/SU384108A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU384108A1 publication Critical patent/SU384108A1/en

Links

Landscapes

  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Description

1one

Р1зобретение относитс  к моделирующим устройствам линейных систем и объектов.The invention relates to modeling devices of linear systems and objects.

В насто щее врем  одной из актуальных задач  вл етс  разработка устройства дл  моделировани  линейных систем и объектов по их экспериментальным динамическим характеристикам . Это объ сн етс  тем, что часто известны переходна  или импульсна  переходна  функци , а уравнени  объекта неизвестны . Кроме того, моделирование объектов по их экспериментальным динамическим характеристикам обеспечивает более высокую точность воспроизведени  динамических свойств.At present, one of the urgent tasks is the development of a device for modeling linear systems and objects according to their experimental dynamic characteristics. This is because the transient or impulse transition function is often known, and the equations of the object are unknown. In addition, the simulation of objects according to their experimental dynamic characteristics provides higher accuracy in reproducing dynamic properties.

Известны устройства, предназначенные дл  воспроизведени  динамических свойств линейных систем и объектов по их динамическим характеристикам, которые могут быть получены как экспериментально, так и расчетным путем.Devices are known that are designed to reproduce the dynamic properties of linear systems and objects by their dynamic characteristics, which can be obtained both experimentally and by calculation.

Известно моделирующее устройство содержащее кольцевой распределитель, запоминающие устройства, ключи, сумматоры и резисторы .Known modeling device containing a ring distributor, storage devices, keys, adders and resistors.

В таком устройстве каждый блок чистого запаздывани  реализуетс  с помощью четырех-п ти усилителей посто нного тока. В св зи с этим применение этого устройств приводит к сложной схеме модели, содержащей большое количество усилителей посто нного In such a device, each pure lag unit is implemented using four or five DC amplifiers. In connection with this, the use of this device leads to a complex circuit of a model containing a large number of constant-current amplifiers.

22

тока, что существенно снижает точность воспроизведени  динами.ческих свойств системы и затрудн ет ее эксплуатацию.current, which significantly reduces the accuracy of reproduction of the dynamic properties of the system and complicates its operation.

Реализаци  блоков чистого запаздывани-  на инфранизких частотах, свойственных системам автоматического управлени  и объектам с большими посто нными времени, сопр жена с техническими трудност ми, так как при это; возникает необходимость применени  конденсаторов и резисторов с большими значени ми параметров.The implementation of pure lag units at the infra-low frequencies inherent in automatic control systems and objects with large time constants is associated with technical difficulties, since this; it becomes necessary to use capacitors and resistors with large parameter values.

Невысока  точность воспроизведени  динамических свойств моделируемого объекта и нестабильность работы вызываетс  дрейфом нул  усилителей посто нного тока.The low accuracy of the reproduction of the dynamic properties of the object being simulated and the instability of the work is caused by the drift of zero DC amplifiers.

Изменение масштаба времени модели в таком устройстве влечет за собой необходимость блоков чистого запаздыванш . Все это существенно ограничивает область применени  известных моделирующих устройств , не обеспечивает высокой точности решени , затрудн ет подготовку и их эксплуатацию .Changing the time scale of the model in such a device entails the need for blocks of pure delay. All this significantly limits the scope of application of known modeling devices, does not provide high accuracy of the solution, and makes it difficult to prepare and use them.

Цель 113обретени  - упрощение схемного решени , повышение стабильности работы, точности воспроизведени  динамических сволств моделируемых объектов и улучшение эксплуатациоиных характеристик.The goal of the acquisition is to simplify the circuit design, increase the stability of the work, the accuracy of reproduction of the dynamic properties of the objects being modeled and improve the operational characteristics.

Это достигаетс  тем, что в предложенном устройстве вход моделирующего устройстваThis is achieved by the fact that in the proposed device the input of the simulator

соединен с входами всех блоков пам ти, входы которых через резисторы своих групп соединены с входами ключей, а также с входом первого сумматора. Число блоков пам ти, ключей, резисторов в группе, а также число групп резисторов соответствует числу  чеек кольцевого распределител . Выходы ключей и выход первого сумматора соединены с входом второго сумматора, выход которого св зан с выходом моделирующего устройства. Управл ющий вход каждого блока пам ти св зан с управл ющим входом соответствующего ключа и подсоединен к выходу одной из  чеек, причем управл ющий вход каждого последующего блока пам ти св зан с выходом последуюи ей  чейки кольцевого распределител .connected to the inputs of all memory blocks whose inputs through the resistors of their groups are connected to the inputs of the keys, as well as to the input of the first adder. The number of memory blocks, switches, resistors in the group, and the number of groups of resistors correspond to the number of cells in the ring distributor. The outputs of the keys and the output of the first adder are connected to the input of the second adder, the output of which is connected with the output of the simulator. The control input of each memory block is connected to the control input of the corresponding key and is connected to the output of one of the cells, and the control input of each subsequent memory block is connected with the output of the next cell of the ring distributor.

