Электродинамический вибратор

(59 4 В 06 В 1 04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Сумский филиал Харьковского ордена Ленина политехнического институтаим. В. И. Ленина(57) Изобретение относится к вибрационной технике и может найти применение в стендах для виброиспытаний и моделирования. Цель изобретения - уменьшение погрешности отработки задающего воздействия в зависимости от частотного диапазона и характера связи между испытуемым объектом и платформой для его размещения, изменяющего 801248673 А 2 ся в зависимости от частоты. Устройство содержит обмотку 1 подмагничивания, источник 2 постоянного тока, катушку 3 с цилиндрической обмоткой, платформу 4, задающий генератор 5, усилитель 6 мощности, блок 7 обратной связи, сумматоры 8 - 10, блоки 11 - 17 дифференцирования, ключи 18 - 23, элементы ИЛИ 24 - 26, элемент НЕ 27, апериодическое звено 28, преобразователи 29 - 31, согласующие усилители 32 - 34, фазоизмерительные блоки 35 и 36, выпрямители 37, 38, сглаживающие фильтры 39, 40, блоки 41 и 42 сравнения, источники 43, 44 опорного напряжения и элемент И 45. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет повысить порядок дифференциального уравнения, описывающего математическую модель взаимодействия подвижной катушки 3, платформы 4 и испытуемого объекта. 1 ил. Изобретение является дополнительным к основному авт. св.835527.5 О 5 20 25 30 35 40 45 50 Изобретение относится к вибрационной технике, может найти применение в стендах для виброиспытаний и моделирования и является усовершенствованием электродинамического вибратора по авт. св.835527,Цель изобретения - уменьшение погрешности отработки задающего воздействия в зависимости от частотного диапазона и характера связи между испытуемым объектом и платформой для его размещения, изменяющегося в зависимости от частоты, путем увеличения порядка дифференциального уравнения, описывающего математическую модель взаимодействия подвижной катушки, платформы и испытуемого объекта.На чертеже представлена структурная схема электродинамического вибратора,Вибратор содержит магнитопровод с обмоткой 1 подмагничивания, источник 2 постоянного тока, подвижную катушку 3 с цилиндрической обмоткой, платформу 4 вибратора с испытуемым объектом (не обозначен), задающий генератор 5, усилитель 6 мощности, блок 7 обратной связи, три сумматора 8 - 10, семь блоков 11 - 17 дифференцирования, шесть ключей 18 - 23, три элемента ИЛИ 24 - 26, элемент НЕ 27, апериодическое звено 28, измерительные преобразователи 29 - 31 положения подвижной катушки 3, платформы 4 вибратора и испытуемого объекта соответственно, три согласующих усилителя 32 - 34, два фазоизмерительных блока 35, 36, два выпрямителя 37, 38, два сглаживающих фильтра 39, 40, два блока 41, 42 сравнения, два источника 43, 44 опорного напряжения и элемент И 45.Электродинамический вибратор работает следующим образом.На выходе фазоизмерительного блока 35 сигнал появляется при наличии фазового сдвига между сигналом с выхода усилителя 32 измерительного преобразователя 29 перемещения подвижной катушки 3 и сигналом с выхода усилителя 33 измерительного преобразователя 30 перемещения платформы 4 вибратора, т. е. при наличии гибкой связи между подвижной катушкой и платформой, что характерно для высокочастотной области рабочего диапазона частот. Принятая модель разделения диапазона частот по связи между катушкой и платформой определяется величиной сигнала с выхода первого источника 43 опорного напряжения. Если величина сигнала с/ф с выхода фильтра 39 меньше Уо 11/Ф 1(/о 1), то принимается математическая модель внбратора, характерная для области низких частот без учета гибкой связи испытуемого объекта с платформой. При У Э:Уо принимается математическая модель вибратора, характерная для высокочастотной области без учета гибкой связи испытуемого объекта с платформой. На выходе фазоизмерительного блока 36 сигнал появляется при наличии фазового сдвига между сигналом с выхода усилителя 33 измерительного преобразователя 30 перемещения платформы 4 вибратора и сигналом с выхода усилителя 34 измерительного преобразователя 31 перемещения испытуемого объекта, т. е. при наличии гибкой связи между платформой 4 и испытуемым объектом. Учет такой гибкой связи определяетСя величиной сигнала Уо 2 с выхода второго источника 44 опорного напряжения. Если величина сигнала /Ф 2 с выхода фильтра 40 менЬше Уо (Уф(/о), то принимается математическая модель, учитывающая жесткую связь испытуемого объекта и платформы.