Моделирующей установки

Таким образом, эта физическая реализация может быть осуществлена либо при помощи перекоммутации в самой изучаемой системе управления, либо на электронной моделирующей установке. Существенное отличие от обычных методов электромоделирования состоит здесь в том, что моделируется не сама система, а преобразованная. Следовательно, электрическая модель воспроизводит в крупном масштабе только дополнительную реакцию системы. Так как преобразованная система служит для определения коэффициентов влияния, то аппаратурное решение может быть проведено

В работе исследовано несколько вариантов решения поставленной задачи с целью выяснения наиболее приемлемого для практического использования. Имея в виду, что при математическом описании процесса принимаются определенные упрощающие предположения, в результате которых фиксированный процесс отличается от действительного, была поставлена также задача сравнить результат решения на моделирующей установке с протеканием процесса в механически подобной системе. В этом случае возникала необходимость внести некоторые изменения в систему управления приводами.

Ограничения снизу определяются удобством установки коэффициента с требуемой точностью на моделирующей установке. Исходя из заданной точности установки, соответствующие минимальные значения коэффициентов передач принимаются обычно меньше 0,01.

Фиг. 4. 8. Изменение угловой скорости, записанное на моделирующей установке.

Решение уравнений (17) на электромоделирующей установке постоянного тока проводится по блок-схеме, изображенной на рис. 5, в следующем порядке.

уравнения на моделирующей установке •

Если при решении системы (1) на электронной моделирующей установке и будут преодолены формальные трудности реализации блок-схемы решения, то останутся неопределенными по крайней мере до накопления достаточного количества экспериментальных данных некоторые из коэффициентов системы (1), которые характеризуют интенсивность возбуждающих и демпфирующих сил. Количественная оценка величин возбуждающих и демпфирующих сил в диапазоне частот от 500 до 2000 щ может быть проведена по методике, ранее предложенной авторами [3]. Ниже будет показано, что решение поставленной задачи электромоделирования амплитудно-частотных вибрационных характеристик может быть

Приведены формулы для расчета элементов блок-схемы при решении на электронной моделирующей установке. Рис. 5, библ. 3.

Для оценки величины этих потерь в системах с различными принципами построения было проведено электромоделирование процесса работы этих систем. Случайная величина продолжительности отдельной операции tt в моделирующей установке имела разброс у = 18,7%, т. е. полностью соответствовала реальным условиям.

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В НАСОСНЫХ КЛАПАННЫХ ГИДРОМЕХАНИЗМАХ НА ЭЛЕКТРОННО-МОДЕЛИРУЮЩЕЙ УСТАНОВКЕ

Заданная динамическая характеристика у (t) воспроизводится группой операционных усилителей и нелинейных блоков моделирующей установки. Величина у (t) непрерывно сравнивается с аналогичной характеристикой х (t) переходного процесса, получаемой в результате решения на моделирующей установке системы нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих динамику рассматриваемой гидросистемы.

Масштабы представления переменных в виде напряжений должны быть таковыми, чтобы обеспечивать работу моделирующей установки вблизи допустимых максимальных (по модулю) пределов напряжений. Для большинства отечественных АВМ динамический диапазон составляет +100 в.

Машины оснащаются несколькими интеграторами, число которых определяет наивысший порядок системы дифференциальных уравнений, которую способна решить машина. Кроме того, в комплект моделирующей установки входят усилители-инвертеры, суммирующие подаваемые на их вход напряжения и изменяющие знак суммы на обратный; множительные блоки, осуществляющие операцию умножения напряжений при решении нелинейных уравнений, а также специальные функциональные преобразователи, позволяющие получить кусочно-линейную аппроксимацию входящих в уравнения нелинейных функций.

Не останавливаясь на этом вопросе подробно, приведем семейство кривых изменения угловой скорости (фиг. 4. 8) для вала с трением, полученных интегрированием системы дифференциальных уравнений с помощью моделирующей установки МН-7 и описанных в работе [9].

A sign -— = ыопт (t) (рис. 84). На АВМ типа ЭМУ-10 такое динамическое воздействие удобно формировать на основе слаботочного поляризованного реле, двух потенциометров и двух операционных усилителей. Схема моделирования такой функции показана на рис. 85. Опорное напряжение ± 100 В с наборного поля моделирующей установки подается соответственно на входы потенциометров П1 и П2, с помощью которых устанавливается амплитуда А импульсов; ползунки указанных потенциометров через контакты 1РП поляризованного реле РП соединяются с входом операционного усилителя /. Поляризованное реле РП управляется непосредственно сигналом у, который усиливается операционным усилителем 2 с коэффициентом усиления (5-т-10) и подается на обмотку питания реле. Усиление сигнала у требуется для обеспечения переключения реле при малых напряжениях и •, т. е. при его значениях, близких к нулю (±0,3 В), что практически обеспечивает переключение реле РП и соответственно его контактов 1РП в зависимости от sign у. Таким образом, на выходе операционного усилителя / формируются требуемые знакопеременные прямоугольные импульсы.