На фиг. 1 показана схема устройства моделировани .FIG. 1 shows a diagram of a modeling device.

Схема содержит кольцевой распределитель /,  чейки 2i-2„ кольцевого распределител , генератор 3 тактовых импульсов, блоки 4t-4п пам ти, ключи 5i-5„, резисторы Ro, Ri-Rn блока 6i-6п резисторов, сумматоры 7i и /2.The circuit contains a ring distributor /, cells 2i-2 "ring distributor, a generator of 3 clock pulses, memory blocks 4t-4p, keys 5i-5", resistors Ro, Ri-Rn of block 6i-6p of resistors, adders 7i and / 2.

На фиг. 2 изображена весова  фук1кци  Wi(t) моделируемого объекта, смещенна  в положительном направлен1ии по оси ординат на величину - Woi, соответствующую максимальному отрицательному значению, где TW-длительность весовой функции.FIG. Figure 2 shows the weight function Wi (t) of the object being simulated, displaced in the positive direction along the ordinate axis by the value - Woi, corresponding to the maximum negative value, where TW is the duration of the weight function.

На фиг. 3 изображены эпюры напр жений з разных точках моделирующего устройства, где f/2i -(-/2„ - напр жени  на выходах  чеек кольцевого распределител ,FIG. 3 depicts voltage plots at various points of the simulator, where f / 2i - (- / 2 "are the voltage at the outputs of the cells of the ring distributor,

f/Bx - входной сигнал моделирующего устройства, /4, ,, - напр жени  на выходахf / Bx is the input of the simulator, / 4, ,, - voltage at the outputs

блоков пам ти,memory blocks

1(0 - n(t) - сформированные весовые функции,1 (0 - n (t) - formed weight functions,

Woi-Won - величины смещений формируемых весовых функций Wi(t) - Wn(t), - выходной сигнал моделирующего устройства.Woi-Won is the magnitude of the displacements of the generated weight functions Wi (t) - Wn (t), is the output signal of the simulator.

В предложенном устройстве вход t/вх соединен с входами блоков пам ти. Выход блока пам ти через резисторы i-Rn своей группы соединен с входами ключей, а также через резистор Ro - с входом первого сумматора 7i. Число блоков пам ти, число ключей и число резисторов в каждой группе соответствует числу  чеек кольцевого распределител . Выходы ключей и выход первого сумматора св заны с входом сумматора /г, выход которого подключен к выходу моделирующего устройства. Управл ющий вход каждого блока 4i пам ти и управл ющий вход соответствующего ему ключа 5, соединены между собой и подключены к выходу соответствующей  чейки 2г кольцевого распределител .In the proposed device, the input t / i is connected to the inputs of the memory blocks. The output of the memory unit is connected through resistors i-Rn of its group to the inputs of the keys, and also through a resistor Ro to the input of the first adder 7i. The number of memory blocks, the number of keys, and the number of resistors in each group correspond to the number of cells in the ring distributor. The outputs of the keys and the output of the first adder are connected to the input of the adder / g, the output of which is connected to the output of the simulator. The control input of each memory block 4i and the control input of the corresponding key 5 are interconnected and connected to the output of the corresponding cell 2g of the ring distributor.

Моделирующее устройство работает следующим образом.Modeling device works as follows.

С выходов  чеек кольцевого распределител  импульсы t/2, -1/2,; (фиг. 3) поступают на управл ющие входы всех блоков пам ти и ключей. При иоступлении импульса с одной из  чеек на управл ющий вход соответствующего блока пам ти происходит запоминание текущего значени  входного сигнала C/j,x, который посто нно приложен к входу всех блоков нам ти. Сигнал У,, -/74„ с выхода блоков пам ти через резисторы своей группы подаетс  та входы ключей.From the outputs of the cells of the ring distributor, the pulses are t / 2, -1/2 ,; (Fig. 3) are fed to the control inputs of all memory blocks and keys. When a pulse is received from one of the cells to the control input of the corresponding memory block, the current value of the input signal C / j, x is stored, which is permanently applied to the input of all of the us blocks. The signal U ,, - / 74 "from the output of the memory blocks is fed through the resistors of its group to the inputs of the keys.

