Устройство для вычисления параметров нелинейных колебательных систем
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1302243
Автор: Бруфман
Текст
(5 Т СССРТКРЫТИИ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМ О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВУ СО Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТ(21) 3913656/24 4(56) Авторское свидетельство СССР У 11097 15, кл, С 05 В 23/02, 1982, (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ НЕЛИНЕЙНЫХ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ(57) Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано для испытаний изделий на прочность под действием кратковременных ударных нагрузок, например для определения механических параметров нелинейных колебательных систем. Цель изобретения - повышениебыстродействия и расширение функциональных возможностей устройства,Устройство для вычисления параметровнелинейных колебательных систем содержит переключатель 1, инвертор 2,блок 3 вычисления декремента затухания, частотомер 4, усилитель 5, полосовой фильтр 6, датчик 7 смеЩенияколебаний, первый 8 и второй 9 сумматоры, блок 10 памяти, двухкоординатный регистратор 11, индикатор12. Цель изобретения достигается засчет введения блока 10 памяти.4 з.п.ф-лы, 10 ил.1 ПА Я - 1 П 2; Ь а и их разность где х принимает значения от Адо Аьу так как Йзвестна формула суммы гармониче,ского ряда1 1Н 1+ + - -; 20л . 2 3 с - Эйлеровая постоянная;- некоторая бесконечно малаявеличина. 25Формула показывает, что при возрастании п сумма Н гармонического ряда растет, как 1 пп. Сумма гармонического ряда связана с натуральным логарифмом через постоянную Эйлера, 3 р т,е,Так как необходимотуральный логарифм от 1 п в " - " 1 пА - 1 пАААЧ й+1Н+1причем А ) А, , если принять, что Аа, а А=а - Ъ, то при вычислениях суммы этих: максимальных значений амплитуд получают: 1 1 1"чВычисление этой суммы производит- ся в блоке 3 вычисления декремента: затухания. Точность вычисления зависит от количества разрядов цифроана-логового преобраздвателя 13 и счетчика 22 импульсов. Приведенное приближение дает большие погрешности при малых значениях знаменателя, те.в начале вычисления ряда. Для повышения точности вычислений начальные значения исключаются.Блок вычисления декремента затуханий работает следующим образом.На входы блока 3 поступают счетные импульсы от генератора 15 импульсов на первый вход и далее натретий вход логического элемента И32; цифровой код, пропорциональныймаксимальной амплитуде колебаний А,от блока 10 памяти на второй вход идалее на информационный вход третьего счетчика 26 импульсов и второйвход второго селектора 29 и импульсы с второго выхода блока 10 памяти.на третий вход,Этот сигнал проходит от первогои второго входов блока 10 памяти,че рез логический элемент ИЛИ 45, третье направлениепереключателя 1 и еготретье положение и формируется в конце каждого этапа регистрации. Послеэтого сигнала на четвертый вход бло.ка 3 проходит сигнал с небольшой задержкой от элемента 46 задержки натриггер 30, который включает его, иосуществляется вычисление декремента затуханий.После прохождения сигнала на четвертый вход блока 3 вычисления декремента затуханий производит записьв третий счетчик 26 импульсов (вычиИ 32,счетные импульсы кратковременноперестают поступать на входы первого 24 и второго 25 счетчиков импульсов. Первый счетчик 24 сбрасываетсяв нуль, счет в нем начинается сначала. Второй счетчик 25 начинает считать импульсы до полного заполнения,а затем сбрасывается на нуль и продолжает считать снова. После каждогосброса на нуль второго счетчика 25с его выхода проходит импульс наэлемент 27 задержки, с первого выхода которого импульс закрывает триггер 33, с второго выхода проходит импульс счета на вход третьего счетчика 26 импульсов и вычитает из егопредыдущего значения единицу, а стретьего выхода сигнал селекции поступает на входы селекции и переключает первый 28 и второй 29 селекторы. Во втором селекторе 29 второйцифровой вход сигнала от первого блока 4 1 оперативной памяти блока 1 Опамяти подключается к выходу второго селектора 29, Этот сигнал поступает на вход элемента 30 сравненияи сравнивается с цифровым выходомтретьего счетчика 26 импульсов. Еслиэти коды совпадают, то на выходе элемента 30 сравнения появляется сигнал, который проходит через первыйселектор 28 и появляется на его выходе, так как присутствует сигналселекции. Этот сигнал закрывает триггер 33, выход которого поступает навход запрета логического элемента И32, и от генератора 15 импульсовимпульсы перестают поступать на входыпервого 24 и второго 25 счетчиков. На этом этапе счет прекращается. В счетчике 51 данных блока Опамяти фиксируется число импульсов,которое пропорционально А Еп - " -- И Агде И в . коэффициент деления второго счетчика 25.Если коды А , и код на выходе третьего счетчика 26 не совпадают, то счет продолжается, так как с четвертого выхода элемента 17 задержки проходит сигнал, который открывает триггер,33. Этот процесс продолжается до тех пор, пока такое совпадение не произойдет. 50 55 За одно полное заполнение второгосчетчика 25 (что.соответствует про 1 с 1302 - 43 20 тающий) предыдущего значения макси;мальной амплитуды сигнала А из блока 10 памяти, первого блока 41 оперативной памяти. Одновременно осуществляется сброс на нуль первого 24 ивторого 25 счетчиков импульсов. Первый счетчик 24 сбрасывается черезлогический элемент ИЛИ 3 1, одновременно выключается триггер 30 повходу выключения. В таком положении 1 Облок 3 остается до прихода импульсовсчета адреса из блока 10 памяти. Этотимпульс вводит единицу в счетчик 40импульсов и выводит на выход первогоблока 41 оперативной памяти следующее значение амплитуды А, Этотцифровой сигнал поступает на входвторого селектора 29 и вход третьегосчетчика 26 импульсов, но не воспринимается этими узлами, так как импульс "Запись" по третьему входублока 3 уже прошел, а импульс селекции отсутствует. Одновременно сигналсчета адресов по четвертому входублока открывает триггер 33, снимается сигнал первого запрета с логического элемента И 32 (вход 2). Этодает возможность проходить счетнымимпульсам от генератора 15 импульсов на вход логического элемента И 3032 от частотомера 4, с выхода навход. Одновременно начинают считатьпервый 24 и второй 25 счетчики. Первый счетчик 24 считает до величины,задаваемой тем кодом, который записан в третьем счетчике 26.1Как только произойдет совпадениекодов (выход кода с третьего счетчика поступает на первый вход элемента 30 сравнения, на второй входкоторого поступает сигнал от первого счетчика 24 через второй селектор 29) первого 24 и третьего 26счетчиков на выходе элемента 30 сравнения появляется сигнал, которыйпоступает на вход первого селектора28 и проходит на его второй выходГсигнал селекции отсутствует), Этотсигнал проходит на выход блока 3 вычисления декремента затухания и поступает в блок 10 памяти через логический элемент И 48 на счетный входсчетчика 51 данных, где и фиксируется единица.