Устройство для моделирования механической передачи

Устройство для моделирования механической передачи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик °

Социалнстическнн

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1 752387 (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 10,07.78 (2) ) 2642987!18-24 (51) M. Кл.

Ст 06 Cj 7/48 с присоединением заявки J%

Государственный комитет (23) Приоритет

3I0 делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.07.80. Бюллетень IA 28

Дата опубликования описания 30.07 80 (53 ) УД К 68 1.333 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

Ю. С. Горохов и Л. Д. Потапова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ

ПЕРЕДАЧИ

Изобретение относится к средствам аналоговой вычислительной техники и предназначено для моделирования систем, содержащих механические передачи, Известны аналоговые устройства для моделирования механических передач, со5 держащие интеграторы, усилители и ограничители. При этом в основу устройства положены различные математические модели механических передач (1) .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройст. во, моделирующее механическую передачу, представленную двумя сосредоточенными массами (массой двигателя и массой нагрузки), разделенными упругой связью, и содержащее интеграторы, сумматоры и элементы моделирования нелинейности (21.

Недостаток такого устройства заключа- ется в недостаточной точности моделирования, поскольку оно не учитывает потери энергии деформации упругих элементов в механической передаче.

Цель изобретения — повышение точности моделирования при выбранной математической модели механической передачи.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для моделирования механической передачи, содержащее интеграторы, сумматоры, первый усилитель и блоки моделирования нелинейности, причем выход первого интегратора соединен с первым входом первого сумматора, выход которого соединен со входом второго интегратора, выход которого соединен со входом первого усилителя, выход которого подклю чен к первому входу второго сумматора, выход которого соединен со входом третьего интегратора, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, выход второго сумматора подключен к первому входу первого интегратора, второй вход которого является входом устройства, каждый блок моделирования нелинейности содержит двухсторонний регулируемый ограничитель, выполненный в вице диодного моста, первая диагональ которого подклю7523 чена к соответствующему источнику опорного напряжения, выходы первого и третьего интеграторов и первого усилителя через вторую диагональ диодного моста соответствующего блока моделирования не- 5 линейности подключены ко входам своих блоков> дополнительно введены блок выделения модуля сигнала, дополнительный сумматор, второй, третий и четвертый усилители, ограничительные стабилитроны, двух- 10 сторонний регулируемый ограничитель, выполненный в виде диодного моста и согласующими резисторами, дополнительный источник опорного напряжения, причем вы ход второго интегратора соединен со вход- 15 дом блока выделения модуля сигнала, выход которого соединен с первым входом дополнительного сумматора, а дополнительный источник опорного напряжения соединен со вторым входом дополнительного 20 сумматора, выход которого соединен со входом второго усилителя, вход и выход которого через согласующие резисторы соединены с первой диагональю диодного моста дополнительного двухстороннего регу- 25 лируемого ограничителя, выход третьего усилителя через вторую диагональ диодного моста подключен ко входу этого усили теля, вход которого соединен с выходом первого сумматора, а выход третьего уси-30 лителя через четвертый усилитель соединен со вторым входом второго сумматора, причем в обратную связь дополнительного сумматора включены встречно-последовательно два ограничительных стабилитрона.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый интегратор

1, первый сумматор 2, второй интегратор

3, первый усилитель 4, второй сумматор

5, третий интегратор 6, блоки 7 моделирования нелинейности, каждый из которых содержит четырехдиодный мост 8, подключенный одной диагональю к соответствующему интегратору или усилителю, а другая диагональ четырехдиодного моста 8 подключена к источнику 9 опорного напряжения, 50

Кроме того, устройство содержит блок

10 выделения модуля сигнала, дополнительный сумматор 11, второй, третий и четвертый усилители 12, 13, 14, диодный мост 15 с ограничительными резисторами

16, 17, стабилитроны в обратной связи дополнительного сумматора 18, 19 и дополнительный источник 20 опорного напряжения.

87 4-"

Устройство работает следующим образом.

Напряжение Ц „, пропорциональное движущему моменту на валу двигателя, поступает на вход интегратора 1, С выхода интегратора 1 напряжение, пропорциональное скорости движения выходного вала двигателя, поступает на вход сумматора 2 и с выхода сумматора 2 — на вход интегратора 3, Формируемое на выходе интегратора 3 напряжение Ц поступает на вход усилителя 4. Пока величина ЦS на выходе интегратора 3 не превысит по абсолютной величине напряжения lJ p пропорционального величине люфта Ь в механическоф передаче, на выходе усилителя

4 нет напряжения. Как только US)>. U l на выходе усилителя 4 появляется напряжение, поступающее на вход сумматора 5. Одновременно напряжение с выхода сумматора 2 поступает на вход усилителя 13, а напряжение с выхода интегратора 3 поступает на блок 10, С помощью блока 10 на входе сумматора 11 формируется напряжение Ц !.

