Использование идеализированных элементов для моделирования характеристик нелинейных элементов в задаче автоматизированного проектирования Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

б

Рис. (і

ЛИТЕРАТУРА

1. Серьезное А.Н. и др. Негатроника. Новосибирск: Наука, 1995. 33(1 с.

2. Негоденко О.Н., Липко С.И., Зинченко Л.А., Прокопенко В.Г. Схемотехника экологических датчиков с пьезоэлектрическими резонаторами //Изв. СКНЦ ВШ. Сер. техн. науки 1992. №3-4. С.43-45.

3. Богданович Б.М. Нелинейные искажения в приемно-усилительных устройствах. М.: Связь, 1980. 280с.

4. Андронов А.А. Витт А.А., Хайкин С.Э. Теория колебаний. М.: Физматгиз, 1959. 915 с.

5. Андреев В С. Теория нелинейных электрических цепей. М.: Связь, 1972. 328с.

УДК 621. 375

Н.К. Полуяпоцич

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИДЕАЛИЗИРОВАННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК НЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ЗАДАЧЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Исследования в области автоматизированного проектирования разделяются на функциональные уровни (структурный, функционально логический, схемотехнический и т.д.) и для каждого разрабатываются соответствующие математические, программные и технические средства автоматизации проектирования.

Несмотря на широкое практическое применение методов и алгоритмов автоматизированного схемотехнического проектирования, наблюдается их несовершенство, проявляющееся в недостаточно высокой вычислительной устойчивости алгоритмов или потери точности, особенно, если анализируемая схема содержит управляемые источники и нелинейные элементы.

Известия ТРТУ

Специальный выпуск

Одним из путей улучшения обусловленности решаемой задачи является использование аппарата эквивалентных преобразований схем замещения, позволяющего получать все требуемые характеристики, не прибегая к формированию общей математической модели в виде системы уравнений. Это позволяет избежать неустранимой погрешности, которая возникает уже на этапе перехода от электрической схемы к описывающей ее системе уравнений [1], далее точность теряется при численной обработке математической модели.

Методам эквивалентных преобразований, позволяющим решать задачи анализа ,синтеза посвящена обширная литература [1,2], однако задача создания эффективных, конкуренто способных методик и программных средств автоматизированного схемотехнического проектирования на базе этих методов еще не решена.

В работе показано, что введение в общепринятый элементный базис (К,Ь,С,М,Е,Д) идеального диода позволяет синтезировать схемы замещения различных нелинейных элементов [3]. Рассматриваются свойства идеального транзистора, ОУ. Показано, что с их помощью можно моделировать свойства различных активных четырехполюсников (гиратора, скалора, мутатора и т.д.), а также свойства различных нелинейных элементов и управляемых ключей ИТУН, ИТУТ.

Таким образом, практически все электротехнические устройства и элементы РЭА можно моделировать в изложенном элементном базисе

Рассматривается применение идеализированных элементов [3] для моделирования свойств нелинейной индуктивности (I) (рис.1) ¥(/). Так как характеристика (I) содержит участки с отрицательной динамической индуктивностью, то она не может быть синтезирована с помощью диодных цепей без управляемых источников. Структурная схема моделирования заданной вебер-амперной характеристики приведена на рис. 2.

Представим исходную характеристику Ч/(/) кривой (I), как вольт-

амперную характеристику и £/(/') повернутую против часовой стрелки

на угол 0 такой, чтобы характеристика была пассивной, монотонно возрастающей, представленной кривой (II).

Первый участок (рис. 1) моделируется с помощью стабилитрона и ИКУТ, идеального ключа управляемого током, диапазон срабатывания которого выбирается так, чтобы характеристика стабилитрона совпадала с первым участком (ХІ1 <80 тА.

4x10

Второй участок моделируется аналогично с помощью другого ]| ключа в диапазоне 80

шА </? < 140 тА и последовательно включенного бареттера, ВАХ которого совпадает со вторым участком. Чтобы реализовать исходную характеристику (I), необходимо смоделиро-и и(/) (II) и повернуть по часовой . . стрелке на угол 0 с

помощью 11-ротатора. Затем, используя Ш1-мутатор, преобразуем ВАХ (И) в вебер-амперную характеристику нелинейной индуктивности (I).

14x10-2

Рис. 2

ЛИТЕРАТУРА

1. Неплехоиич В.И., Ильин В.Н. Решение разреженных уравнений электронных схем методом контуров и узлов //И.чв. Вузов: Радиоэлектроника. 1977. Т.20. № (і. С.19 - 30.

2. Волгин Л.И. Методы топологического преобразования электрических целей. Саратов : Ил-во Саратовской) ун - та, 982. 108 с.

5. Басам С. Н. Палуянович Н.К. Идеализированные элементы в задачах проектирования элементов твердотельной электроники. //Сб. докладов. Численные методы и средства проектирования и испытания элементов твердотельной электроники. Таллин, 1989. Т.2. С.5-8.

УДК 1.511.42:621.313.222:629.1

Г.И. Чаицсв, А.Н. Савченко

ТРАНЗИСТОРНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВЫМИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ ТРОЛЛЕЙБУСА

Троллейбус является одним из перспективных видов городского пассажирского транспорта, поэтому возрастает требование к техническому состоянию подвижного состава, прежде всего к системам, влияющим на безопасность движения и электробезопасность, а также к системам, предопределяющим надежность транспортного процесса.

Существующие в настоящее время системы управления отличаются сложностью, большими габаритами и низкими показателями надежности Ш. [2].

Разработанная система управления с применением новых мощных гранзисторов IGBT (БТИЗ) фирмы International Rectifier позволила рез-