Одновременно сигнал с выхода первого селектора 28 проходит на элемент ИЛИ 31 и с его выхода поступаетна вход запрета логического элемента2 1302 хождению И импульсов через него) первый счетчик 24 выдает серию импульсов - целое число импульсов на счетчик 51 данных (фиг.4). В момент заполнения второго счетчика 25 в первом счетчике 24 наиболее вероятно фиксируется какое-либо число, которое меньше заданного в третьем счетчике 26. Это число не сбрасывается, а остается до следующего вычисления на 1 О данном этапе, Учет этих остаточных величин в счетчике 24 повьппает точность вычисления декремента затухания.После остановки процесса вычислений блок 3 вычисления декремента эа туханий находится в этом состоянии, пока не будет закончен процесс регистрации данного этапа. После окончания этапа регистрации от второго сумматора 9 проходит импульс "Конец сум мирования", который через логический элемент ИЛИ 45 поступает на вход блока 10 памяти и далее через логический элемент ИЛИ 45 и третье направление переключателя 1 и зафиксирует данные счетчика 51 данных во втором блоке 42 оперативной памяти по входу данных. Затем этот сигнал через элемент 17 задержки сбрасывает счетчик 51 данных на нуль и проходит на блок ЗО 3 вычисления декремента затухания, сбрасывает первый 24 и второй 25 счетчики на нуль и зафиксирует в третьем счетчике 26 последнее значение с выхода кода первого блока 41 оперативной памяти, Повторная фиксация исключает возможные сбои в устройстве, повышает его точность и надежность.Затем импульс записи проходит че- щ рез элемент 46 задержки и заносит в счетчак 40 адреса следующую единицу и включает триггер 33 по четвертому входу.Начинается регистрация следующего этапа и следующее вычисление декремента затухания.Рассмотрим работу блока 3 вычисления декремента затухания на диаграмме по фиг. 10. Например, в блоке 50 10 памяти в первомблоке 41 оператив" ной памяти в двух соседних адресах зафиксированы аплитуды А и Ай И+1 Во втором счетчике 25 использованы две микросхемы, что составляет коэф Фициент деления 256. В начале вычисления в третий счетчик 26 записывается число 272 на диаграмме Д. Затем из этого числа вычитаются еди 243 22ницы после полного заполнения второго счетчика 25, т,е. за каждые 256 импульсов от генератора 15 импульсов (диаграмма Д), Таким образом, за весь процесс вычисления в нем число уменьшается с 272 до 100, т.е, поступает от второго счетчика 172 импульса. Всего проходит от генератора 15 импульсов 44032 импульса, т.е. при частоте импульсов генератора 62 100 кГц это составит время 0,44 с. За это время процесс регистрации на данном этапе еще не законен, так как быстродействие регистратора намного ниже.Рассмотрим прохождение импульсов в первом, втором и третьем счетчиках 24-26 импульсов и в счетчике 51 данных. На диаграмме (фиг.10) обозначено их заполнение в виде прямых отрезков для первого 24 и второго 25 счетчиков импульсов -диаграммы Ди Д. Для третьего счетчика 26 и счетчика 51 данных диаграммы соответственно Ди Димеют ступенчатый характер,К концу вычислений декремента затуханий в третьем счетчике 26 имеется значение амплитуды А (100), аи+1 в счетчйке 51 зафиксировано число б и,.По окончании третьего режима постуйает индикация на индикатор 12 по команде от триггера 50 блока 10 па-мяти. После окончания режима во втором блоке 42 оперативной памяти зафиксировано значение Б декремента затухания соответственно адресам и максимальным амплитудам А.Переход на четвертый режим работы устройства осуществляется также при помощи переключателя. Все данные для его выполнения - регистрации зависимости й(А) = Е(В) (фиг,9 б,в) подготовлены для этого режима.Четвертый режим работы обеспечивает регистрацию зависимости Г(А) = Г(3). В этом режиме при переключении переключателя 1 происходит сброс на нуль всех счетчиков в блоке Опамяти, сумматорах 8 и 9 и в частотомере 4. Блок 3 вычисления декремента затухания в этом режиме не используется. В четвертом положении пере-. ключателя 1 по четвертому направлению считывается информация из второго блока 42 оперативной памяти. Этотцифровой код поступает на выход блока42 оперативной памяти и далее на вось24 ших мощноСтей для проведения непрерывных вибраций, Использование двухкоординатного регистратора обеспечиваетв наиболее наглядной форме представлениеоператору информации об исследуемомобъекте в виде скелетной кривой и зависимости декремента колебаний от амплитуды и частоты, дающих оценку испытуемой системы. В базовом образце 10 для получения такой оценки необходимо проводить длительную камеральнуюобработку после проведения испытаний,Формула 1. Устройство для вычисления параметров нелинейных колебательных систем, содержащее переключатель, блок 20 вычисления декремента затухания,частотомер, полосовой фильтр, датчик. смещения колебаний, первый и второйсумматоры, индикатор, инвертор,входкоторого соединен с выходом первого 25 направления переключателя, о т л и-,ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения быстродействия и расширения функциональных воэможностей,введены блок памяти, усилитель и двух координатный регистратор, выход инвертора соединен с первыми входамипервого сумматора, блок памяти ичастотомер, второй вход которогочерез последовательно соединенные поЗ 5 лосовой фильтр и усилитель соединенс выходом датчика смещения колебаний, третий вход частотомера - спервым выходом блока вычисления декремента затуханий, первый вход ко торого соединен с первым выходом частотомера, второй выход которого соединен с вторым входом первого сумматора и входом второго сумматора,аналоговые выходы которых соединены 45 соответственно с первым и вторымвходами двухкоординатного регистратора, второй вход блока памяти соединен с входом записи кода и выходом "Конец суммирования" второго сум матора, третий, четвертый и пятыйвходы блока памяти соединены с одноименными выходами частотомера, первый выход блока памяти соединен сцифровым входом второго сумматора и 55 вторым входом блока вычисления декремента затухания, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами блока памяти, четвертый выход гз МЗС 22 чЗ мой выход блока 1 С памяти и на вход первого сумматора 8. На вход второго сумматора 9 поступает код от первого блока 4 1 оперативной памяти. Регистрация и интерполяция зависимости 5 Г(А) = Е(В) производится так же, как и в третьем режиме работы устройства. Окончание индицируется так же, как и в предыдущих режимах.