Устройство для управления вибростендом

1101Изобретение относится к устройствам управления электродинамическими вибростендами для проведения испытаний на гармоническую вибрацию, в частности для проведения испытаний на сейсмостойкость.Известно устройство для управления возбудителем механических колебаний, содержащее генераторы фиксированной и переменной частоты, модулятор, де тектор, вибратор, генератор развертки, содержащий формирователь счетных импульсов, делитель частоты, задатчик скорости развертки, схемы совпадений, ключ, реверсивный счетчик, 15 цифроаналоговый преобразователь, компараторы и задатчики нижнего и верхнего пределов разверток частоты 1.11.Недостатками данного устройства являются невозможность создания не- стационарных вибраций для имитации сейсмических колебаний, а также значительный коэффициент гармоник.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления 25 возбудителем механических колебаний, содержащее генератор фиксированной и генератор переменной частоты, управляемый напряжением, смеситель (модулятор), фильтр низких частот (ФНЧ) и генератор развертки 1 21.Однако наличие неидеального ФНЧ приводит к прохождению на вход вибрационной установки комбинациОнных частот, что ведет к увеличению коэффициента гармоник входного сигнала, Кроме того, известное устройство не может генерировать нестационарные сигналы, имитирующие сейсмические колебания типа "биений", а также поддерживать заданную амплитуду колебаний вне зависимости от вида амплитудно"частотной характеристики вибрационной установки.Цель изобретения - повышение точности и расширение области применения устройства путем обеспечения возможности воспроизведения сейсмических колебаний типа "биений".Поставленная цель достигается тем что устройство, содержащее генераторы фиксированной и переменной частоты, выходами подключенные к соответствующим входам смесителя, выход которого соединен с входом ФНЧ, генератор развертки, счетчики, детектор, блокИ сравнения, первый элемент совпадения, первый перемножающий цифроаналоговый преобразователь, последовательно 794 2соединенные формирователь импульсовделитель частоты и последовательо соединенные КЬтриггер и второй элемент совпадения, содержит таймер, первый и второй блоки памяти, источник опорного напряжения и последовательно соединенные третий блок памяти, второй и третий перемножающие цифроаналоговые преобразователи, при- чем выход генератора развертки связан с входом генератора переменной частоты, выход ФНЧ подключен к входу формирователя импульсов, вход первогосчетчика соединен с вьмодом формирователя импульсов, первый выход - с входом третьего блока памяти, а второй выход - с первым входом первого элемента совпадения, второй вход которого подключен к первому выходу таймера, вход которого связан с первым выходом второго счетчика, а второй выход - с 9 -входом Р 5 -триггера, выход делителя частоты соединен через второй вход второго элемента совпадения с входом второго счетчика, второй выход которого подключен к входам первого и второго блоков памяти, выход первого элемента совпадения соединен с 5 -входом РЭ -триг" гера, вход первого перемножающего цифроаналогового преобразователя свя-. зан с выходом второго блока памяти, а выход -с входом детектора, подклю-, ченного выходом к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход - с вторым входом второго перемножающего цифроаналоговогопреобразователя, а второй вход третьего перемножакщего цифроаналоговогопреобразователя подключен к выходупервого блока памяти,Введение названных блоков и новаясхема соединений позволили получитьустройство, имитирующее сигнал, воз",никающий при сейсмических колебаниях с повышенной точностью поддержания заданной амплитуды и со сниженным коэффициентом гармоник.На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 сигнал на выходе устройства при мо"делировании испытаний на .сейсмоустойчивость на фиг. 3 - временные диаг"раммы устройства.