Элемент с управляемым сопротивлением

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в устройствах автоматического регулирования и управления, где необходимо формирование зависимости .сопротивления г элемента от относительной длительности 0управляющего широтно-модулированного сигнала 0 г/1, представляющего собой последовательность прямоугольных импульсов длительностью т и периодом повторения Т, по дробно-рациональному закону г ао 0/(ai 32©- аз &), ао, ai, 32, аз - коэффициенты дробно-рациональной функции. Цель изобретения - повышение точности работы элемента при управлении средним значением его сопротивления по дробно-рациональному закону. Введение управления средним значением сопротивления элемента по дробно-рациональному закону г позволяет реализовать дробно-рациональные функции с полюсами, расположенными на вещественной оси несимметрично относительно начала координат. 1 ил. у Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 06 G 7/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1596351 (21) 4756210/24 (22) 04 11.89 (46) 23,09.91. Бюл. М 35 (71) Ленинградский электротехнический институт им, В.И. Ульянова (Ленина) (72) Е.В. Филиппов (53) 681,3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1596351, кл. G 06 G 7/12, 1988. (54) ЭЛЕМЕНТ С УПРАВЛЯЕМЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в устройствах автоматического регулирования и управления, где необходимо формирование зависимости.сопротивления r элемента от относительной длительности ОуправляюИзобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в устройствах автоматического регулирования H управления, где необходимо формирование зависимости сопротивления r элемента от относительной длительности Оуправляющего широтно — модулированного сигнала

О = r/T, представляющего собой последовательность прямоугольных импульсов длительностью т и периодом повторения Т, по дробно-рациональному закону г = а0 О/(a1а2 О- аз CP ), где ао, а1, ар, аз — коэффициенты дробно-рациональной функции.

Цель изобретения — повышение точности работы элемента при управлении средним значением его сопротивления по дробно — рациональному закону.,, Я2„„1679506 А2 щего широтно — модулированного сигнала (+: r/1, и редста вля ющего собой последовательность прямоугольных импульсов длительностью z и периодом повторения Т, по дробно-рациональному закону r = ao O/(à а2О- аз C+); ао, at, а2, аз — коэффициенты дробно — рациональной функции. Цель изобретения — повышение точности работы элемента при управлении средним значением его сопротивления по дробно-рациональному закону. Введение управления средним значением сопротивления элемента по дробно — рациональному закону г позволяет реализовать дробно-рациональные функции с полюсами, расположенными на вещественной оси несимметрично относительно начала координат. 1 ил.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого элемента с управляемым сопротивлением.

Элемент с управляемым сопротивлением содержит операционный усилитель 1, первый сигнальный вывод 2 элемента, первый масштабный резистор 3, первый усредняющий конденсатор 4, второй масштабный резистор 5, первый ключ 6, второй сигнальный вывод 7 элемента, третий масштабный резистор 8, второй усредняющий конденсатор 9, четвертый масштабный резистор 10, второй ключ 11, управляющий вход 12 элемента и пятый масштабный резистор 13.

Элемент работает следующим об разом.

На управляющий вход 12 поступает по. ток модулированных по длительности поя1679506 моугольных импульсов, управляющих работой ключей 6 и 11. Усредняющие конденсаторы 4 и 9 обеспечивают подавление высших гармоник напряжения, возникающих при коммутации ключей 6 и 11. Благодаря этому масштабные резисторы 3, 8 и 13 оказываются развязанными по переменному току от импульсно управляемых цепей, состоящих иэ масштабных резисторов 5 и 10 и ключей 6 и 11.

В предположении заземления второго сигнального вывода 7 элемента и идеального операционного усилителя 1 ток через масштабный резистор 8 равен

Ie - 046В, (1) где 04 — среднее значение напряжения на усредняющем конденсаторе 4;

G8 — проводимость масштабного резистора 8.

Среднее значение напряжения на усредняющем конденсаторе 9 равно

0з = 1з 6 — О =04 — -, (2)

I 68 где Ug — среднее значение напряжения на усредняющем конденсаторе 9;

61o — проводимость масштабного резистора 10;

Π— относитеЛьная длительность широтно — модулированных сигналов, (м) /Т

Среднее значение напряжения на усредняющем конденсаторе 4 может быть найдено из условия динамического равновесия

Озар,4 = Оразр 4, (3) гДе Озар,4 — заРЯД, пРиобРетаемый конДенсатором 4 на этапе заряда;

Оразр. 4 заРЯД, теРЯемый конДенсатором 4 на этапе разряда.

При разомкнутом состоянии ключа 6 в течение промежутка времени (Т - т) имеют

0»р.4 =I»,(Т вЂ” с)+Оябз (Т-с)-0461з(Т -t),(4) где 4х — значение входного тока элемента;

G3 — проводимость масштабного резистора 3;

G13 — проводимость масштабного резистора 13.

При замкнутом состоянии ключа 6 в течение промежутка времени имеют

Оразр.4 0465 t+ 04613 вх 7- Ug63 t, (5) где G5 — проводимость масштабного резистора 5, Подставив выражения (4) и (5) в выражение (3) и сократив одинаковые члены, получают вх.T+ 0963Т 04613Т = 0465 т или ! ах. + 0963 04613 0465 О. (6)

Из выражения (6) с учетом выражения (2)

5 получают

1вх. + 04 04 G13 = 0465O.

G3 GB

61о (Э

При этом функциональная характеристика элемента имеет вид

G1o O

04 =1вх.

6з Ga — G 1o G 13 B — 65 61о O т. е. среднее значение сопротивления элемента подчиняется дробно — рациональному закону управления вида г = ао О/(а1- аг C+ аз & ).

Изобретение позволяет получить положительный эффект за счет управления средним значением сопротивления элемента по

2р дробно-рациональному закону г = ао О/(a1-аг6-аэ ©).

Например, дробно — рациональная функция

R / Π— 7,0428 О

7,0558 — 0,09613 Π— О аппроксимирует функцию sh (ОМ2 ) в диапазоне Оот О до 1 с методической погрешностью не выше 0,01, а дробно-рациональная функция

8,3395 . О с11/г В—

8,3979 — 0,3040 Π— Ф

35 аппроксимирует функцию sh Ов диапазоне изменения О от О до 1 с методической погрешностью не выше 0,034) .

Кроме того, введение управления сред40 ним значением сопротивления элемента по дробно — рациональному закону г=ао О/(а1-аг О-аэ B) позволяет реализовать дробно — рациональные функции с полюсами, расположенными

45 на вещественной оси не симметрично относительно начала координат.

Формула изобретения

Элемент с управляемым сопротивлением поавт.св. СCCP %1596351,отличаю50 шийся тем, что, с целью повышения ,точности при управлении средним значением сопротивления элемента по дробно-рациональному закону, в него дополнительно введен пятый масштабный резистор, вклю55 ченный между сигнальными выводаваи элемента.

1679506

Составитель Н,Зайцев

Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор Т,Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 3216 Тираж 363 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5