Устройство для моделирования характеристики люфта

:оциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АтОвскОмю СвидетильСтвЮ 1 и 744636(22) Заявлено 010378 (21) 2585319/18-24с присоединением заявки Мо2) Авторы изобретения А.А,Галкин, А.Б.Градусов и Ю.А.Медведев Владимирский политехнический институт 71) Заявитель(54) УСТРОЯСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛКВТАИзобретение относится к ан алоговой вычислительной технике и может быть использовано для исследования систем автоматического регулирования, содержаших нелинейность типа люфт при различных типах нагрузки.Известно устройство для моделирования характеристики люФта, содержащее сумматоры, блоки ключей, блок выделения экстремума и цифроаналоговый регистр 1).Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство длямоделирования характерйстики люфта, содержацее блок сравнения, выход которого подключен к первому входу нелинейного элемента типа фзона нечувствительности, выход которого соединен с усилителем, выход которого пЬдключен к первому входу интегратора, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого является входом устройства и подключен к входу блока дифференцирования, выход которого соединен с первым входом блока памяти, второй вход которого подключен к выходу нуль-органа, вы 30 ход которого соединен с первым входом интегратора, второй вход которого подкдючен к выходу блока памяти 2)Недостатком известных устройствявляется недостаточная точность моделирования,Цель изобретения - повышение точности моделирования,Поставленная цель достигается тем,что устройство для моделирования характеристики люфта, содержадее блоксравнения, выход которого подключенк первому входу нелинейного элементатипа 1 зона нечувствительностиф, выход которого соединен с усилителем,выход которого подключен к первомувходу интегратора, выход которогосоединен с первым входом блока срав"нения, второй вход которого являетсявходом устройства и подключен квходу блока дифференцирования, выходкоторого соединен с первым входомблока памяти, второй вход которогоподключен к выходу нуль-органа, выход которого соединен с первым входом интегратора, второй вход которого подключен к выходу блока памяти, содержит блок переключения,74463 б гает значения 1 Ь/2, контур следящейсистемы замыкается. Это соответствуетзацеплению входного и выходного валов механической передачи,На вход фильтра б высоких частоти блока 9 памяти поступает сигнал,пропорциональный скорости измененияо- входного сигнала. На выходе фильтраб получают сигнал1 Ьлн хьх+ ьыххьхДвижение с выбранным люфтом происходит до тех пор, пока сигнал Ч неизменит знак, Этот момент соответствует разъединению входного и выходного валов1Блок переключения 7 Фиксирует мо 5 менты перехода сигнала Ч через нульи производит переключение с однойхарактеристики на другую. Например,при 6)0 и Ч ) 0 и при сменезнакасигнала Ч происходит переключение20 с характеристики 11 на характеристику 12 (Фиг.2),При этом сигнал у навыходе усилителя 3 становится равнымнулю, срабатывает йуль-орган 8 иблок 9 памяти запоминает в этот момейт сигнал, пропорциональный скорости вращения входного вала хбЬхЭафиксйрованное значение скорости хЬх однонременно поступает навход интегратора 4 и на вход фильтра 10, представляющий собой звенос передаточной функцией Н(Я) = ;Ггде Т = ТЬых/ГЬ, На суммирующемвходе интегратора 4 происходит вычитание сигнала с выхода фильтра 1035,из сигнала с выхода блока 9 памятиДвижение в зоне люфта продолжается до момента времени, когда сигналЕ на выхоДе. блока 1 не достигнетвеличины(ь 21 . Это соответствуетвыбору зоны люфта,40 Далее повторяются процессы, описанные выше.Введение в устройство новых элементов и связей между ними позволяетноспроизвестй реальные Физическиепроцессы в механической передаче,а следовательно, и повысить точностьмдделирования. фильтр высоких частот и фильтр низких частот, выход которого подключен к третьему входу интегратора,выход блока дифференциройания соединен с входом Фильтра высоких частот, выход которого через блокпереключения подключен ко второмувходу нелинейного элемента типа з1на нечувствительйости , ныХод блокапамяти соединен со входом фильтранизких частот.На Фиг,1 представлена Функциональная схема устройства; на фиг.2 - статическая характеристика нелинейногоэлемента типа зона нечувствительности 1.Устройство сддержит блок 1 сравнения, нелинейный элемент 2 типа1 эона нечувствительности, усилитель 3, интегратор 4, блок 5 дифференцирования, фильтр б высоких частот, блок 7 переключения, нуль-орган8, блок 9 памяти, Фильтр 10 низкихчастотаПодключение фильтра высоких частот и выходу блока диФФеренцированияпозволяет получить на выходе фильтра высоких частот сигнал, пропорциональный линейной комбинациибцх ЬХ Ьых ЬхБлок переключения фиксирует момент перехода этого сигнала черезнуль и увеличинает н этот момент зо- "ну"нечувстнительноСти нелийеййогоэлемента гаким образом, чтобы сигнал на выходе нелинейного элементастал равным нулю при любом допусти-мом сигнале на его входе, Это соот" ветствуетрасцеплению нходйого ивыходного валов в механической пе" редаче,Фильтр низких частот служит дляформирования при движении системыв зоне люфта на входе ийтеграторасигнала, пропорционального скоростивращения вала нагрузки, котораяравна х,= хеф, где хЬ, - зна-чение скорости в момент равенстванулю сигналаЬЪВ Ьх ЬыххЬХЬых/ ЬьхУстройство работает следукщимобразом.На вход блока 1 сравнения и блока5 поступает входной сигнал, пропорциональный углу поворота двигателяхЬ . Для того, чтобы после выборалюфта имело место равенство хЬХ= хЬХ 1 Л /2, в УстРойстве образованаследящая система на элементах 1,2,усилителе 3 и интеграторе 4. До техпор, пока входной сигнал меньшевеличины Ь , сигнал на выходе элемента 2 отсутствует, так как невыбрана зона нечувствительности нелинейного элемента 2. Контур следящей систеМы, образованный элемента-ми 1, 2,усилителем 3 и интегратором 4, разомкнут. Как только сигнал"Ва выходе блока 1 сравнения достиФормула изобретения 5 О Устройство для моделирования характеристики люфта, содержащее блок сравнения,выход которого подключен к первому входу нелинейного элемента типазона нечувствительйости, выходкотоРого соединен с усилителем, выходкоторого подключен к первому входуинтегратора, выХод которого соединен спервым входом блока сравнения, второй вход которого является входомустройства и подключен к входу блоф 0 ка дифференцирования, выход которогосоединен с первым входом блока памяти, нторой вход которого подключенк выходу нуль-органа," ныход которогосоединен с первым входом интеграб 5 тора, второй вход которого подключен744636 ст авителхред М,актор Л.Веселов ска Тираж 751рственного комизобретений и оЖ, Рауюска одписн Заказ 381 та СССРытийаб., д. 4/5 ЦНИИПИ Госу по делам 3035, Москвилиал ППП Патентф,г. Ужгород, ул. Проектная, 4 к выходу блока памяти, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, устройство содержит блок переключения,Фильтр высоких частот и фильтр низких частот, выход которого подключен 5к третьему входу интегратора, выходблока дифференцирования соединен совходом фильтра высоких частот, выходкоторого через блок переключенияподключен ко второму входу нелинейного элемента типа эона нечувствительностиф, выход блока памяти соединен со входом фильтра низких частот./Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9474021, кл, О 06 6 7/48, 1973.2. Фельдбаум А.А., Онуфрюк С.П.Электронная модель люфта. - фАвтоматика и телемеханика 1, 1956, т.ХЧ 11,Р 6. 1И.ДубининаеткоКорректор М, Демчик