Устройство для управления виброиспытаниями

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 1 Щ 7/00 ОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) 620. 178.5(08 колеб фильт в, Г. М, Новосел Э. Баумана8. 8) 6) 1. Зельченко В. Яелинейная коррекция ав Л., "Судостроени(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВИБРОИСПЫТАНИЯМИ, содержащеерегулируемый источник гармоническогосигнала, сумматор, последовательно соединенные усилитель мощности и возбудитель колебаний, цепь обратной связи, образованную вибродатчиком; устанавливаемом на подвижной части возбудителя аний, измерительным усилителем,ром 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 последнего подключен к выходу преобразо- вателя, а выход генератора импульсоЬл к счетным входам обоих счетчиков.1052008 1 10 20 25 Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для использования в машиностроении.Известно устройство для управленияобъектами, содержащее последовательносоединенные сумматор, объектправления с установленным па нем измерительным преобразователем, усилитель обратной связи, подключенный к измерительному преобразователю, ключ и блок управления, входы которого подключены квыходу усилителя обратной связи и входусумматора, второй вход которого подключен к выходу ключа Я.В устройстве реализовано управлениеобъектом с помощью нелинейной обратнойсвязи, которая в определенные промежутки времени формирует глубокую отрицательную связь, расширяя тем самым область устойчивости замкнутой системыуправления, Снако отрицательная обратная связь действует ограниченное время,что приводит к искажению формы сигналана выходе объекта управления. Кроме того, устройство не имеет средств для проведения виброиспытаний,Наиболее близким к предлагае,мому по технической сущности является устройство для управленияввиброиспытаннями, содержащее регулируемыйисточник гармонического сигнала, сумматор, последовательно соединенные усилитель мощности и возбудитель колебаний, Э 5цепь обратной связи, образованную вибродатчиком, устанавливаемым иа подвижнойчасти возбудителя колебаний, измерительным усилителем, фильтром и ключом Е 2.40Устройство обеспечивает проведениевиброиспытаний на гармоническую вибрацию в рабочем диапазоне частот. Однаков процессе управления виброиспытаниямистабилизируется только уровень вибраций. 45В указанном устройстве не реализованоподдержание формы возбуждаемого сигнала в условиях резонансных явленийи при наличии нелинейности в тракте:усилитель мощности, возбудитель колебаний, вибродатчик, что снижает точность виброиспытаний.Цель изобретения - повышение точности виброиспытаний,Указанная цель достигается тем, что 55устройство для управления виброиспытаниями, содержащее регулируемый источник гармонического сигнала, сумматор,последовательно соединешпяе усилц-.ельмощности и возбудитель колебаний, цепьобратной связи, образованную вибродвтчиком, устанавливаемом на подвижной части возбудителя колебаний, измерительнымусилителем, фильтром и ключом, снабжено блоком памяти, причем регулируемый источник гармонического сигналавыполнен в виде последовательно соединенных генератора импульсов и преобразователя, а ключ выполнен двухканальным, каждый канал которого состоит изпоследовательно соединеьцых фор мирователя импульсов, счетчика, дешифрвтораи коммутатора, входы формирователейимпульсов первого и второго каналовподключены соответственно к выходампреобразователя и измерительного усилителя, выходом подключенного к входуоммутатора второго канала, выходы которого подключены к входам блока памяти, соединенного с входами коммутатора первого канала, выход которого черезфильтр подключен к входу сумматора,вгорой вход последнего подключен к выходу преобразователя, а выход генератора импульсов - к счетным входам обоихсчетчиков,На чертеже представлена структурнаясхема предлагаемого устройства,Устройство для управления виброиспытания ми содержит последовательносоединенные генератор 1 импульсов,преобразователь 2 последовательностиимпульсов в гармонический сигнал, сумматор 3, усилитель 4 мощности и возбудитель 5 колебаний, на подвижнойчасти которого установлен вибродатчик 6,измерительный усилитель 7, подключенныйк выходу вибродатчика 6., блок 8 памяти,двухканальный ключ (не показан) каждый канал которого состоит из последовательно соединенных формирователя 94 димпульсов, счетчика 104,2 к управляющимвходам которого подключен выход генератора 1 импульсов, дешифратора 11 2 икоммутатора 12. Выход коммутатора12 4 первого канала подключен черезфильтр 13 к второму входу сумматора 3,а входы - к выходам блока 8 памяти,входы которого подключены к выходамкоммутатора 12 2 второго канала.Фор.01 рователи 9.2 импульсов первого и второго каналов подключены соответственно к выходам преобразователя 2 и измерительного усилителя 7, соединенного также с входом коммутатора 12второго канала,3Устройство работает следующим образомфПоследовательность импульсов генер тора 1 преобразуется в синусоидальный сигнал преобразователем 2. Частота синусоидального сигнала равна где 1 - частота следовании импульсовгенератора 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 9импульсов, на выходе которого появляется импульс, переводящий счетчик 10 в ноль. Импульсы генератора 1, поступа ющие на счетный вход, преобразуются счетчиком 10 в выходной код, уравляюший дешифратором 11 , преобразующим коды импульсов в последовательность команд, по которым коммутатор 121 последовательно в темпе поступ)ления импульсов от генератора 1, осу 1 О3035 908 4ществляет 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 и 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 положительной области в отрицательную. Подключая ячейки блока 8 памяти к выходу усилителя 7 в темпе поступления импульсов на счетчик 10, коммутатор 12, тем самым обеспечивает запись значений, характеризующих 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 исквкеиия формы выходного сигнала вибродатчаць.Составитель и, ЛопухинРедактор Ю. Середа Техред А.Бабинец Корректор А. ференцЗаказ 8847/37 Тираж 873 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо дедам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., ц. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4