174107. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés anyagáram és energiaáram- hálózatok statikus és dinamikus vizsgálatára
5 174107 6 lálmány értelmében egy központi egység állítja elő, amely lehet a problémához igazodó digitális célgép, vagy lehet digitális számológép, vagy asztali kalkulátor. A központi egységből az analóg egységbe csak információáramlás történik. A központi egység minden ágat egyenként, az ágra megadott program szerint állít be, miközben a többi ág elemi függvénygenerátora az előző (utolsó) beállítás szerinti, változatlan értéken áll. Az eljárásnál a szukcesszív approximáció elvét alkalmazzuk, és lényege, hogy a modellezett hálózat egyes ágainak megfelelő állapotfüggvények generálását egyetlen központi helyről vezérelve előre meghatározott program szerint elemi ágfüggvények egyenkénti, egymást sorrendben követő szekvenciális módosításával áganként végezzük, miközben egy adott ág már beállított elemi függvénygenerátorát a többi ág beállítását is magában foglaló egy teljes beállítási ciklus befejezéséig rendre az utolsó beállítással meghatározott értéken tartjuk, és a fenti folyamatot ciklikusan az áganként beállított elemi függvénygenerátorok legalább két egymást követő teljes ciklus során észlelt ágankénti beállítási azonosságának eléréséig tartjuk fenn. A találmány szerinti eljárás menete a következő. A vizsgálandó hálózat elemeit (ágait) sorszámmal látjuk el és mindegyiknek megfeleltetünk egy azonos sorszámmal ellátott, előre meghatározott program szerint vezérelhető analóg hálózatelemet. Az anyagáram-, ill. energiaáram-hálózat topológiájával megegyező topológiájú hálózatot alakítunk ki, a program beállítható analóg hálózatelemekből. A vizsgálandó hálózat paramétereit digitálisan tároljuk. Kiindulási beállításként a paramétereknek megfelelően táblázat alapján beállítjuk az analóg hálózatelemeket. Ezt a beállítást a hálózatelemek különbözősége és pontatlansága miatt mérések alapján korrigálni kell. A korrigáló eljárás során változatlanul hagyott hálózat mellett állítunk be minden egyes hálózatelemet a következő módon: A számozott hálózatelemeket sorszám szerint egyenként sorravéve áram- és feszültségméréssel megállapítjuk a beállítani kívánt paramétertől való eltérést. Az eltérés mértéke szerint módosítjuk a digitális beállító jelet. Ismételt mérésekkel és beállításokkal megállapítjuk a hálózatelem pontos beállítási értékét és ezt tároljuk. A hálózatelemet visszaállítjuk a korrigáló eljárás előtti állapotba és az eljárást elvégezzük a következő hálózatelemen. Miután mindegyik hálózatelemen végighaladva azok szükséges beállítási értékét meghatároztuk és azt tároltuk, a hálózatelemeket beállítjuk az előző korrigáló eljárásban meghatározott beállítási jelekkel. Ezt követően a hálózatelemeket a már megváltozott hálózatban újabb korrigáló eljárásnak vetjük alá és azt az előbbivel azonos módon folytatjuk. Az eljárást akkor fejezzük be, ha a korrekciós eljárásban beállítójel változtatásra már nincs szükség, azaz, ha két egymást követő teljes beállítási ciklus azonos eredményre vezet. Az eredményeket tehát akkor olvashatjuk le, amikor minden ágra érvényes lesz az a feltétel, hogy az időben egymás után következő beállítójelek azonosak. Az eredményeket a villamos feszültség és áram mérése útján nyerjük. A központi egység az egyes ágak elemi függvénygenerátorainak beállításánál statikus esetben az ág áramát és feszültségesését, dinamikus vizsgálat esetében a teljes beállítási ciklusok számát is figyelembe veszi. Ezáltal a dinamikus vizsgálatnál az időbeli analógia megszüntethető, és a módszer időfelosztásos, szekvenciális vizsgálat jellegét ölti. Valamely nemlineáris LRC hálózat statiküs és dinamikus vizsgálata vezérelhető tárolós áramgenerátorból, vezérelhető tárolós ellenállásmátrixból és vezérelhető tárolós feszültséggenerátorokból álló iterációs hálózattal megvalósítható. A találmány lényegét az alábbiakban célszerű példaképpeni foganatosítási módok és az ezekhez kapcsolódó példaképpeni berendezések kapcsán a csatolt rajz alapján ismertetjük részletesen. Az 1. ábra nemlineáris anyagáram- és energiaáram-hálózatok statikus vizsgálatára alkalmas találmány szerinti berendezés elvi tömbvázlata. A 2. ábra példaképpeni találmány szerinti statikus, turbulens üzemű anyagáram hálózat modell részletesebb tömbvázlata. A 3. ábra a találmány szerinti berendezés speciális példakénti megoldását mutatja kalkulátor felhasználásával. A 4. ábra a találmány szerinti berendezésnél alkalmazott speciális függvénygenerátor egy példakénti kivitelét mutatja. Nemlineáris anyagáram- és energiaáram-hálózatok statikus vizsgálatánál a legegyszerűbb esetben a hálózat egyes ágai digitális jelekkel vezérelhető ellenállásmátrixok lehetnek, melyek a beállítható (és tárolható) digitális jelkombinációnak megfelelő ohmikus ellenállást valósítanak meg. Ebben az esetben az elemi ágfüggvények a különböző digitális beállításokhoz tartozó különböző ellenállások által megvalósított egyenesek. A következőkben ezt az esetet ismertetjük részletesen, majd a későbbiekben általánosan alkalmazható, digitálisan beállítható tárolós függvénygenerátort mutatunk be példaképpen a 4. ábra kapcsán. A központi egység a beállítási ciklusok megfelelő rendszer szerinti szervezését, valamint az egyes ágak kívánt ellenállását biztosító beállító jelkombinációkat állítja elő. Az utóbbi feladatát az ágak feszültségeséseinek és áramainak mérés útján való érzékelése alapján, az ágra jellemző módon valósítja meg. A központi egység egymástól elválasztható funkcióit külön tömbökkel jelölve, az l.ábra szerinti tömbvázlat adódik, a működés részletesebb magyarázatát ennek segítségével végezzük. Az iterációs analóg-digitális modell működését manuális műveletek előzik meg. Ez egyrészt az analóg I hálózat programozásából, azaz a megfelelő hálózati topológia kialakításából, másrészt az egyes ágak karakterisztikáit jellemző együtthatók beállításából, azaz a V együttható beállító egység programozásából áll. A kézi programozás befejezése után az iterációs analóg-digitális modell automatikusan dolgozik, lényegében időrendi sorrendben a következő módon. A szervező és beállító II központi egység utasítást ad a III mérőegységnek, mely rákapcsolódik az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
