Устройство для определения динамических характеристик колебательных систем

Устройство для определения динамических характеристик колебательных систем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Эйтеитно-техннчесн@та библиотека МБА

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (» 717725

Сеюз Советск их

Социалистических республик (61} Дополнительное к авт. свид-ву

h (51)M. Кл.

6 05 В 23/02 (22) Заявлено 09.09.77(21) 2522186/18-24 с присоединением заявки М (23) П риоритет

Муйиретевнвй кемитвт

CCCP ао аннам иэабрвтений

/ г N эпфмтий

Опубликовано 25.02.80.Бюллетень М 7 (53) УДК 62.50 (088.8) Дата опубликования описания 28.02.80

B-P. B. Атстуценас, Р. П. Атступенене и Э-C. Б. Славнцкас (72) Авторы изобретения

Каунасский политехнический институт йони Антанаса Снечкуса (7l) Заявитель

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Изобретение относится к областй автоматики и может найти применение при виброисттытайиях. и исследовании нелинейных колебательных систем.

Известно устройство для определения динамических характеристик колебатель.ных систем, содержащее датчики перемепаения, скорости и ускооенйя, йндиМтор и переключатель M .

Его недостаток состоит в том, что с

10 его помощью получаются характеристики . в виде последовательности точек по затухающим колебаниям, что делает необходимой последующую интерполяцию, связанную с дополнительной затратой времени и субьективными погрешностями"

1

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для определения динамических характеристик колебательных систем, содержащее блок индикаторов и блок датчиков фазовых координат, первый выход которого подключен к первому входу коммутатора и входу первого ннверторв, второй выход — ко второму входу коммутатора н входу второго иивертора, третий выход - к одному входу сумматора, к другому входу которого подключен выход источника напряжения, выход первого и второго инверторов связаны соответственно с третьим и четвертым входами коммутатора, первый выход которого соединен со входом формирователя импульсов fgj.

Его недостаток заключается в том, что с его помощью получаются характеристики в виде графиков, а не аналитических выражений и в необработанном виде могут быть использованы лишь для визуальной оценки. Если же должны быть определены характеристики как составные части математической модели идентифицируемой системы, подлежащей последующему анвцятйЧескому исследованию, то необходимо получить аналитические выражения характеристик. Поатому графики приходится аппроксимировать аналитическими выражениями, что увеличивает затрату времени

15

2С

При режиме А коммутатор 6 обеспечивает соединение входа формирователя импульсов 7 с первым выходом блока датчиков

1, а входов ячеек блока селективной па- мяти 10 — со втбрым выходом этого блока датчиков. Аналогично, при режиме ра40 боты Б упомянутые входы соединяются I соответственно с, выходами инверторов

3 и 4, при режиме работы  — с первым т" и вторым выходами блоков датчиков 1, а при режиме работы à — с выходами, 5 инверторов 4 и 3. При медленном изменении амйлитуды вынужденных или свобод717 и труда, а также снижает точность получения аналитических выражений характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит вычислительный блок, цва блока селективной памяти, счетчик импульсов и целитель частоты, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а выход со входом счетчика, выходы которого соединень1 с соответствующими управляющими входами блокоЫ селективной памяти, -к сигйально- му входу одного из которых подключен второй выход коммутатора, к сигнальному

"входу другого,-. выход сумматбра; к выходам блоков селективной памяти — соот-, ввтствующиъ входы вычислительного блока, выходы которого связаны с соотввтствующими входами блока "индикаторов;

Блок-Схема устройства йредСтавлена йа чертеже.

Устройство соцержит блок датчиков 1, йсточнйк напряжения 2, инверторы 3 и 4, сумматор 5, коммутатор 6, формирователь импульсов 7, делитель частоты (повторения импульсов) 8, счетчик 9, блоки селективной памяти 10 и 11, вычислительный блок 12, блок индикаторов l3, ячейки селективной памяти 14, индикаторы

15.

