Изображение структурной схемы модели по ДСС основано на замене звеньев ДСС их аналогами на АВМ: интегрирующих и уси­лительных звеньев — интегрирующими и масштабными усилнте-
лями, звеньев умножения или деления — множительно-делитель- ными блоками, нелинейных звеньев — не чиненными блоками функ­ционального преобразования и днодио-потенциометрическнми схе­мами совместно с решающими усилителями. При этом необходимо лишь учитывать ряд особенностей отдельных узлов АВМ схемно - конструктивного характера, которые сводятся к следующему.

6)

2

-1

Х3

Рис. 10-14

А. Операционные усилители АВМ выпачняют одновременно операции суммирования и интегрирования или сум­мирования и масштабного преобразования напряжений. Поэтому на одном усилителе модели реализуется суммирующий узел ДСС и звено, стоящее непосредственно после узла суммирования.

а) I)

±_ Ър

±_ Ър

sc

Eh

На рис. 10-14, а представлены суммирующий узел и усилитель­ное звено, а также реализация этой структурной схемы на усилителе модели, где

ki = ak k2 = bk k3 = k.

На рис. 10-14, 6 приведены аналогичные иллюстрации для сум­мирующего узла и интегрирующего звеиа, где

— а/Т кг = Ь/Т; k3=/T.

Б. Операционные усилители АВМ, выполняя ту или иную операцию, одновременно инвертируют знаки еыход - иых напряжений. В связи с этим для получения соответствия зиа-
ков суммируемых сигналов в узлах суммирования на ДСС и схеме модели может потребоваться включение в отдельные каналы схемы модели инвертирующих усилителей (рис. 10-15).

В. Диодно-потенциометрические схемы, входящие в состав АВМ и предназначенные для реализации типовых нелинейных характеристик;, работают совместно с ОУ. Модели ос­новных типовых нелинейных зависимостей представлены в табл 10-1.

Нелинейная зависимость, обусловленная зоной нечувствитель­ности (рис. 1, я, табл. 10-1), в случае частого изменения размера зоны (связанного с исследованием зависимости свойств системы от размера зоны) модели­руется схемой рис. 10-16.

Недостатком схемы рис.

1 б (табл. 10-1) является зависимость коэффициен­тов передачи кх и k2 от размера зоны нечувстви­тельности, связанная с на­личием во входных цепях потенциометров ограниче­ния.

Это обстоятельство вы­нуждает производить пере­стройку kx и k2 при каждом изменении размера зоны нечувствн* тельиости. В схеме (рис. 10-16) ширина зоны определяется значе­нием опорного напряжения =£ £/0, поэтому перестройка коэффици­ентов И kr2 не требуется. При ЭТОМ k2 = k*2 И k3 = £3.

Комбинированные нелинейные зависимости, вызванные, напри­мер, зоной нечувствительности и ограничениями координат (рис. 2, а и 3, а табл. 10-1), моделируются комбинациями соот­ветствующих простых схем. В качестве примера на рис. 10-17 при-

ведена схема, реализующая релейную характеристику с зоной не­чувствительности и коэффициентом возврата, равным единице /£ = k; #2 = ^2; 63 = &з)- Такая схема широко используется для моделирования эффекта квантования по уровню при моделирова­нии дискретных систем. В схеме рис. 10-17 для реализации «зоны нечувствительности» используется тот же принцип, что и в схеме пис. 10-16. Отметим, что схема для реализации релейной характе­ристики с зоной нечувствительности и коэффициентом передачи % = 1, построенная на основе схем рнс. 1, б и 3, б (табл. 10-1), оказалась бы неработоспособной, так как рабочая точка усилителя, не имеющего резистора обратной связи, находится иа одном из крайних положений рабочей части характеристики даже при отсут­ствии входного сигнала.

Рис. 10-18

- KF

В ряде случаев схемой одного операционного усилителя реали* зуется типовая нелинейная характеристика и одновременно пере­даточная функция линейного звена, стоящего на ДОС рядом с нели­нейным звеном. Примеры такого совмещения показаны на рис. Ю-18.

Г. Нелинейн ьГе функциональные преобра­зователи и блоки умножения-деления на не­которых АВМ реализуют нелинейные функциональные зависимо­сти нли операции умноження и деления совместно с решающими Усилителями, не входящими В состзв этих блоков. При переходе от структурной схемы к схеме модели необходимо выделить для сов­местной работы с нелинейными блоками соответствующее число усилителей из числа основных усилителей решающего блока АВМ. Так, например, при реализации множительного или нелинейного звена на АВМ типа МН-7М необходимо выделять по два внешних ОУ. В общем случае при изображении структурных схем моделей, со­держащих множительно-делительные и нелинейные звенья, необ­ходимо руководствоваться техническими описаниями используе­мой АВМ

■д. Для р еализации «чистого» дифференци­рующего звена в тех случаях, когда это необходимо, целе­
сообразно использовать схему, состоящую нз трех усилителей (рис. 10-19, б). Детализированная структурная схема, соответст­вующая этой модели, показана на рис. 10-19, а. При k — 1 переда^ точная функция схемы равна Тр. Модель работоспособна при k = = 0,95 - е - 0,98. Конкретное значение k подбирается эксперимен­тально, непосредственно на машине.

Е. Звено чистого ной функцией W (р) = е~хр

Рис. 10-20

запаздывания с передаточ - моделируется на усилителях АВМ схемами, реализующими приближенную передаточ­ную функцию внда

Wv(p} ~ ' 12рХ

1 ^* + 6^+12-

(10-4)

На рис. 10-20 приведена схема модели, в которой второе слагаемое в правой части выражения (104) ре­ализуется одним усилите­лем со сложными цепями на входе и в обратной цепи. При этом т = 2RiCl = 3= 4R^C2, Rz = 3R?. Реализация передаточной функции (10-4) схемой, состоящей только из интегрирующих и

Рис. 10-21

Хвх Г7?

rlh

т

-а-1

масштабных усилителей, показана на рис. 10-21,6. На рис. 10-21, а приведена ДСС, соответствующая (10-4).