ДЛЯ ИССЛЩОВАНЙЯ СИСТЕМ С РАСПРЩЕЛИТЕЛЬНШИ ПАРЖЕТРАШ л посто нного тока, к которому также через .нелинейный резистор подключена узлова точка моделисетки . На фиГа I приведена фуннцмо-Бальна схема предлагаемой модели на фиГо 2-элекТрическан схема одного узлового элемента моделм-сетки и устройства управлени ее параметрами Основной частью модели вл етс модель-сетка 1 позвол юща моделировать область решаемой задачи и предназначенна дл интегрировани дифференциальных уравнении в частных производных-. Дл ав- томатического управлени параметрами сетки I в функции внешнего сигнала управлени или самого реше нк модель содержит устройство 2„ Сетку также дополн ют блоки 3-10, БЛОК 3 предназначен дл задани начальных условий, а олок 4 задани в граничные точки сетки I потенциалов и токов, соответствующих граничным услови м. В случае решени пр мых задач известные гра ничные услови формируютс непосредственно в блоке 4 с помощью из Вхзстных устройств дл задани граничных условий. При решении обратных и сопр женныхзадач, а также з дач управлени граничные услови вл ютс искомыми и формируютс в процессе решени задачи с помощью электронных блоков, наход щихс в аналоговом вычислительном устрой стве 5„ При этом электронные блоки в зависимости от постановки задачи соедин ютс по схеме известных уст ройств дл решени обратных и сопр женных задач, а также задач управлени . В общем случае устройство 5 предназначено дл выполнени различных матем&тических и логических операций, вычислени производных характеристик пол , таких, как тер мическое удлинение тела, градиенты и скорости нарастани температур, взаимные перемещени отдельных де талей, термические напр жени , экв потенциальные линии пол и ТоД. С этой целью оно содержит усилители посто нного тока, интеграторы сум маторы, иножмтельно-дблительные устройства, элементы сравнени , ог раничители, нелинейные преобразоватвли , генераторы функций, Синхронизирующее устройство 6 выполн роль датчика времени, предназначено дл синхронизации ра боты всех блоков и устройств г «одели . Автоматический коммутатор , втоматическое измерительное устойство 8 и цифро-печатающее устойство предназначены соответствено дл сбора, измерени и регистраии решени задачи Дл визуальноо наблюдени за процессом решени , также ручного замера получаемых езультатов модель содержит индикатор 10 нестационарного режима. Основной особенностью моделисетки I вл етс то, что в ней функции узловых резисторов выполн ют МОП-транзисторы, работающи-е в ключевом режиме и дл этого управ л емые по затвору широтно-импульсным модулированным сигналом , вырабатываемым устройством 2 Сетка состоит из трехкоординатных элементов, в каждый из которых входит- по два МОП-транзистора II, истоки которых соединены между собойJ образу узловую точку модели-сетки/ Между узловой точкой и нулевым потенциалом включен узловой конденсатор 12, Управление параметрами модели осуществл етс по затвору выходным сигналом устройства 2, каждый элемент которого (см. фиг. 2) представл ет собой последовательно соединенные усилитель 13 посто нного тока и широтно-импульсный ыодул тор 145 замкнутые отрицательной обратной св зью, в цепи которой включен дополнительный МОП-транзистор 15. Управление работой МОП-транзисторов 11 и 15 осуществл етс модул тором 14, выходное напр жение которого представл ет собой модулированный по ширине импульсный сигнал, шлплитуда которого измен етс от нул до максимально-допустимого дл данного типа транзисторов напр жени затвор-исток. Элементы 13,14915 схемы вместе со входным резистором 16 и усредн ющим конденсатором 17 представл ют собой схему преобразовани входного напр жени U{,o S подаваемого на за жим 18, в проводимость . перехода сток-исток МОП-траизистора 15. Действительно5 в любой интервал времени среднее значение тока, про текающего через транзистор 15, равно входному току,протекающему через резистор 16, При этом среднее значение проводимости перехода сток-исток транзистора 15 определ етс входным напр жением подаваемый на зажим 18, и равно -I iETfe где E - опорное напр жение, ваеиое на входной зажим 19 ком, протиБополокным напр жению . Поскольку МОП-Транзисторы И управл ютс тем же импульсным напр женней , что и ШП-трапзисторы 15, то среднее значение их проводимостей также равно -.-р « Естесч венно, что при этоы величины внут ренних проводимостей транзисторо II и 15 Б замкнутом состо нии должны быть равны. Последнее може быть достигнуто либо за счет тщательного отбора тран исторов по ключевым параметрам, либо за счет включении носледователъно с ниыг. и параллельно ии дополнительных резисторов дл выравнивани вн гтренних- проводииостей транзисторов в разомкнутом и замкнутом состо нии . В процессе решени задачи потенциалы узловых точек моделисетки и, следовательно, истоков МОП-транзисторов II измен ютс в широких пределах, однако работоспособность схемы сохраннете во всех случа х, когда выполн етс ус л ови е 1 и i - U;A д r-..t., и и , где и ц напр жение, при котором транзистор входит в насыщение; максимально допустимое напр жение узловой точки ыодели-сеткм 1. Узловой конденсатор 12 блока I,моделиру инерционные свойства исследуемого объекта, вл етс одновременно так же, как и конденсатор 17, усредн ющим дл иы пульсно-рравл емых проводииостей модели. Дл улучшени сглаживани период следовани управл ющих ийпульсов должен быть мног меньшим посто нной времени модели соответствующим что достигаетс выбором рабочей частоты ыодул торв Il. подаСО знаТаким ооразой устройство позвол ет в широких пределах осуществл ть плавное изменение величины узловых проводимостей цодели-сетки путем из енени входного напр жени , подаваемого на зажии 18, Это льет Еозможность осуществл ть набор параметров модели путей подачи соответствуйщих напр жении на входные зажи ы модели, что uoseT быть осуществлено либо вручную5 либо свтоуатически. При решении нелинейных задач параметры сетки должны в процессе решени измен тьс по заданным законам в функции получаемого ре щени В модели это достигаетс за счет включени иежду узловой точкой иодели-сеткн I и входом усилител 13 нелинейного сопротивлени 20 с Ti.ie6jeuoii вольт-амперной характеристикой. Диоды 21 испол 3 ,ь)тс в модели дли предотвращени прооо МОП-транзистор-в в слу чае по влени обрыва в цепи управjieiiHR , 1РВДУЕГ ИЗОБРЕТЕНИИ Модель дл исследовани систей с распределенН1ШИ параметрами, содержаща сетку на MOn-Tpanii ncTopaXjистоки которых соединены между собой и подключены через соответствующие 1;01 денсаторы к щипе Н:улеього потенциала, диоды, 1;еъииторы и усилители поотонпного тока, входи которых подключены к Влодным резисторам, усредн ющим кондеи сатораы и через нелинейные резисторы- к соответствующим узлиу сетки, отличающа с тем, что, с целью расширени области примениии) она содержит в каждом узле сетки дополнительный МОП-транзистор и ши ротно-пмпульсный модул тор, вход которого соединен с выходом cciOT ветствующего усилител пости шюго тока, а выход присоединен чере.; диоды к щйне Нулевого потенциала и затворам УОП-транзисторов, приче меток дополнительного МОП-траизис тора соединен со входом усилитеип ПООТОЯНН(ПЧ) ТОКВ,
Фиг2
J