При условии УФ 2 ЭУо принимается математическая модель, учитывающая гибкую связь испытуемого объекта и платформы.При УФ 1/о 1 и /ф 2/о 2 на выходах блоков 41 и 42 сигналы равны нулю, ключи 18, 20, 22 разомкнуты, а ключи 19 и 21 замкнуты. Сигнал с выхода задающего генератора 5 непосредственно и через блоки 11 - 13 дифференцирования поступает на входы сумматора 9 и далее через ключ 19, элемент ИЛИ 24, ключ 21, элемент ИЛИ 25 - на вход сумматора 8 и затем через усилитель 6 мощности в обмотку подвижной катушки 3 вибратора.При этом сигнал (/д на выходе сумматора 9 в операторной форме записывается в виде/о = /4 Ргде У, - сигнал на выходе генератора 5;Й; - коэффициент суммирования по -мувходу сумматора 9.При наличии фазового рассогласования, определяемого условиями Уф) Уо 1 или Уо)/о 2, на выходах блоков 41 или 42 появляются единичные сигналы, благодаря чему замыкаются ключи 18, 20 и 22 и размыкаются ключи 19 и 21.В этом случае сигнал с выхода сумматора 10, на входы которого поступают сигналы с выхода задающего генератора 5 и с выходов блоков 11 - 15 дифференцирования, через ключ 20, элемент ИЛИ 24, ключ 22, апериодическое звено 28 и элемент ИЛИ 25 поступает на сумматор 8 н через усилитель 6 мощности - в обмотку подвижной катушки 3 вибратора. На выходе сумматора 10 формируется напряжениеЭУо = /,ХА;Р,где А; - коэффициент суммирования по /-мувходу сумматора 10,При выполнении условий /ф 1) Уо УФ 2)/о на выходе элемента И 45 появляется единичный сигнал и ключ 23 замыкается,1248673 15 формула изобретения Составитель С. Аврин Редактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор М. Демцик Заказ 4161/7 Тираж 428 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4В этом случае на седьмой и восьмой входы сумматора 10 поступают сигналы с выхода шестого и седьмого блоков 16 и 17 дифференцирования и на выходе сумматора 1 О формируется напряжение тс 71 в = 7 ЯРВведенные блоки, позволяющие повысить порядок математической модели, уменьшают погрешность отработки задающего 10 воздействия в зависимости от частотного диапазона возбуждающего сигнала электро- динамического вибратора,Электродинамический вибратор по авт. св. Мв 835527, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности отработки задающего воздействия в зависимости от частотного диапазона, в него дополнительно введены последовательно соединенные измерительный преобразователь перемещения объекта, третий согласующий усилитель, второй фазоизмерительный блок, второй выпрямитель, второй сглаживающий фильтр, второй блок сравнения, элемент И, шестой ключ, шестой и седьмой блоки дифференцирования, а также второй источник опорного напряжения и элемент ИЛИ, а третий сумматор выполнен с двумя дополнительными входами, причем второй вход второго фазоизмерительного блока соединен с выходом согласующего усилителя перемещения платформы, выход второго источника опорного напряжения соединен с вторым входом второго блока сравнения, выход которого соединен с первым входом введенного элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом элемента И, второй вход шестого ключа соединен с выходом пятого блока дифференцирования, выходы шестого и седьмого блоков дифференцирования соединены с дополнительными входами третьего сумматора, а управляющие входы первого, третьего и пятого ключей соединены с выходом первого блока сравнения через введенный элемент ИЛИ.