После окончания этого режима при необходимости можно повторить любой режим в любой последовательности, так как все необходимые данные регистрации (амплитуда А, частота Р, период Т и декремент затухания 3 ) за фиксированы в блоке 10 памяти.Забазовый образец принят агрегатный комплекс средств измерения вибрации, в котором обработка сигнала осуществляется только в части анализа спектра и определения корреляционных функций. Это не дает возможности осуществить оценку нелинейности конструкции и ее характеристик по жесткости и демпфированию.В используемых методах свободные колебания изучаются с помощью спектрального анализа,что намного сложнее предложенного устройства. Предложенные методы регистрации дают большой объем информации конструктору для улучшения качества механических блоков системы.Предложенное устройство по сравнению с базовым образцом дает возможность определить степень нелинейности конструкции. Это облегчает и уточняет расчет колебательной системы с учетом ее нелинейных свойств (в реальной конструкции практически . всегда действуют нелинейные упругие силы и нелинейные силы трения).Величина нелинейности дается в количественной оценке как для нелинейного демпфирования (например,конструкционное демпфирование, сухое трение), так и для нелинейнойупругости - контактная жесткость, Устройство также уменьшает время проведения испытаний объекта и обеспечивает исследование процесса свободных колебаний нелинейной механической системы за существенно более короткое время, определяемое лишь временем затухания колебаний. В устройстве анализируются свободные затухающие колебания системы после окончания ударного (импульсного) воздействия, что снижает затраты больиз обре те нйя50 55 которого соединен с входом индикатора, пятый выход - с входами текущего сброса первого и второго сумматора, шестой и седьмой выходы - соответственно с входами записи кода изаписи нуля первого сумматора, восьмой выход - с цифровым входом первого .сумматора и четвертым входом частотомера. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что частотомер содержит цифроаналоговый преобразователь, однопороговый компаратор, г енератор импульсов, формирователь короткого импульса, элемент задержки,делитель частоты импульсов, детектор пересечения нулевого уровня, элемент И, счетчик импульсов, цифровой элемент сравнения, элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом элемента задержки, второй вход - с первым входом частотомера, а третий вход в . с третьим положением второго направления переключателя и выходом цифрового элемента сравнения, первый вход которого соединен с четвертым входом частотомера, а второй - с пятым выходом частотомера, выходом счетчика импульсов и входом цифроаналогового преобразователя,выход которого соединен с входом одно- порогового компаратора, второй вход которого соединен с вторым входом частотомера и с входом детектора пересечения нулевого уровня, выход которого соединен через формирователь короткого импульса с входом элемента задержки и четвертым выходом частотомера, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом запрета элемента И и входим сброса счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом элемента И, второй вход запрета которого соединен с выходом однопорогового компаратора, а информационный вход - с выходом генератора импульсов, счетным входом делителя частоты импульсов, первым выходом частотомера и вторым положением второго направления переключателя, четвертое положение которого соединено с третьим входом частотомера, второй выход которого соединен с выходом делителя частоты импульсов, вход сброса которого соединен с первым входом частотомера.3, Устройство по п,1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок вы 5 10 15 20 25 30 35 40 45 числения декремента затухания содержит первый и второй селекторы, первый, второй и третий счетчики импульсов, элемент И, элемент ИЛИ, элемент сравнения, элемент задержки и триггер, первый и второй входы включения которого соединены соответственно с четвертым выходом элемента задержки и четвертым входом блока вычисления декремента затухания, а первый и второй входы выключения соответственно с вторым выходом пер-, вого селектора и первым выходом эле-мента задержки, третий вход выключения триггера соединен с входом сброса второго счетчика импульсов, входом записи третьего счетчика импульсов, первым входом элемента ИЛИ и третьим входом блока вычисления декремента затухания, первый выход которого соединен с первым выходом первого селектора и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса первого счетчика импульсов и первым входом запрета элемента И, второй вход запрета которого соединен с выходом триггера, информационный вход - с первым входом блока вычисления декрементаозатухания, а выход - со счетными входами первого и второго счетчиков импульсов, выход первого счетчика импульсов соединен с первым входом второго селектора, второй вход которого соединен с информационным входом третьего счетчика импульсов и вторым входом блока вычисления декремента затухания, вход селекции - с входом селекции первого селектора и третьим выходом элемента задержки, вход кото-. рого соединен с выходом второго счетчика импульсов, а второй выход - со счетным входом третьего счетчика импульсов, выход которого соединен с входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго селектора, а выход - с информационным входом первого селектора.4. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок памяти содержит счетчик адреса, счетчик данных, первый, второй, третий и четвертый блоки оперативной памяти, элемент ИЛИ, триггер, первый и второй элементы задержки, первый и второй элементы И, информационный вход первого элемента И соединен с третьим входом блока памяти, первый за28 5 10 15 5 Устройство по пе 1 р 0 т л ич а ю щ е е с я тем, что сумматорсодержит элемент суммирования, регистр, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, реверсивный счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь, двоичный умножитель, первый выход которого соединен с выходом конца суммирования сумматора, второй выход -со счетным входом реверсивного счет чика импульсов, счетный вход - сединичным входом сумматора, входсброса - с входом текущего сбросасумматора, информационный входс выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, ЗО первый вход которого соединен с первым входом элемента суммирования, авторой вход - с вторым входом элемента суммирования и с входом знакареверсивного счетчика импульсов,первый вход элемента сумщхрования соединен с инверсньщ .Выходом регистра,второй вход - с информационными входами реверсивного счетчика импульсови регистра и с цифровым входом сумма- ,1 О тора, вход записи кода сумматорасоединен с входами записи регистраи реверсивного счетчика, вход сброса которого соединен с входом начального сброса сумматора, а выход - с 5 входом цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен саналоговым выходом сумматора, а вход"Сброс" регистра соединен с входомзаписи нуля сумматора. 