Устройство для управления виброиспытаниями

Устройство для управления виброиспытаниями

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВИБРСМСПЫТАНИЯМИ, содержащее регулируемый источник гармонического сигнала, сумматор, последовательно соединенные усилитель мощности и возбудитель колебаний, цепь обратной связи, образованную вибродатчиком,- устанавливаемом на подвижной части возбудителя колебаний, измерительным усилителем, фильтром и ключом, отличающее с я тем, что,, с целью повышения точности виброиспытаннй, оно снабжено блоком памяти, причём регулируемый источник гармонического сигнала вьшол нен в виде последовательно соединенных генератора импульсов и преобразователя, а ключ вьшолнен двухканальным, каждый Ьанал которого состоит из последователь но соединенных формирователя импульсов, счетчика, дешифратора и коммутатора, входы формирователей импульсов первого и второгчз каналов подключены соответственно к выходам преобразователя и § измерительного уилителя, выходом подключенного к входу коммутатора второ (Л го канала, выходы которого подключены 2с входам блока памяти, соединенного с входами коммутатора первого канала, выход которого через фильтр подключён к входу сумматора, второй вход последнего подключен к выходу преобразовате ля, а выход генератора нмпульсЬб-i к счетным входам обоих счетчиков.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК а91 (пи

А дц Q 01Щ 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ г;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:: .;-. : .. ;, Н ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3469339/18-28 (22) 09.07.8, » (46) 07 ° 11.83. Бка. % 41 (72) С. Ф. Коновалов, Г. М. Новоселов и А. В. Полынков (7l) МВТУ им. H. Э. Баумана (53) 620. 178.5(088.8) (56) 1. Зельченко В. Я., Шаров С. H.

Нелинейная коррекция автоматических систем. Л., Судостроение, 1981, с. 54.

2.Гетманов А. Г. и др.Автоматическое управление вибрационными испытаниями.

М., "Энергия, 1978, с. 54-59 (протоTmi) (54) (57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВИБРОИСПЫТАНИЯМИ, содержащее регулируемый источник гармонического сигнала, сумматор, последовательно сое-. диненные усилитель мощности и возбудитель колебаний, цепь обратной связи, образованную вибродатчиком; устанавливаемом на подвижной части возбудителя колебаний, измерительным усилителем, фильтром и ключом, о т л и ч а ю .щ ее с я тем, что,. с целью повышения точности виброиспытаний, оно снабжено блоком памяти, причем регулируемый источник гармонического сигнала выполнен в виде последовательно соединенных генератора импульсов и преобразователя, а ключ выполнен двухканальным, каждый канал которого состоит из последователь но соединенных формирователя импульсов, счетчика, дешифратора и коммутатора, входы формирователей импульсов первого и второго каналов подключены соответственно к выходам преобразователя и измерительного уилителя, выходом подключенного к входу коммутатора второго канала, выходы которого подключены к входам блока памяти, соединенного с входами коммутатора первого канала, выход которого через фильтр подключен к входу сумматора, второй вход по следнего подключен к выходу преобразо-, вателя, а выход генератора импульсоВ.к счетным входам обоих счетчиков.

1052008 1

Изобретение относится к испытател| ной технике и предназначено для использования в машиностроении.

Известно устройство для управления объектами, содержащее последовательно соединенные сумматор, объект управления с установленным па нем измерительным преобразователем, усилитель обрат ной связи, подключенный к измерительному преобразователю, ключ и блок управления, входы которого подключены к выходу усилителя обратной связи и входу сумматора, второй вход которого подключен к выходу ключа (1).

Е5 устройстве реализовано управление объектом с помощью нелинейной обратной связи, которая в определенные промежутки времени формирует глубокую отр|щательну|о связь, расширяя тем самым область устойчивости замкнутой системы управления, С |нако отрицательная обратная связь действует ограниченное время, что приводит к искажению формы сигнала на выходе объекта управления. Кроме тога, устройство не имеет средств для проведения виброиспытаний.

Наиболее близким к предлагае, мому по технической сущности является устройство для управлениярвиброиспытаннями, содержащее регулируемый источник гармонического сигнала, сумматор, последовательно соединенные усилитель мощности и возбудитель колебаний, Э5 цепь обратной связи, образованную вибродатчиком, устанавливаемым иа подвижной части возбудителя колебаний, измерительным усилителем, фильтром и ключом (2).

Устройство обеспечивает проведение виброиспытаний на гармоническую вибрацию в рабочем диапазоне частот. Однако в процессе управления виброиспытаниями стабилизируется только уровень вибраций. 4

В указанном устройстве не реализовано поддержание формы возбуждаемого сигнала в условиях резонансных явлений и при наличии нелинейности в тракте: усилитель мощности, возбудитель колебаний, вибродатчик, что снижает точность виброиспытаний.