Устройство работает следующим об-, разом. При поступлении на входы сумматора 6 с выходов блока датчиков 1 и источнйка напряжения 2 пропорциональных ускорению и возмущающей силе сигйалов," масштабы которых согласованы, на его вйходе получается сигнал, пропорциональный сумме потенциальной и демпйирующей сил ., так как в колебательной системе эта суЯМе уравновеше/на суммой возмущающей сйлы и силы инерции, пропбрциональной ускорению. Этот Сигнал" поступае на входы ячеек селективной памяти 14 . второго блока селективной памяти 11, которые запоминают напряжение,""равное выходному сигналу сумматора 5 лишь в те короткие промежутки -времейй; кбгца с соответствующего выхода счетчика 9 на управляющий вход каждой- п6 огради ячейкй пбступает""имйульс", " а "имейно в мо- менты изменения знака входного сигнала связанного с коммутатором 6 формйроваI теля импульсов 7 и одном направлении . каждый, каждый второй, каждый третий . раз и т.g. в зависимости от настройки делителя частоты повторения импульсов

5. Оцйовременйо т оТ же управляющий импульс -поступает и на управляющие вхо25 4 ды соответствующих ячеек селективной памяти 14, блок селективной памяти 10 на сигнальные входы которых подается сигнал, пропорциональный колебательному смещению (если определяется потенциальная характеристика или скорости (если определяется демпфирующая характеристика). Таким образом ячейки блока селективной памяти 10.запоминайт и передают на входы вычислительного блока 12 напряжения, пропорциональные абсциссам, точек

Потенциальной или диссапативной характеристики, а ячейки блока,селективной памяти ll запоминают и передают на входы вычйслительного блока 12 напряжения пропорциональные ординате этих же точек.

В вычислительном блоке йроизводятся математические действия согласно какой- либо апцроксимирионной или интерполяционной формуле,, позволяющие по координатам ощ>еделенного .количества точек функции пол/учить коэффициенты ее аналитического выражения в виде полинома. Индикаторы

13 показывают значение .этих коэффиф циентов.

Устройство имеет четыре возможных режима работы: А - определение положительной ветви потенциальной характерис- тики, Б — определение ее отрицательной ветви,  — определение положительной ветви демпфирующей характеристики и

Г - определение ее отрицательной ветви; ных колебаний ячейки блоков селективной памяти 10 и 11 запоминают координаты точек характеристики в интервале изменения и от максимального значения до нуля, а делитель частоты повторения импульсов

8 настраивается так, чтобы количество этих координат не превышало количества ячеек селективной памяти 14 блоков селективной памяти 10 и 11 согласованное с внутренней структурой вычислительного блока 12.

Использование описанного устройства дает возможность получить параметры

7177

5 аналитических выражений характеристик восстанавливающей и демпфирующей сил с минимальной затратой времени и с минимальными погрешностями, не включаМ- " щими субъективных ошибок. То есть, изоб- рвтение дает. как технический, так и эко- номический аффект.

: Ф о р м у Л e„a э о б р-е т е н и я

Устройство для определения динамических характеристик колебательных сисм тем, содержащее блок индикаторов и блок датчиков фазовых координат, первый выход которого подключен к первому входу коммутатора и входу первого инвертарн; второй выход - ко второму входу коммутатора и входу второго инвертора, третий выход - к одному входу суммато- 2Р ра, i, другому входу которого подкл|очен . выход источника напряжения, выходы первого и второго инверторов связаны соответственно с третьим и четвертым входами коммутатора, первый выход которо- 2

I го соединен со входом формирователя

25 6 импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем„ что с целью повышения точности устройства, оно содержит вычислительный блок, два блока селективной памяти, счетчик импульсов и делитель частоты, вход которого соединен с вьцсодом формирователя импульсов, а выход со входом счетчика, выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами блоков селективной памяти, к сигнальному вхо,ду одного из которых подключен второй выход коммутатора, к сигнальному входу другого -выход сумматора, к вйходам бло ков селективной памяти -соответствующие входы вычислительного блока, выходы которого связаны с соответствукяними входами блока индикаторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3. Авторское свидетельство СССР по заявке% 23027577/24, кл. 6 05 В 23/02, 16.02. 7 6.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2348344/18-24, кл, Q 05 В 23/02, 12.04.76 (прототип).

l.lIHHHIlM Заказ 9846/65 Тираж 956 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4