27Д прещающий вход - с выходом элемента ИЛИ, входом первого элемента задержки, пятым выходом блока памяти и входом третьего направления переключателя, а выход - со счетным входом счетчика данных, вход сброса которого соединен с выходом первого элемента задержки, вторым запрещающим входом первого элемента И, информационным входом второго элемента И и третьим выходом блока памяти, первый вход элемента ИЛИ соединен с первым входом блока памяти и входами сброса триггера и счетчика адреса, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И, запрещающий вход которого соединен с четвертым выходом блока памяти и выходом триггера, счетный вход которого соединен с выходом полного заполнения счетчика адреса, ,цифровой выход которого соединен с адресными входами блоков оперативной памяти, информационный вход первого блока оперативной памяти соединен с пятым входом блока памяти, информационный выход первого блока оперативной памяти - с первым выходом блока памяти, а вход записи - с входом записи четвертого блока оперативной памяти и вторым положением третьего направления переключателя, третье положение которого соединено с входом записи третьего блока оперативной памяти и седьмым выходом блока памяти, вход записи второго блока оперативной памяти соединен с четвертым положением третьего направления переключателя, вторым выходом блока памяти, анодом диода, катод которого подключен к пятому положению третьего направления переключателя и входу второго элемента задержки, выход которого соединен с шестым выходом блока памяти, выход счетчика данных соединен с информационными входами второго, третьего и четвертого блоков оперативной памяти, информационные выходы которых соединены с .восьмым выходом блока памяти, входы считывания соединены соответственнос пятым, четвертым, третьим положениями четвертого направления переключателя, вход которого соединен с плюсом источника питания, с которымсоединен вход считывания первого блока оперативной памяти, второй и четвертый входы блока памяти соединеныс вторым и третьим входами элементаИЛИ, первое положение четвертого направления переключателя соединено свыходом блока памяти на ударный возбудитель объекта.1 130224Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания изделий на прочность под действием кратковременных ударных нагрузок, например для определения динамических параметров нелинейных колебательных систем.Целью изобретения является новышение быстродействия и расширение Функциональных возможностей при экспериментальном исследовании нелинейных колебательных систем путем предоставления исследователю информации о механических характеристиках нелинейных систем по их свободным затухающим колебаниям.На Фиг.1 показана блок-схема устройства для вычисления параметров колебательных нелинейных систем; на фиг,2 - Функциональная схема частотомера; на фиг.З - Функциональная схема блока вычисления декремента затухания; на фиг.4 - Функциональная схема одного из сумматоров; на Фиг,5 - Фрагмент варианта выполне 25 ния одного из сумматоров; на фиг.6 функциональная схема блока памяти; на Фиг.7 - график точности вычисления декремента затухания .предложенного устройства; на фиг.8 - Фрагмент 30 регистрации двухкоординатного регистратора й(А). = Г(Т)," на Фиг,9 фрагмент регистрации двухкоординатного регистратора Х(А) = Г(Р) и Е(А)й(В); на Фиг.10 - примерный граФик работы устройства при вычислении декремента затуханий 8.Устройство (фиг.1) содержит переключатель 1, инвертор 2, блок 3 вычисления декремента затухания, ча стотомер 4, усилитель 5, полосовой Фильтр 6, датчик 7 смещения колебаний, первый 8 и второй 9 сумматоры, блок 10 памяти, двухкоординатный регистратор 11 и индикатор 12. 4 фЧастотомер 4 (фиг,2) содержит цифроаналоговый преобразователь 13, однопороговый компаратор 14, генератор 15 импульсов, формирователь 16 короткого импульса, элемент 17 за держки, логический элемент ИЛИ 18, делитель 19 частоты импульсов, детектомер 20 пересечения нулевого уровня, логический элемент И 21, счетчик 22 импульсов и цифровой элемент 23 сравнения.Блок 3 (Фиг.З) содержит первый 24, второй 25 и третий 26 счетчики импульсов, элемент 27 задержки, первый 3 228 и второй 29 селекторы, элемент30 сравнения, логический элемент ИЛИ31, логический элемент И 32, триггер 33,На фиг.4 и 5 обозначены элемент34 суммирования, регистр 35, логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 36, реверсивный счетчик 37 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 38 идваичгый умножитель 39,Блок 10 памяти (фиг.6) содержитсчетчик 40 адреса, первый 41, второй42, третий 43 и четвертый 44 блокиоперативной памяти, логический элемент ИЛИ 45, первый 46 и второй 47элементы задержки, первый 48 и вторей 49 логические элементы И, триггер 50 и счетчик 51 данных,Устройство для вычисления параметров нелинейных колебательных систем осуществляет регистрацию и вычисление следующих параметров затухающего колебательного процесса врезультате кратковременного ударного воздействия,Затухающее колебательное движениюхарактеризуется четырьмя величинами: условным периодом Т или соответствующей условной угловой частотой;частотой Р; логарифмическим декрементом затухания О и амплитудой А,Частота свободных колебаний нелинейной системь зависит от амплитуды колебаний. Эту зависимость отражает скелетная кривая: связь междупервой гармоникой свободных колебаний нелинейной системы и амплитудой.Устройство позволяет сразу полу"чить оценку нелинейности системы поее скелетной кривой, зарегистрированной на диаграмме двухкоординатного регистратора.Устройство работает следующим образом,Ударный механизм (не показан) коротким импульсом возбуждает свободные колебания в механической колебательной системе объекта, причем длительность удара намного меньше периода собственных колебаний системы.Датчик 7 преобразует механические колебания в электрический сигнал, пропорциональный перемещению. Сигнал поступает на полосовой Фильтр 6, с выхода которого проходит через усилитель 5, элементы и блоки устройства, где производится его преобразование и регистрация.На двухкоординатном регистраторе 11 регистрируется зависимость частоты сигнала и декремента колебаний Б от мгновенной амплитуды (огибающей) сигнала А. 5Так называемая скелетная кривая колебательной системы, выражающая связь между мгновенной частотой Р и мгновенной амплитудой (огибающей) сигнала А при свободных колебаниях. содержит информацию о собственных нелинейных упругих качествах системывСкелетная кривая в графической форме выражает связь собственной ча 4 стоты первой гармоники свободных колебаний нелинейной системы с максимальной амплитудой колебаний (фиг.9 а).