В каждый момент времени оказываетс  открытым только один ключ, с выхода которого сигнал, определ емый величиной резистора, поступает на вход второго сумматора. Величины сопротивлений резисторов каждой группы при подготовке задачи устанавливаютс  пропорционально значени м смещенной но оси ординат на величину Woi (фиг. 2) весовой функции моделирующего объекта в дискретпые равноотсто щие моменты времени с периодом, равным длительности импульса  чейки кольцевого распределител . Вследствие этого за период Т работы кольцевого распределител , в течение которого на выходе блока пам ти сохран етс  заномненное значение входного сигнала с помощью группы резисторов и ключей, включенных на входе второго сумматора /2, фиксируетс  весова  функци  моделируемого объекта, начало которой совнадает с моментом запоминани  входного сигнала (фиг. 3).At each moment of time, only one key is opened, from the output of which the signal determined by the value of the resistor is fed to the input of the second adder. When preparing the task, the resistance values of the resistors of each group are set proportionally to the offset values of the ordinate axis Woi (Fig. 2) of the weight function of the modeling object at discrete equal times with a period equal to the pulse duration of the ring distributor cell. As a result, for the period T of operation of the ring distributor, during which the output value of the input signal is saved at the output of the memory unit using a group of resistors and switches included at the input of the second adder / 2, the weighting function of the simulated object is fixed, the beginning of which coincides with the moment of memory input signal (Fig. 3).

Одновременпо сигнал с выхода блока пам ти через резистор Ro и сумматор 7; поступает на вход второго сумматора 7z что обеспечивает вычитание составл ющих Woi (фиг. 2) и формирование ва выходе второго сумматора весовых функций моделируемого объекта заданного вида (фиг. 2). Через период работы кольцевого распределител , который соответствует длительности весовой функции, вновь происходит запоминание значени  входного сигнала и в дальнейщем цикл работы повтор етс .Simultaneously, the signal from the output of the memory unit through the resistor Ro and the adder 7; is fed to the input of the second adder 7z which ensures the subtraction of the components Woi (Fig. 2) and the formation of the output of the second adder of the weight functions of the simulated object of a given type (Fig. 2). After a period of operation of the ring distributor, which corresponds to the duration of the weighting function, the value of the input signal is memorized again and further the cycle of operation repeats.

Все блоки пам ти и соединенные с их выходами через группы резисторов ключи работают аналогично. Однако в св зи с тем, что управл ющие входы блоков пам ти и управл ющие входы ключей подключены к  чейкам кольцевого распределител  со сдвигом, из запомненных в дискретные равноотсто щие моменты времени значений входного сигнала с помощью групп резисторов и ключей формируютс  весовые функции моделируемого объекта, сдвинутые одна относительно другой Hia длительность импульса  чейки кольцевого распределител . Сумма этих весовых функций, получаема  на выходе сумматора /2, соответствует выходному сигналу УВЫУ моделируемого объекта (фиг. 2).All memory blocks and keys connected to their outputs through groups of resistors work in a similar way. However, due to the fact that the control inputs of the memory blocks and the control inputs of the keys are connected to the cells of the ring distributor with a shift, the weighting functions of the simulated object are stored at discrete equal time moments, shifted one relative to another Hia, the pulse width of the cell of the ring distributor. The sum of these weight functions, which is obtained at the output of the adder / 2, corresponds to the output signal of the OUT of the simulated object (Fig. 2).

Если считать, что интервал сдвига стремитс  к нулю, то уравнение сверткиIf we assume that the shift interval tends to zero, then the convolution equation

Bb,xW-jX()(-),(1)Bb, xW-jX () (-), (1)

где вых(0 - выходной сигнал;where o (0 - output signal;

(т) - входной сигнал; W(t-т) - весова  функци  системы, сдвинута  во времени на интервал т, можно представить суммой следующего вида:(t) - input signal; W (t-m) is the weight function of the system, shifted in time by interval t, can be represented as a sum of the following form:

вых(0 Д J Bx(i А )) ( - i А ), (2)output (0 D J Bx (i А)) (- i А), (2)

где Дт - интервал сдвига,where DT is the shift interval,

которое и реализуетс  предлагаемым моделирующим устройством.which is implemented by the proposed simulator.