Бель изобретения — повышение точности виброиспытаний.

Указанная цель достигается тем, что устройство для управления виброиспытаниями, содержащее регулируемый источник гармонического сигнала, сумматор, последовательно соединенные усилитель мощности и возбудитель колебаний, цепь обратной связи, образованную вибродатчиком, устанавливаемом на подвижной части возбудителя колебаний, измерительным усилителем, фильтром и ключом, снабжено блоком памяти, причем регулируемый источник гармонического сигнала выполнен в виде последовательно соединенных генератора импульсов и преобразователя, а ключ выполнен двухканальным, каждый канал которого состоит из последовательно соединен||ых фор мирователя импульсов, счетчика, дешифратора и коммутатора, входы формирователей импульсов первого и второго каналов подключены соответственно к выходам преобразователя и измерительного усилителя, выходом подключенного к входу

«оммутатора второго канала, выходы коTopoFo подключены к входам блока памяти, соединенного с входами коммутатора первого канала, выход которого через фильтр подключен к входу сумматора, вгорой вход последнего подключен к выходу преобразователя, а выход генератора импульсов - к счетным входам обоих счетчиков.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для управления виброиспытания MH содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов, преобразователь 2 последовательности импульсов в гармонический сигнал, сумматор 3, усилитель 4 мощности и возбудитель 5 колебаний, на подвижной части которого установлен вибродатчик 6, измерительный усилитель 7, подключенный к выходу вибродатчика 6., блок 8 памяти, двухканальный ключ (не показан) каждый капал которого состоит из последовательно соединенных формирователя 94 2 импульсов, счетчика 104,2к управляющим входам которого подключен выход генератора 1 импульсов, дешифратора 11,2 и коммутатора 12 . Выход коммутатора

12 4 первого канала подключен через фильтр 13 к второму входу сумматора 3, а входы - к выходам блока 8 памяти, входы которого подключены к выходам коммутатора 12 g второго канала.

Фор.|ирователи 9 . импульсов первого

f и второго каналов подключены соответственно к выходам преобразователя 2 и измерительного усилителя 7, соединенного также с входом коммутатора 122 второго канала.

1052 тг

1 э

3

Устройство работает следующим обPBGOlvl

Последовательность импульсов генер тора 1 преобразуется в синусоидальный сигнал преобразователем 2. Частота синусоидального сигнала равна где — частота следовании импульсов генератора 1;

Н - число ячеек блока 8 памяти .

Частота следования импульсов может изменяться блоком управления (не показан). До начала работы блок 8 памяти обнуляется. В момент подачи первого импульса с выхода генератора 1 на вход преобразователя 2 последний формирует сигнал возбуждения, который поступает через сумматор 3 и усилитель 4 мощности на вход возбудителя 5 колебаний.

При изменении полярности выходного напряжения преобразователя 2 из отрицательной области в положительную срабатывает формирователь 9 4 импульсов, на выходе которого появляется импульс, переводящий счетчик 10 в ноль. Импульсы генератора 1, поступа« юшие на счетный вход, преобразуются счетчиком 10 в выходной код, унравляюший дешифратором 11, преобразуюшим коды импульсов в последовательность команд, по которым коммутатор

121 последовательно в темпе поступ) ления импульсов от генератора 1, осу1О

908 ф ществляет подключение ячеек блока 8 памяти к входу фильтра 13. Счетные номера импульсов генератора 1 и номера ячеек блока 8 памяти совпадают.

Запись значений выходного напряжения измерительного усилителя 7 в блок 8 памяти осуществляется вторым каналом ключе аналогично описанному. Огличие заключается в том, что команда на обнуление счетчика 10 от формирователя

9 импульсов поступает при переходе выходного напряжения измерительного усилителя 7 из полшкительной области в отрицательную. Подключая ячейки блока 8 памяти к выходу усилителя 7 в темпе поступления импульсов на счетчик 10, коммутатор 122, тем самым обеспечивает запись значений, харжтеризуюших выходной сигнал вибродатчика 6.

Такое управление коммутацией в цепи обратной связи позволяет сформировать на выходе фильтра 13 сигнал, который находится в противофазе сигналу, поступающему на вход сумматора 3 от преобразователя 2. Прйчем противофазность сигналов обеспечивается независимо как от частоты следования импульсов генератора 1, так и от фазовых искажений в тракте - усилитель 4 мощности, возбудитель 5 колебаний, вибродатчик 6, измерительный усилитель 7.

Реализация отрицательной обратной связи во всем рабочем диапазоне частот повышает устойчивость замкнутой системы управления и повышает точность виб роиспытаний путем снижения искажения формы выходного сигнала вибродатчнкд.

Составитель и. Лопухин

Редактор Ю. Середа Техред А.Бабинец Корректор А. фе,п

Заказ 8847/37 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4