Для вычисления мгновенной ампли туды (огибающей) А(1;) в устройстве осуществляется вычисление промежуточных значений амплитуды путем интерполяции двух крайних значений зафиксированной амплитуды сигнала.Такая же интерполяция осуществляется с периодами сигналов и вычисленными в устройстве частотой и декрементом колебаний.Устройство работает в пяти режимах, Из них один режим - начальный (положение "1" переключателя), во время которого производится ударное воздействие на объект - механическую систему. 35После переключения переключателя 1 в положение "2" ударное воздействие снимается. Объект совершает собственные колебания. В этот момент и начинает рабстать устройство,В положении "1" (фиг.1) переключателя 1 все блоки устройства отключены. При переходе переключателя изфю ю н ст положения 1 в положение 2 , т.е. при переводе на первый режим, сбра 45 сываются в нулевое состояние все блоки, так как в этот момент происходит отключение входа инвертора 2 от общего контакта питания устройства и на выходе инвертора 2 образуется низ 50 кий потенциал, который осуществляет сброс всех блоков. Сигнал сброса проходит на первый вход частотомера 4 и далее (фиг,2) на второй вход логического элемента ИЛИ 18, с выхода55 которого пдступает на первый вход запрета логического элемента И 21 и вход сброса счетчика 22 импульсов и одновременно на второй вход делит ля 19 частоты импульсов.Делитель .19 и счетчик 22 устанавливаются в нулевое состояние, Далее сигнал сброса проходит на блок 10 памяти и сбрасывает на ноль (фиг.6) счетчик 40 адреса по входу сброса, триггер 50 и счетчик 51 данных по цепи вход логического элемента ИЛИ 45 - элемент 46 задержки - вход счетчика 51 данных (прохождение сигнала сброса на другие блоки в первом режиме не рассматривается).После ударного возбуждения объекта начинается фиксация максимальной амплитуды и периода исследуемого колебательного процесса.В момент перехода входного (фиг.2) затухающего гармонического сигнала через нулевое значение детектор 20 пересечения нулевого уровня и формирователь 16 коротких импульсов с нулевым фазовым сдвигом выдают импульс, который через четвертый выход частотомера 4 поступает на четвертый вход (фиг,6) блока 10 памяти и через третий вход логического элемента ИЛИ 45, элемент 46 задержки и логический элемент И 49 проходит на счетный вход счетчика 40 адреса. В последнем зафиксирована единица, т.е, последующий адрес поступает на адресные входы блоков 41-44 оперативной памяти. Сигнал с выхода логиче.ско 1; элемента ИЛИ 45 через третье направление переключателя передает команду записи в первый 41 и четвертый 44 блоки оперативной памяти на их вторые входы. Б этих блоках фиксируются цифровые сигналы, В блоке 4 1 - значение амплитуды по входу блока памяти 40 и входу данных первого блока 4 1 оперативной памяти, а в блоке 44 оперативной памяти но входу данных от счетчика 5 1 данных - значение периода. После этого происходит изменение адреса на счетчике 40 адреса и сброс счетчика 51 данных так как сигнал проходит через элемент 46 задержки. После этого счетчик 51 данных начинает заполняться импульсами с частотой следования т.е. частотой следования импульсов от генератора 15 импульсов частотомера 4 по входу блока 10 памяти через логический элемент 48 и его информационный вход на счетный вход счетчика 51.13022Импульсы от .генератора 15 импуль"сов проходят через второе направлениепереключателя (на фиг,2 замыкающийконтакт указан в этом положении) ичерез третий выход частотомера 4 5поступают на третий вход блока 10памяти.Детектор 20 пересечения нулевогоуровня своим первым входом соединенс вторым входом частотомера 4, а 10вторым - с нулевой шиной устройства,поэтому на его выходе формируетсяскачок напряжения при совпадении синусоидального сигнала с нулем. Этискачки напряжения поступают на входформирователя 16 коротких импульсов.Одновременно с регистрацией импульсов в счетчике 51 (фиг.8) данных .блока 10 памяти в счетчике 22импульсов частотомера 4 (фиг2) также отсчитываются импульсы, при этомс выхода счетчика 22 импульсов цифровой,сигнал поступает на вход цифроаналогового преобразователя 13 ис его выхода на первый вход однопорогового компаратора 14, на второйвход которого поступает сигнал колебательного процесса по второму входу. Когда сигналы первого и второговходов однопорогового компаратора 3014 равны, с его выхода поступает сигнал на второй запрещающий .вход логического элемента И 21, который за-крывает прохождение импульсов отгенератора 15 импульсов на счетныйвход счетчика 22 импульсов. Последний отстанавливается и счет не восстанавливается, пока амплитуда сиг"нала на входе частотомера 4 нижевходного сигнала цифроаналогового 40преобразователя 13,Такие условия работы счетчика 22импульсов, цифроаналогового преобразователя 13, однопорогового компаратора 14 и логического элемента 45И 21 вместе с генератором 15 частотомера 4 обеспечивают фиксацию всчетчике 22 максимального значенияамплитуды сигнала второго входачастотомера 4 в цифровой форме. Этот 50Фцифровой сигнал, пропорциональныймаксимальной амплитуде А сигнала заданный период Т, фиксированный всчетчике 51 данных блока 10 памяти,к концу периода запоминается в блоке 10 памяти в первом блоке 41 оперативной памяти следующим образом.Как только амплитуда входногосигнала на втором входе частотомера 43 64 после прохождения максимума снизится до нуля, детектор 20 пересечения нулевого уровня выдает сигнал на формирователь 16 коротких импульсовС последнего сигнал проходит через четвертый выход частотомера 4 на четвертый вход (фиг,6) блока 10 памяти и далее через третий выход логическо" го элемента ИЛИ 45 на четвертое на 3правление переключателя 1, на вход записи сигнала блоков 41 и 44 оператив" ной памяти. В блоке 41 фиксируется максимальная амплитуда в цифровой форме, которая поступает с пятого выхода частотомера 4 на пятый вход блока 10 памяти и далее на вход данных первого блока 41 оперативной памяти, одновременно фиксируется период этого сигнала, так как в счетчике 51 данных блока 10 памяти в течение всего полупериода колебания регистрируются импульсы от генератора 15 импульсов (фиг.2) частотомера 4 (фиг.1), Данные со счетчика 51 поступают на вход данных четвертого блока 44 опе ративной памяти и фиксируются в этом блоке.После осуществления фиксации амплитуды А и периода Т от формирователя 16 коротких импульсов (фиг.2) сиг- нал проходит через элемент 17 задержки по первому входу логического элемента ИЛИ 18 на вход сброса счетчика 22 импульсов. Последний; сбрасывается на нуль, Одновременно этот сигнал кратковременно закрывает при помощи логического элемента И 21 счетный вход счетчика 22 импульсов. Последний готов к фиксации следующей максимальной амплитуды сигнала.