Регулятор для электрогидравлических систем нагружения

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ БЛИК ЗОБРЕТЕНЬСТВУ зж ПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ С(54) РЕГУЛЯТОР ДЛЯ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ НАГРУЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к электрогидравлическим системам управления, в частности к электрогидравлическим системам воспроизведения заданных усилий при ресурсных испытаниях образцов иэлементов конструкций. Регулятор содержит последовательно соединенные усилитель 1 рассоглаГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕЫТ СССР)(51) 5 О 05 В 11 01 сования, формирователь 2 закона регулирования, регулируемый усилитель 3, умножитель 4, усилитель 5 мощности, параллельно входу формирователя 2 подключено апериодическое звено 6, к входу и выходу звена подключены блоки 7 и 8 определения амплитуды периодического сигнала, выходй которых подключены к делителю 9, а выход делителя 9 соединен с умножитепем 4, Предложенное решение обеспечивает ограничение амплитудной частотной характеристики с заданной частоты без искажения формы сигнала, что приводит к повыше - нию запасов устойчивости и расширения частотного диапазона 1 ил.Изобретение относится к экспериментальной технике для прочностных испытаний конструкций. При прочностных исследованиях, в частности при ресурсных испытаниях, конструкцию периодически нагружают циклическими нагрузками заданной амплитуды, причем количество циклов нэгружения при типовых испытаниях образцов составляет 10 -10 . Длительность испы 5 бтаний определяется частотой нагружения, "0 которая зависит от динамики электрогидравлического привода, Системы нагружения при ресурсных испытаниях работают в основном в периодических установившихся режимах с небольшим числом переходов от 15 одного установившегося режима к другому после отработки заданного числа периодов циклов) нэгружения.Цель изобретения - повышение устойчивости и точности воспроизведения вход ного сигнала,Структурная схема устройства представлена на чертеже.Устройство содержит усилитель 1 сигнала рассогласования, формирователь 2 зако на регулирования, регулируемый усилитель 3, умножитель 4, усилитель 5 мощности, апериодическое звено 6, блоки 7 и 8 определения амплитуды периодического сигнала и делитель 9. 30Рассмотрим работу предлагаемого устройства в установившемся режиме при . входном сигнале, являющемся пепиодической функцией времени х 1(1) = А 1 зпв с. Периодический сигнал проходит через 35 усилитель 1, формирователь 2 закона регулирования например пропорционально-интегрально-дифференциального закона) регулируемый усилитель 3, умножитель 4 и усилитель 5. Амплитуда выходного сигнала 40 при частотах вв 1, увеличивается, и происходит положительный сдвиг фазы. Периодический сигнал х 2 поступает также на эпериодическое звено 6, происходят определение амплитуд периодических сигналов 45 х 2 и хз с помощью блоков 7 и 8 определения амплитуды и деление амплитудных значений в делителе 9. При частотах в с вр коэффициент передачи звена 6 равен единице, амплитуды сигналов х 7 и х 9 одинаковы, и на вход умножителя 4 поступает постоянный сигнал х 1 о, принятый за единицу. В этом случае амплитуда сигналов х 4 при прохождении через умножитель 4 не изменяется, При частотах ввр уменьшается амплитуда выходного сигнала хэ и, соответственно, выходной сигнал делителя 9, Таккак амплитуда выходных сигналов хз и ха Формирователя 2 и апериодического звена 6, начиная с в вр, изменяются обратно пропорционально, то амплитуда выходного сигнала умножителя 4 при частотах ввр не изменяется. Причем апериодическое звено 6 не вносит запаздывания по фазе, так как происходят только умножение синусоидального сигнала на постоянную величину, зависящую от частоты установившегося периодического режима, что приводит только к изменению амплитуды сигнала. Поэтому фазо-частотная характеристика регулятора остается без изменения и по-прежнему вносит положительный сдвиг. Таким образом, происходит "полезная" коррекция только амплитудно-частотной характеристики регулятора при положительном. сдвиге фазы, что увеличивает запас устойчивости замкнутой системы. Независимость амплитуды вь 1 ходного сигнала устройства х 5 от частоты входного сигнала при в)вр, а также независимость фазы выходного сигнала х 6 отключения апериодического звена 6 можно показать аналитически. Предварительно заметим, что частотная передаточная функция формирователя 2фИ Ов) =(1 + +Гав)1а для апериодического звена 6:причем выбирают ТА = -1вргде вр - максимальная рабочая частота нагружения.При частотах ввр амплитудно-частотную характеристику формирователя 2 можно представить в виде А 2(в) =Т в, а апериодического звена - в виде А 6(в) 1/Та в, причем логарифмическая амплитудно-частотная характеристика формирователя 2 имеет подьем +20 дб/дек, а апериодического звена 6 имеет наклон - 20 дб/дек,В установившемся режиме при циклическом нагрукении представим гармонические сигналы в устройстве в комплексной формех 1(т) " А 1(в) е У ");х 2(1) = А 1 (в) К, е Р в)в вр,. Таким образом, выходной сигнал устройства ха(1) при ввр не завис т от час таты, а фаза определяется толькоположительным сдвигом фазы. который вносится дифференциальной составляющей формирователя 2. С помощью предложенного решения формируется 10 "ограничитель", работающий только для амплитудно-частотной характеристики с заданной частотой, который не искажает периодического сигнала, так как происходит только умножение текущего значения 15 синусоидального сигнала на постоянную величину.(56) Регулятор электрический аналоговый типа РЭЛПРС.1 05.00,000 ТО.Ялышев А,У., Разоренов О,Н. Многофун кциональные аналоговые регулирующие устройства автоматики. - М.: Машиностроение. 1981. с.166-370,ха=А 5 еф= А 1 К 1 еф; 1 Тдж1х 9 = А 5 = - А 1 К 1;Тд М х 7=А 1= К 1 А 1; хо А 1 К 1 1х 1 О - -- х 1 Тд йА 1 К 1 Тд в х 5" х 4 х 1 о = К 2 К 1 аТ 9 А 1 етф.Тди К 1 К 2 -А 1 е ф;ТТд Составитель Н.КудрявцевТехред М.Моргентал Корректор С. Шекмар Редактор Б.ФедотовЗаказ 3335 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 25Формула изобретения РЕГУЛЯТОР ДЛЯ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ НАГРУЖЕНИЯ, содержащий последовательно соединенные 30 усилитель рассогласования, формирователь закона регулирования, регулируемый усилитель и усилитель мощности, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости и точности воспроизведения 35 формы входного сигнала, введены апериодическое звено, два блока определения амплитуды периодического сигнала, делитель и умножитель, причем выход усилителя сигнала рассогласования соединен с входами апериодического звена и первого блока определения амплитуды периодического сигнала, выходом подключенного к первому выходу делителя, вход делимое которого соединен с выходом второго блока определения амплитуды периодического сигнала, выходом соединенного с выходом апериодического звена, первый вход умножителя подключен к выходу регулируемого усилителя, второй вход умножителя соединен с выходом делителя, а вход усилителя мощности соединен с выходом умножителя,