Устройство для формирования сигнала управления нагружением при ресурсных испытаниях конструкций

(в) Я (б 1) Б О%В И ОСУДА едОм Е ИЗОБ СВИДЕПЛЪСТВУ АВТОР ПРИ Цйй апьной ций, их бретеии вым сигсй ЪГ 0103 СОВЕТСКИХОПИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛ ТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕтВО сссРГОспАтент сссР) 1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИСИГНАЛА УПРАВЛЕНИЯ НАГРУЖЕНИЕМРЕСУРСНЫХ ИСПЫТАНИЯХ КОНСТРУК(57) Изобретение относится к эксперименттехнике дпя прочностных испытаний конструкэлементов и образцов материалов. Цель изония - повышение точности путем компенсацсокочастотных возмущений в регупирующе чапе. Устройство для формирования сигнала нагружения объекта испытаний 1 содержит программный задаляк 2, регулятор 3, эпектрогидрав.лический привод 4, датчик сипы 5, первый дифференциатор 6, управляемый ограничитель сигнала 7, интегратоо 8, второй дифференциатор 9, экстрема,ор ,О. Введение двух дифференциаторов, экстрематора, интегратора и управляемого ограничителя сигнала позволяет повысить помехозащищенность контура регулирования и повысить точность воспроизведения заданных нагрузок при ресурсных испытаниях конструкций. 1 ил.(Тд 2 )экстр,бОзб 1 Изобретение относится к экспериментальной технике для прочностных испыта- .ний конструкций, их элементов и образцовМЭТЕРИЭЛОВ.Цель изобретения - повышение точности путем компенсации высокочастотныхвозмуцений в регулирующем сигнале,На чертеже представлена структурнаясхема устройства.Устройство для формирования сигналауправления йагружением при ресурсном испытании объекта " содержит программныйзадатчик 2, регулятор 3, злектрогидравлический поивод 4, датчик силы 5, первый диф.ференциатор 6, управляемый ограничительсигнала 7 интегратор 8, второй дифференциатор 9, экстрематор 10.Устройство работает следующим образом.Сигнал заданной нагрузки от программного задатчика 2 поступает на первый входрегулятора 3, сравнивается с выходнымсигналом интегратора 8,пропорциональ"ным фактическому значению нагрузки на .объекте испытаний 1, Полученный сигналрассогласования преобразуется в регулятор3 по определенному закону регулирования(например, по ПИД-закону), усиливае 1 ся ивоздействует на злектрогидравлическийпривод 4, выходной элемент которого (например, шток гидроципиндра) через датчик .силы 5 нагружает объект испытаний 1 досведения сигнала рассогласования к нулю,таким. образом, выходной электрическийсигнал датчика силы 5, который "следит" засигналом Оз, с фазовой задержкой Ьр иамплитудной ошибкой, обычно не превышаюшей 2-3 в установившемся режиме рав-.НЬ 4Оос =: Оф + Оя,где Оф - сигнал, пропорциональный фактическому значению нагрузки;Оясигнал, обусловленный воздействием возмущения,поступает на вход первого дифференциатора 6, при этом сигнал на выходе этого дифференциатора равен сВь . ббОеО 1:= Т 1 - -+ Тд 1 -- ,д б 1где Тд 1 - постоянная времени дифференцирования первого дифференциатора 6.Сигнал Од 1 поступает на сйгйальныйвход управляемого ограничителя сигнала 7,на управляющие входы которого от экстрематора 10 подэны сигналы Оу соответст"вуащие максимальному положительному иминимальному отрицательному значениям выходного сигнала второго дифференциатора 9, который равенбОзОд 2 Тд 2 -б 15 где Тдр - постоянная времени дифференцирования второго дифференциатора.Сигнал Од 1 ограничивается при прохождении через управляемый ограничитель сигнала 7 до величины + Оу,.в зависимости от1 О знака сигнала,При условии Тд 1 Тд 2 составляющаябОьТд 1 - . сигнала Од 1 проходит черезуправбтляемый ограничитель сигнала 7.без ограии 15 чения, При атом высокочастотнаябОесоставляющая сигнала Тд 1 - ., знак котобтбОьрой совпадает со знаком Тд 1 - , "срезает 20 .ся", а высокочастотная составляющаябОгсигнала Тд 1 в ; знак которой противопоб 1бОьложен Тд 1. - -, ограничивается до соответбт25 ствующего уровня (+Оу или -Оу),Полученный на выходе. управляемого ограничителя.7 сигнал йнтегрируется в интеграторе 8, при этом выходной сигнал30интегратора равен о.=утд 1 - бт+ - у -- б, Е,ь . 1 тд 1 бое т бт . т К бт 35 где Ти - постоянная времени интегрирова.ния,б Оз(тд 2 - )экстр - экстРемэлъное значениебт45 скорости входного сигнала, т.е, +04 или -О 9,ОеПри Т 1 = ТиОи = Оф + - , так как привысокочастотной помехе К 1, то на выходе интегратора происходит подавление по 50 мехи в сигнале обратной связи, аследовательно, и в регулирующем сигналеОр, который равенОр = Ф(Оэ - . Ои)где Ф - функция, отражающая закон регули 55 рования,(56) Авторское свидетельство СССРЬ. 864052, кл, 6 01 й 3/36, 1979.Литвак В.И, Автоматизация усталостных испытаний натурных конструкций, - М,:Машиностроение, 1972, с: 220, рис. 122.