Таким образом, предлагаемое моделирующее устройство строитс  из простых однотипных блоков, схема, наладка и эксплуатаци  его проста. Устройство имеет щирокий динамический диапазон, так как может работать в диапазоне частот от инфранизких частот до -видеочастот, обладает высокой точностью воспроизведени  динамических свойств моделируемых систем и объектов.Thus, the proposed simulator is built from simple blocks of the same type, its layout, setup and operation are simple. The device has a wide dynamic range, since it can work in the frequency range from infra-low frequencies to video frequencies, it has high accuracy of reproduction of the dynamic properties of the simulated systems and objects.

W;(t)W; (t)

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл  моделировани  линейных систем, содержащее блоки пам ти, блоки резисторов , сумматоры, ключи и кольцевой распределитель , отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства и увеличени  его точности , в нем выходы блоков пам ти соединены с входом первого сумматора через блокиA device for simulating linear systems comprising memory blocks, resistor blocks, adders, keys and a ring distributor, characterized in that, in order to simplify the device and increase its accuracy, in it the outputs of the memory blocks are connected to the input of the first adder via blocks

резисторов, выходы которых подключены к одному из входов ключей, соединенных по второму входу с первыми входами блоков пам ти , вторые входы которых подключены к входным клеммам устройства, выходы ключейresistors, the outputs of which are connected to one of the inputs of the keys connected via the second input to the first inputs of the memory blocks, the second inputs of which are connected to the input terminals of the device, the outputs of the keys

и выход первого сумматора, соединены с входом второго сумматора, а к первому входу блоков пам ти подключены  чейки кольцевого распределител .and the output of the first adder are connected to the input of the second adder, and the cells of the ring distributor are connected to the first input of the memory blocks.

2020

72 -йФиг , 172 th, 1

; I 2; I 2

tt

ЖF

; гт...,-. . . .. ...  ; rm ..., -. . . .. ...

i-/ff/-/ ,.i- / ff / - /,.

iJ2Zw- - I- iJJxxlJx j: p2: :2z2zzzz: , .,.....,..,,..iJ2Zw- - i- iJJxxlJx j: p2:: 2z2zzzz:,., ....., .. ,, ..

.LLiMjJ.L;JJjJj.rnTlTtt...LLiMjJ.L; JJJJj.rnTlTtt ..

....

-H

pTTxTTTTTTT lupTTxTTTTTTT lu

SU1633855A 1971-03-10 1971-03-10 DEVICE FOR MODELING LINEAR SYSTEMS SU384108A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1633855A SU384108A1 (en) 1971-03-10 1971-03-10 DEVICE FOR MODELING LINEAR SYSTEMS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1633855A SU384108A1 (en) 1971-03-10 1971-03-10 DEVICE FOR MODELING LINEAR SYSTEMS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU384108A1 true SU384108A1 (en) 1973-05-23

Family

ID=20468904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1633855A SU384108A1 (en) 1971-03-10 1971-03-10 DEVICE FOR MODELING LINEAR SYSTEMS

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU384108A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dirkman The simulation of general circuits containing ideal switches
SU384108A1 (en) DEVICE FOR MODELING LINEAR SYSTEMS
US2960690A (en) Computer input-output system
SU942062A1 (en) Device for simulating stationary physical fields
US3390258A (en) Simplified analog computer and simulator having synchronously switched input and output to effect time-sharing
SU940297A1 (en) Digital device for simulating signals of differential frequencies of sensors
SU450193A1 (en) Functional converter
RU2060536C1 (en) Universal oscillator of signals having arbitrary shape
Fazarinc Minicomputer as a circuit-design tool
Fried et al. Analog VLSI solution to the stability study of power networks
SU1188762A1 (en) Linear interpolator
SU894741A1 (en) Device for simulating external boundary problems
SU748448A1 (en) Device for simulating linear systems
SU742974A1 (en) Device for simulating linear dynamic systems
SU652573A1 (en) Function generator
SU1191923A1 (en) Sawtooth generator-phantastron
Garrett et al. A computer program to automatically generate state equations & macro-models
SU824237A1 (en) Device for simulating electric load circuit
SU1117636A1 (en) Random process generator
SU1150633A1 (en) Device for generating functions
JPS5840421Y2 (en) Digital differential analyzer
SU1254513A1 (en) Device for simulating linear systems for restoration of signals
SU1476499A1 (en) Oscillating element simulator
SU1229783A1 (en) Computing mode of network for solving non-linear heat conduction equations
RU2069370C1 (en) Device for determination of transient response