Кроме того, короткий импульс проходит через элемент 46 задержки блока 10 памяти (фиг.6) . При этом осуществляется сброс на нуль счетчика 51 данных, причем во время сброса формируется запрет на прохождение импульсов через первый логический элемент И 48 по второму входу запрета. Через второй логический элемент И 49 короткий импульс проходит на счетный вход счетчика 40 адреса и фиксирует следующий адрес в этомсчетчике, Таким образом начинается отсчет импульсов для регистрации амплитуды и периода второй полуволны синусоиды исследуемого колебательного процесса.После снижения амплитуды колебательного процесса до нуля в первом5 10 15 20 25 30 35 45 50 55 7блоке 4 1 оперативной памяти по каждому адресу фиксируется амплитуда А сигнала, а в четвертом блоке 44 оперативной памяти - период Т сигнала соответственно по тем же адресам.Окончание процесса регистрации в памяти максимальных амплитуд А и периодов Т, которые были во время затухающего колебательного процесса,фиксируется на индикаторе 12.Сигнал на индикатор 12 поступает с четвертого выхода блока 10 памяти, где он формируется в триггере 50 который фиксирует окончание раФФ боты счетчика 40 адресов по выходному сигналу, определяющему его единичное состояние (полное заполнение счетчика 40 адресов). Это состояние триггер 50 сохраняет до переключения переключателя 1 на второй режим работы устройства.После переключения устройства на второй режим работы так же, как и гпри первом переключении,за счет соответствующей коммутации первого направления переключателя 1 осуществляется сброс всех счетчиков устройства, Только в первом 41 и четвертом 44 блоках оперативной памяти остаются данные колебательного процесса АиТ.Во время второго режима работы устройства осуществляется регистрация на диаграмме двухкоординатного регистратора 11 результатов фиксации параметров первого режима А и Т, т.е, огибающей колебательного процесса (фиг.8). Одновременно производится вычисление частоты иследуемого процесса. Частота Р при этом фиксируется в третьем блоке 43 оперативной памяти.В процессе начального сброса (вход 1) сбрасывается на нуль реверсивный счетчик 37 импульсов (фиг.4) в первом сумматоре 8. В начале первого счета адреса сигнал "Конец суммирования" с выхода второго сумматора 9 проходит через второй вход блока 10 памяти, логический элемент ИЛИ 45, через пятый выход блока 10 памяти, далее на входы текущего сброса первого 8 и второго 9 сумматоров и (фиг.4) на входы сброса двоичных умножителей 39 в первом 8 и втором 9фсумматорах. Тот же сигнал, пройдя с седьмого выхода блока 10 памяти через третье направление переключа 8теля 1,. сбрасывает в нуль регистр 35 в первом сумматоре 8 по входу записи нуля, а во втором сумматоре 9 фиксируется значение параметра максимальной амплитуды по входу из блока 10 памяти по сигналу с выхода на вход записи кода, Так как на его цифровом входе имеется цифровой сигнал от блока 10 памяти с его первого выхода, от выхода первого блока 41 оперативной памяти, этот цифровой сигнал соответствует первому адресу, который зафиксирован в счетчике 40 адресов.Во втором режиме от генератора 15 импульсов через делитель 19 частоты (который сброшен на ноль по общему сигналу сброса по входу сброса от входа сброса частотомера 4) и втосрой выход частотомера 4 импульсы проходят на единичные входы первого 8 и второго 9 сумматоров и поступают на счетный вход счетчика 37. Последний отсчитывает серию импульсов, которая соответствует его емкости, и после полного заполнения его выдает импульс Конец счета через выход двоичного умножителя 39 на выходКонец суммирования только второго сумматора 9.Сигнал "Конец суммирования является синхронизирующим сигналом в работе блока 10 памяти первого 8 и второго 9 сумматоров, а также задатчиком времени деления при преобразовании интервала Т в частоту импульсов Р. Во втором положении переключателя 1 через его второе направлениеподключен через третий выход часто томера 4 к третьему входу блока 10 памяти выход цифрового элемента 23 сравнения. Несколько ранее при втором положении через четвертбе направление переключателя 1 поступаетсигнал считывания информации с четвертого блока 44 оперативной памятии с его выхода цифровой сигнал соответствующего периода Т поступает навосьмой выход блока 10 памяти.Одновременно с регистрацией параметров й(А) = 1(,Т) (фиг.8) осуществляется вычисление значения периода,т,е. происходит параллельная работаотдельных блоков устройства. Вычисление частоты осуществляется в частотомере 4 и фиксируется в блоке 10памяти,13022 Т=-КФ Цифровой сигнал, пропорциональный периоду исследуемого колебания, при определенном значении адреса в счетчике 40 адреса блока 10 памяти имеется на восьмом выходе блока 10 памяти во время второго режима. Этот сигнал поступает на сумматоры 8 и 9, а также на третий вход частотомера 4 и на первый вход цифрового элемента 23 сравнения. Здесь осуществляется сравнение этого цифрового сигнала с содержимым счетчика 22, цифровые сигналы от которого поступают по второму входу элемента 23 сравнения. Импульсы от генератора 15 импульсов .че 15 рез логический элемент И 21 проходят на вход счетчика 22, который в первоначальный момент переключения переключателя 1 сброшен на нуль. Как только в счетчике 22 цифра соответст вует цифре периода Т, с выхода элемента 23 сравнения проходит сигнал на третий вход логического элемента ИЛИ 18 и с его выхода кратковременно передает сигнал запрета на первый вход логического элемента И 21, счет в счетчике 22 останавливается и значение цифры в нем сбрасывается на нуль, после чего процесс начинается сначала и осуществляется следующий сброс и т.д.Одновременно сигнал сравнения с выхода элемента 23 сравнения проходит на выход и затем через второе направление переключателя 1 на третий выход частотомера 4, 35 на третий вход блока 10 памяти, логический элемент И 48 (Фиг,6), на счетчик 51 данных, который в первоначальный момент сброшен на нуль общим сигналом сброса, логический эле-, 40 мент ИЛИ 45, элемент 46 задержки и вход сброса счетчика 51, Таким образом, в счетчике 51 данных фиксируется количество импульсов, которое поступает от частотомера 4. Число этих импульсов равно отношению длительности цикла регистрации к одному периоду затухающего сигнала.После окончания одного цикла регистрации сигнал "Конец суммирования" с выхода двоичного умножителя 39 (фиг.4) поступает на второй вход блока 10 памяти, проходит через второй вход логического элемента ИЛИ 45, третье направление переключателя 1 и фиксирует в третьем блоке 43 оперативной памяти по входу записи содержимое счетчика 51 данных по вхо 43 0ду данных. После этого осуществляется сброс счетчика 51 данных на нуль через элемент 46 задержки, при этом поступает сигнал запрета на логический элемент И 48, и импульсы счета на счетчик 51 данных не проходят.