Данные исследования работы моделирующей установки приведены в табл. б.

ления r(U/ и свидетельствуют о достаточно высокой точности контроля стаоильности характеристик генератора шума, используемого в составе моделирующей установки. Общая продолжительность времени контроля стабильности характерном к генератора шуыа равна 21 - ЗЬ мин (при 6 - 10 уровнях акалява соответственно).

Прогнозираванив. значений подавателей параметрической надежности проецируемых электронных устройств с достаточной достоверностью моано Тфоизводить аа модвлодпадем стенде, где осущёствля-ется воспроизведение нестационарных случайных процессов изменения свойств комплектующих элементов и регистрируются моменты времени появления изометрических отказов. Б результате об-раоотки статистических данных об отказах производится построение плотности распределения (плотности вероятности) наработки до отказа и вычисляются характеристики надежности устройства. .ч Структурная схема моделирующей установки для прогнозирования значений показателей параметрической надежности приведена на рис. 1. Основными блоками установки являются: генератор 1 стационарного случайного напряжения (ГССЮ; блок 2 нелинейных элементов; блок 3 питания установки; устройство 4 для контроля стабильности характеристик ГССН; магазин, Ь эталонных элементов; блок б задания масштабных коэЗДициентов моделирования; блок 7 запоминания мгновенных значений случайного напряжения, пропорционального 'начальным вначениям параметров элементов; ячейки памяти &; программное устройство 9 управления, содержащее коымутатор 10; датчик времени 11; генератор !<; тактового иыаульса; блок 1о. измерительных и контрольных приборов; блок 14 задания режимов раоочы исследуемого устройства; пульт управления lit; Олок 16 запоминания мгновенных значений случайного напряжения, пропорционального величине скорости изменени^ параметров элементов; ячейки памяти 17; олок 1о электронных интеграторов; блок ZQ электромеханических интеграторов 21; 'блок ;&*!лаквтов, комплектующих исследуемую систему элементов 23; устройство ?4 для задания границ областей допустимых зна-

С помощью коммутирующего блока осуществляется овязь между всеми блоками моделирующей установки. Датчик времени используется для задания длительности временных интервалов фиксации мгноьегшых аначений случайного напряжения. Кроме того, датчик времени необходим для синхронизации подготовительных и рабочих с актов :ун хронирования моде.пирующе!? установки я лля выполнения контроля времени моделирования. Генереторы тактовых импульсов служат для управления шаговыми искателями коммутационного блока, Б качестве генераторов служат синхронизированные релаксационные генераторы импульсов с плавным регулированием частоты колебаний. Для улучшения (ормы генерируемых импульсов применены корректирующие цепи, содержащие резисторы и диоды.

Ьлок контроля предназначается для предотвращения ( '.тазов и сбоев программного устройства и сигнализации о нарушениях в работе. Едок содержит элементы автоматического контроля состоя-йая отдельных функциональных узлов моделирующей установки. Елок задгш'Я режимов работы служит для обеспечения необходимых условий функционирования исследуемого устройства. Требуемые режимы работы задаются сигналами постоянных, переменных и импульсных: напряжений и токов с определенными ормамй, амплитудами, частотами и разами.

Масштаб времени моделирования обусловливается длительность» цикла срабатывания дагового искателя И2. Продолжительность воспроизведения одной реализации случайного процесса изменения определяющих параметров элементов может варьироваться с помощью переменного резистора R 112 от нескольких секунд до десятков секунд и более. В конце рабочего такта функционирования моделирующей установки искатель И2 возвращается в исходное положение: замыкаются контакты 1; срабатывает реле Р8; цепь питания искателя И2 разрывается контактами ЗРб; на обмотку И1 поступает импульсное напряжение через замыкающиеся контакты 1Р6 реле Р6. Искатель И1 переходит в исходное положение, завершая цикл работы моделирующей установки.

Заданная динамическая характеристика у (t) воспроизводится группой операционных усилителей и нелинейных блоков моделирующей установки. Величина у (t) непрерывно сравнивается с аналогичной характеристикой х (t) переходного процесса, получаемой в результате решения на моделирующей установке системы нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих динамику рассматриваемой гидросистемы.