Кроме того, на вход сумматора 11. поступает напряжение U< с источника опорного напряжения 20. Сумматор 11 выполнен на усилителе беэ обратной связи и работает в релейном режиме, Величина напряжения Ц „на его выходе определяется стабилитронами 18, 19 и знак при Ц 3 c (Ц А противоположен знаку постоянного напряжения с источника опорного напряжения 20, Это напряжение с выходов сумматора

11 и усилителя 12 через ограничительные резисторы 17 и 16 поступает соответственно на диагональ диодного моста 15.

Диодный мост 15 с резисторами 16, 17, подключенный к усилителю 12, работает аналогично блоку 7, подключенному к усилителю 4. Пока напряжение (Цо Ц напряжение с выхода сумматора 2, поступающее на вход усилителя 13; не пройдет на Ъго выход, а следовательно, на вход сумматора 5.

При Я> Ц знак напряжения на выходе сумматора 11 и усилителя 12 мгновенно меняется на противоположный, а следовательно, меняется знак напряжения на диагонали диодного моста 15, в результате напряжение с выхода сумматора 2 проходит через усилители 13, 14 иа вход сумматора 5, на выходе которого формируется напряжение %>, поступакацее на вход интегратора 6, 5 752387

В сочетании с блоками 7 интеграторы, бл

1 и 6 моделируют действие момента со- чт противления от сил сухого трения на валу ро двигателя и валу нагрузки соответственно. ле

Таким образом, предлагаемое устрой- 5 ма ство позволяет при моделировании меха- те нической передачи учитывать одновременно с люфт и потери энергии деформации упругих по элементов механической передачи и, в результате, повысить точность моделирова- 10 ни ния механической передачи. вт

Формула изобретения

Устройство для моделирования механической передачи, содержащее интеграторы, сумматоры, первый усилитель и блоки моделирования нелинейности, причем выход первого интегратора соединен с первым ах - 20 дом первого сумматора, выход которого соединен со входом второго интегратора, выход которого соединен со входом первого усилителя, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, выход которого соединен со входом третьего интегратора, выход которого соединен со вторым BxogoM первого сумматора,выход второго сумматора подключен к первому входу первого интегратора, второй вход которого является входом устройства, каждый блок моделирования нелинейности содержит двухсторонний регулируемый ограничитель, выполненный в виде диодного моста, первая диагональ которого подклю- 35 чена к соответствующему источнику опорного напряжения, выходы первого и третьего интеграторов и первого усилителя через вторую диагональ диодного моста соответствующего блока моделирования не- 0 линейности подключены ко входам своих оков, отличающееся тем,о, с целью повышения точности моделивания, в устройство введены блок выдения модуля сигнала, дополнительный сумтор, второй, третий и четвертый усилили, ограничительные стабилитроны, двухторонний регулируемый ограничитель, вылненный в виде диодного моста, согласующие резисторы и дополнительный источк опорного напряжения, причем выход орого интегратора соединен со входом блока выделения модуля сигнала, выход которого соединен с первым входом дополнительного сумматора, а дополнительный источник опорного напряжения соединен со вторым входом дополнительного сумматора, выход которого соединен со входом второго усилителя, вход и выход которого через согласующие резисторы соединены с первой диагональю диодного моста дополнительного двухстороннего регулируемого ограничителя, выход третьего усилителя через вторую диагональ диодного моста подключен ко входу этого усилителя, вход которого соединен с выходом первого сумматора, а выход третьего усилителя через четвертый усилитель соединен со вторым входом второго сумматора, причем в обратную связь дополнительного сумматора включены встречно-последовательно два ограничительных стабилитрона.

Источники инф6рмапии, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

% 341051, кл, 5 06 G 7/64, 1970.

2. Литовченко Н. Г. и др. Аналитическое и структурное описание механических передач систем автоматического регулирования с ограничениями и люфтами,—

"Автоматика и телемеханика, 1961, Т, ХХП, N 3, с. 1102 (прототип).

752387

Составитель И. Лебедев

Редактор Л. Веселовская Техред. И. Асталош

Корректор Г. Решетник

Подписное

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

Заказ 4751/10 Тираж 751

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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