Сигнал окончания цикла регистрации также проходит через элемент 46 задержки на счетчик 40 адресов и устанавливает новый адрес в блоке 10 памяти, Начинается новый цикл регистрации и вычисления частоты для сле. цующего периода. Таким образом, процесс начинается сначала и производит ся обработка следующего периода исследуемого процесса. Число, зафиксиреванное в третьем блоке 43 оперативной памяти, соответствует и пропор,ционально частоте исследуемого процесса, так как период следования импульсов ".Конец суммирования с выхода двоичного умножителя 39 (фиг.5) от второго сумматора 9 всегда постоянный и зависит от частоты генератора 15 импульсов, коэффициента деле ния М делителя 19 частоты импульсов частотомера 4 и коэффициента деления триггеровдвоичного умножителя 39. Этот период равенъП где Т, - общий период работы устройства;- период между импульсами навыходе генератора 15 импульсов;И - коэффициент деления делителя 19,"0 - коэффициент деления двоичного умножителя 39,Период, который фиксируется в счетчике 22 частотомера, равен периоду Т исследуемого сигнала, так как число, зафиксированное в четвертом блоке 44 оперативной памяти, равно периоду Т исследуемого колебания с учетом коэффициента периода е частоты следования импульсов генератора импульсов где К - число, зафиксированное вчетвертом блоке 44 оперативной памяти.Таких периодов может пройти на счетчик 51 данных соответственно частоте исследуемого сигнала, так как7 И 0 И 0ь рТ Т Так как величины М и Р постоян/ные,а число К пропорционально периоду Т, частота исследуемого сигнала обратно пропорциональна периоду этого сигнала, пропорционального К: 1Р = - - если принять ТИП = 1, Т Действительно, в счетчике 51 данных во время второго режима фиксируется частота исследуемого процесса,которая вычисляется в частотомере 4и в виде числа импульсов поступаетв третий блок 43 оперативной памяти, блока 10 памяти.После окончания регистрации огибающей в блоке 10 памяти зафиксировано значение частоты, соответствующее каждому периоду исследуемогопроцесса, в соответствующие адресатретьего блока 43 оперативной памяти.В счетчике 22 остается какое-точисло импульсов (если сигнал ."Конецсуммирования" не совпал с сигналом"Сброс" от цифрового элемента 23сравнения), которое учитывается приобработке следующего периода и вычислении частоты колебательного процесса на следующем этапе.Учет остатка в счетчике 22 даетвозможность более точно определитьсреднюю частоту колебательного затухающего процесса. Точность вычисления частоты зависит от величины отношения остатка в счетчике 22 к величине частоты (цифры) в счетчике 5 1данных, При учете остатка погрешностьэта снижается, так как недостатокодного импульса в счетчике данныхна первом этапе счета дает лишнийимпульс в нем при втором этапе счета,Средняя частота фиксируется без погрешностей,Регистрация зависимости Е(А)Е(Т) - огибающей исследуемого затухающего процесса (фиг.8) осуществляется следующим образом.Во втором положении четвертогонаправления переключателя 1 сигналсчитывания информации с четвертогоблока 44 оперативной памяти поступает на воаьмой выход блока 10 памяти. Этот цифровой сигнал периода Тпервого адреса поступает на цифро 5 10 15 20 вой вход первого сумматора 8. Одновременно цифровой сигнал, соответствующий максимальной амплитуде А при первом адресе в первом блоке 4 1 оперативной памяти, присутствует на цифровом входе второго сумматора 9. Сигнал считывания на первом блоке 41оперативной памяти постоянно присутствует. Сигнал нЗапись кода поступает на одноименный вход второго сумматора 9 и проходит на входы записикода регистра 35 и реверсивного счетчика 37 импульсов.В регистре 35 и реверсивном счетчике 37 импульсов фиксируется значение цифрового сигнала, поступающего на их информационные входы, причем в первом сумматоре 8 в этот моментфиксируется нулевое значение периода сТ, так как при первоначальном сигна 1ле начального сброса по первому входу сброшен на нуль реверсивный счетчик 37 импульсов, а регистр 35 сброшен на нуль сигналомЗапись нулякоторый поступает с седьмого выходаблока 10 памяти через третье направление переключателя 1, логическийэлемент ИЛИ 45, его второй вход,вто рой вход блока 10 памяти от командыконца суммирования, поступившей .свторого выхода второго сумматора 9.Одновременно по этому же сигналу,который проходит через логическийэлемент ИЛИ 45, элемент 46 задержки 35и логический элемент И 49, счетчик40 адреса фиксирует единицу и на еговыходе появляется следующий адрес.Новый сигнал адреса поступает на адресные входы всех блоков оперативной, памяти. На первом и восьмом выходахблока 10 памяти появляются новые значения амплитуды А и значение периода Т, которые также поступают на циф 45 ровые входы сумматоров 8 и 9. Этицифровые сигналы поступают на вход регистра 35, на второй вход элемента 34 суммирования и на информационный вход реверсивного счетчика 37 импульсов. Так как сигнал записи на входах записи кода сумматоров отсутствует, этот цифровой сигнал не проходит на регистр 35 и реверсивный счетчик 37. В элементе 34 суммирования происходит алгебраическое суммирование сигналов с выхода регистра 35 и входов элемента 34 суммирования. Сигнал с регистра 35, соответствующий предыдущему значению пара02243 14 мируются, т.е. получается регистрация текущего времени.Таким образом, двухкоординатным,регистратором 11 осуществляется ре. гистрация огибающей исследуемого проВход + Выход 2 Вход 2 0 О 35 40 45 значения разности амплитуд А- АА- Аи т,д., а по оси Х - суммарное значение периодов Т.По огибающей можно судить о пара метрах механической колебательнойсистемы.Колебание механической системы сдемпфированием очень легко оценитьпри помощи предложенного устройства 55 после регистрации второго режима,Например, при регистрации во времявторого режима по виду огибающей(фиг, 8 и 9) можно судить, что система с вязким трением (нелинейна оги 13 13 метра А в инверсном коде, поступает по первому входу на вход элемента 34 суммирования: начиная с младшего разряда - на вход В 1 элемента 34.1, а старший разряд - на вход В 5 элемента 34.2. На другие цифровые входы А 1-А 6 поступает цифровой сигнал в прямом коде, соответствующий последующему значению параметра А.В элементах 34.1 и 34.2 происходит суммирование этих двух цифровых сигналов, и на их первых выходах появляется цифровой код, равный разности этих двух сигналов. Если после суммирования сигналов на выходе 87 элемента 34.2 присутствует нулевой сигнал, то на цифровом выходе 81-86 - цифровой сигнал в инверсном коде. При этом сигнал с выхода 87 34.2 проходит через логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 36 и инвертируется, так как на другой вход этого элемента поступает единичный сигнал "+",Из таблицы состояний видно, что при прохождении сигналов кода от эле мента 34 на логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 36 цифровой сигнал инвертируется в том случае, если на 87 выходе 34.2 имеется нулевой сигнал. Если на выходе 87 34.2 единица, которая поступает на Р -вход элемента 34. 