Устройство содержит генераторыфиксированной 1 и переменной 2 час-тоты, смеситель 3, ФНЧ 4, генератор 5 развертки, формирователь б11013импульсов, счетчики 7 и 8, третий блок 9 памяти 81 пх, первый блок 10 памяти полусинуса, второй блок 11 памяти Созх , перемножающие цифроаналоговые преобразователи 12-14, РБ -триггер 15, таймер 16, делитель 17 частоты, элементы 18 и 19 совпадения, детектор 20, блок 21 сравнения, источник 22 опорного напряжения.Устройство для управления электродинамическим вибростендом работает следующим образом.Сигнал с генератора 1 фиксированной частоты смешивается в смесителе 3 с сигналом генератора 2 переменной частоты, разностные частоты отфильтровываются ФНЧ 4 и поступают на формирователь 6 импульсов. Сигнал с формирователя 6 импульсов поступает на счетчик 79 кодовая последова тельность с которого поступает на адресные входы блока 9. Значения синусов с блока 9 поступают на цифровой вход преобразователя 13. На выходе преобразователя 13 присутствует 25 синусоидальный сигнал с частотой, определяемой частотой следования импульсов с формирователя 6, поделенной на число адресов блока 9. Сигнал с преобразователя 13 поступает на аналоговый вход преобразователя 14, на цифровой вход которого подается код полусинуса с блока 10 памяти.Таким образом, на выходе устройства генерируется синусоидальный сигнал с огибающей, определяемой информаци- З 5 ей, находящейся в блоке 10.Для генерирования последовательностей типа "биений" число периодов синусоиды в пачке определяется дели 40 телем 17 частоты, импульсы с которого через элемент 19 совпадения поступают на счетчик 8, кодовая последовательность с которого поступает на адресные входы блока 10. Паузы меж 45 ду пачками. синусоид образуются путем запуска таймера 16 сигналами переноса со счетчика 8. Синхронизация фазы основной частоты колебаний и огибающей осуществляется с помощью50 йб-триггера 15 и элемента 18 совпадения импульсом переноса со счетчика 7. После того, как счетчик 8 переберет все адреса блока 10, сигнал переноса запускает таймер 16. Сигнал с выхода таймера сбрасывает триг 794 4гер 15 и сигнал с выхода триггера 15 запрещает через элемент 19 совпадения подачу счетных импульсов на счетчик 8. После того, как таймер 16 выдает заданную паузу, сигнал с его инвертированного вькода подает сигнал разрешения на элемент 18 совпадения, При появлении сигнала переноса со счетчика 7, что соответствует началу нового счета, Р 5 -триггер устанавливается через элемент 18 совпадения в состояние "1" и разрешает прохождение счетных импульсов с делителя 17 через элемент 19 совпадения на вход счетчика 8.Для обеспечения поддержания заданной амплитуды колебаний на вибростенде сигнал с датчика, установленного на вибростенде, поступает на аналоговый вход преобразователя 12, на цифровой вход которого подаются зна:чения величин обратньк синусу (Созх) с блока 11. Таким образом, в замкнутой системе всегда остается неизменным коэффициент передачи при изменении сигнала на входе преобразователя 14.Сигнал обратной связи с выхода преобразователя 12 через детектор 20 поступает на один из входов блока 21 сравнения, а на другой вход подан сигнал с опорного источника. Сигнал ошибки поступает на аналоговый вход преобразователя 13, осуществляя, таким образом, автоматическое поддержание амплитуды колебаний при изменении амплитудно-частотной характеристики вибрационной установки.Так как сигнал с ФНЧ в устройстве используется только для вьщеления разностной частоты биений генераторов фиксированной и переменной частоты и затем преобразуется в формирователе импульсов в прямоугольные счетные импульсы, то требования к ФНЧ в части его избирательности могут быть значительно снижены, а применение блока 9 памяти достаточной разрядности позволяет получить синусоидальный сигнал с наперед заданным коэффициентом гармоник. Кроме того, введение перечисленных элементов позволяет получить сигнал на вькоде устройства, имитирующий сигнал, возникающий при сейсмических олебаниях с заданной длительностью паузы1101794 ктн ВНИИПИ Тираж 842