1 и дополняет входной сигнал, сигнал на выходе логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 36 будет в прямом виде, так как на выходе умножителя 39 имеется ноль, и в этом случае не инвертируется цифровой код причем знаковый сигнал положительный,С выхода двоичного умножителя 39 на реверсивный счетчик 37 импульсов поступает число импульсов, равное разности с выхода элемента 34, причем в реверсивном счетчике 37 эти импульсы суммируются или вычитаются в зависимости от знака (плюс или минус) с выхода 87 элемента 34.2 суммирования. После прохождения полно 5 10 15 20 го цикла импульсов в реверсивномсчетчике 37 должно просуммироватьсячисло импульсов, равное тому числу,которое поступаетс выхода блока памяти. При следующей команде записикода это число подтверждается, чтоисключает возможные сбои и повышает надежность регистрации,Медленное нарастание (спад) цифрового кода на вйходе реверсивногосчетчика 37 импульсов поступает навход "+" цифроаналогового преобразователя 38. С выхода последнегоаналоговый сигнал поступает на второй вход двухкоординатного регистратора 11, Изменение амплитуды сигнала появляется на выходе второго сумматора 9 с учетом скорости регистрации двухкоординатного регистратора11На выходе первого сумматора 8после каждого изменения. адреса вблоке 10 памяти фиксируется значениепериода Т за данный период полуволны исследуемого сигнала. Эти периоды за весь период регистрации сумцесса, причем она имеет за счет интерполяции непрерывный характер,таккак изменение сигнала на выходах цифроаналоговых преобразователей 38 в обоих сумматорах происходит синхронно, они получают импульсы от одногогенератора импульсов. Поэтому двухкоординатным регистратором 11 фиксируется зависимость между максимальнойамплитудой сигнала А и периодом Т,причем по известным двум крайним значениям этих параметров производитсяинтерполяция их промежуточных значений. На фиг.8 показан пример такойрегистрации, по оси У откладываются1 э 0 2.,25 Аб= 1 п - - -АЬ+1 лении значения ХЙх1 пх 15бающая Г(А) = Г(Т) Фиг.86, линейнаязависимость й(А) = 1 Я ) Фиг.9 а). Впроцессе колебания системы с сухимтрением амплитуда колебаний изменяется линейно (фиг.8 а), а зависимостьЕ(А) = й(8) нелинейна (фиг,96),Окончание второго режима определяется по снижению до нуля амплитуды,регистрируемой в двухкоординатном регистраторе 11. Процесс регистрации 10останавливается автоматически, когдасчетчик 40 адресов полностью заполнен, При этом срабатывает триггер50, и на индикаторе 12 имеется индикация об окончании второго режима 15оработы устройства.В третьем режиме работы устройства производится регистрация скелетной кривой. По ее форме определяется характер восстанавливающей силы 20(жесткая, мягкая или линейная, Фиг. 9 а) .Одновременно с этой регистрациейпроизводится вычисление декрементазатуханий исследуемого процесса Регистрация скелетной кривой проИсходит следующим образом.При переключении переключателя 1 ра третье положение происходит сброс всех .счетчиков устройства, Во время перехода переключателя 1 из второго положения на третье с его первого направления формируется короткий им 35 пульс, который поступает на инвертор 2, с его выхода проходит сигнал на первый вход блока 10 памяти, на входы сброс счетчика 40 адреса и триггера 50. На первом и восьмом выходах блока 10 памяти имеются цифровые сигналы, пропорциональные частоте Р и максимальной амплитуде А сигнала, которьи поступают на цифровые Входы 45 первого 8 и второго 9 сумматоров. Начальное значение параметров А и Р фиксируется в регистрах 35 и реверсивных счетчиках 37 сумматоров 8 и 9 по сигналу "Запись кода", после чего происходит переход счетчика 40 адреса на следующий адрес, При этом на входах сумматоров 8 и 9 появляются новые цифровые значения А и Р. В элементе 34 производится вычислености А 1 - А и Рд+ по тем же принципам, что и во втором режиме, Величина этих разностей поступает на входы двоичньпс умножите 6лей 39,. а признак знака - на вход реверсивного счетчика 37, где фиксируется число импульсов, поступающих с двоичного умйожителя 39 с соответствующим знаком. На двухкоординатном регистраторе 11 на новой диаграмме фиксируются конечные и промежуточные точки исследуемого процесса Е(А) = Е(Р), ГраФики на фиг.8 поясняют процесс регистрации промежуточных значений, который аналогичен регистрации значений Е(А) = й(Т).Процесс регистрации производится по этапам, причем после каждого участка происходит увеличение адреса на единицу и фиксация конечного значения в реверсивном счетчике 37 импульсов и регистре 35. Различные возможные сбои (непрохождение импульсов) ,к концу регистрации этапа контролируются и исправляются, так как после каждого окончания этапа осуществляется Фиксация конечного состояния в реверсивном счетчике 37 импульсов по команде Запись кода.Процесс регистрации зависимости Е(А) = Г(Р) скелетной кривой заканчивается при полном заполнении счетчика 40 адреса, При этом срабатывает триггер 50 и процесс регистрации прекращается, о чем производится индикация на индикаторе 12.Во время выполнения третьего режима регистрации отдельных участков Е(А) = Г(Р) происходит вычисление о= 1 п " - на этом же участке иЬФ 1Афиксация значения 8 в блоке 10 памяти во втором блоке 42 оперативной памяти. Это вычисление производится в блоке 3 вычисления декремента затухания. В этих вычислениях используются генератор 15 импульсов,частотомер 4 и блок 10 памяти и первый 8 и второй 9 сумматоры. Вычисления основаны на приближенном вычис 1 п -" - = 1 п А - 1 ПААА +13+ Известно, что 1 пх может быть вычислен через определенный интеграл Соответственно натуральный логарифмотношения максимальных амплитуд
СмотретьЗаявка
3913656, 20.06.1985
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Р-6623
БРУФМАН САМУИЛ САНЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G05B 23/02
Метки: вычисления, колебательных, нелинейных, параметров, систем
Опубликовано: 07.04.1987
Код ссылки
<a href="https://patents.su/19-1302243-ustrojjstvo-dlya-vychisleniya-parametrov-nelinejjnykh-kolebatelnykh-sistem.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для вычисления параметров нелинейных колебательных систем</a>
Предыдущий патент: Программируемый логический контроллер
Следующий патент: Устройство для диагностирования следящей системы
Случайный патент: Щеткодержатель для коллекторной электрической машины