Устройство для формирования сигнала управления нагружением при ресурсных испытаниях конструкций

си) 8 (51) 5 ЮЗ СОВЕТСКИХИИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕС К АВТОРСКО ГОСУДАРСТВЕННОЕПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССРОПИСАНИЕ И(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯСИГНАЛА УПРАВЛЕНИЯ НАГРУЖЕНИЕМ ПРИРЕСУРСНЫ ИСПЫТАНИЯХ ОНС УНЦИЙ(57) Изобретение относится к экспериментальнойтехнике и может использоваться для прочностныхиспытаний конструкций, их элементов и образцовматериалов, Цель изобретения - повышение точности устройства при воспроизведении заданных нагрузок Устройство содержит программный за - датчик 1, регулятор 2, привод 3, датчик силы 4, дифференциатор 5, управляемый ограничитель сигнала 6, интегратор, эталонную модель 8, дифференциатор 9, сумматоры 10 и 11. В устройстве эа счет использования эталонной модели основного контура управления достигается подавление высокочастотных возмущений в регулирующем сигнале.Изобретение относится к экспериментальной технике и может использоватьсядля прочностных испытаний конструкций,например авиационных, и их элементов.Цель изобретения - повышение точности устройства при воспроизведении заданных нагрузок путем повышения подавлениявысокочастотных возмущений в регулирующем сигнале,На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг.2 - графики изменения сигналов при типовом входномвоздействии, поясняющие работу устройства,Устройство содержит программный за- "5датчик 1, регулятор 2, привод 3, датчик силы4, первый дифференциатор 5, управляемыйограничитель сигнала 6, интегратор 7, эталонную модель 8, второй дифференциатор9, первый 10 и второй 11 сумматоры, источник опорного напряжения 12.Устройство работает следующим образом,Сигнал Оз, соответствующий заданнойнагрузке, от программного задатчика 1 поступает на первый вход регулятора 2, гдесравнивается с выходным сигналом Оп интегратора 7, пропорциональным фактическому значению нагрузки на обьектеиспытаний (на структурной схеме не пока- З 0зан). Полученный сигнал рассогласованияОф усиливается в регуляторе 2 и воздействует на электрогидравлический привод 3,выходной элемент которого (например,шток гидроцилиндра) через датчик 4 нагру- З 5жает испытываемую конструкцию, Электрический сигнал датчика 4 следит за сигналомОз с некоторой фазовой задержкой Лу иамплитудной ошибкойа и равенОос Оф+ Ое . 40где Оф - сигнал, пропорциональный фактическому значению нагрузки;Ое- сигнал, обусловленный воздействием возмущения, например действием импульсной помехи,Этот сигнал поступает на первый дифференциатор 5, сигнал на выходе которогоравенО 1=Т 1 - Ф+Тд 1бО бОеФ б 1.50где Тд 1 - постоЯннаЯ вРемени ДиффеРенцирования первого дифференциатора,На вход эталонной модели 8 также поступает сигнал О.На входе эталонной модели 8, имитирующей работу контура управления нагружения без действия помех, образуется сигнал,равныйОм - Оф+ Оош,где Оош - сигнал ошибки, обусловленный неидентичностью эталонной модели и контура управления нагружением.Выходной сигнал эталонной модели поступает на вход второго дифференциатора 9, сигнал на выходе которого равенЪ,Тд 2 - д 2 , + д 2гДе Тд 2 - постоЯннаЯ вРемени втоРого дифференциатора.В сумматорах 10 и 11 этот сигнал суммируется с сигналами от источника опорного напряжения 12 Ь 1 и -Л 2, при этом на управляющие входы управляемого ограничителя 6 поступают сигналы, равныеб ООф+Т ошд 1 д 2 бт д 2Од 2 Тд 2 + Тд 2 2б бО,ь б Оош.бт бтЗначения сигналов Л 1 и Ь 2 выбираются так, чтобы Ь 1 Ь 2Тд 2 б длябОЛб 1 всех режимов работы устройства. В управляемом ограничителе 6 сигнал Од 1 ограничивается "сверху" величиной, равной сигналУ Оу 1 и "снизУ величиной Равной сиг- налУ Оу 2. ПРи Условии Тд 1 - Тд 2 - Тд полУчаемббО) ОУ 2Тд - ф бО б 1 Таким образом, сигнал, равный скорости изменения фактического значения наб О)грузки Тд - ф, и роходит черезб 1управляемый ограничитель 6 без искажения, и добавка к сигналу, вызванная помеб Охой и РавнаЯ Тд б, свеРхУ огРаничиваетсЯбгДо величины Тд + Л 1, а снизУ - Доб Оошбтвеличины Тд - - Ь 2,б Оошб 1Полученный на выходе управляемого ограничителя 6 сигнал интегрируется в интеграторе 7, выходной сигнал которого равенО1 ХТ, (б Оф + 1 б Ог . Ти д б 1 Кп б 1(Тд)экстр,к. --- "ф - - .Мт-. -. максимальный коэФФициент подавяенияпомехи равен дй5 1 ( б )Ро Оз()зкстр. О Лй:3давления помехи,Огде (Тд с )экстр, - максимальное (положибттельное или отрицательное) значение скорости изменения помехи. При условии Тд=Ти, сигнал на выходе интегратора равен 0010 где ( - )экстр, - максимальное (положнибттельное или отрицательное значение скорости задающего сигнала.Учитывая, что для всех режимов работыустройства15 нО б Оош+Ь 11()зкс,.)получаем Кп Кп, следовательно, данное устройство позволяет существенно повысить точность воспроизведения заданных нагрузок путем более глубокого подавления высокочастотных возмущений в регулирующем сигнале.(56) Разинцев В.И., Волков С,В, Самонастраивающийся ЭГСП дроссельного регулирования с эталонной моделью. Вестник машиностроения, (ч. 10, 1983, с. 32-33,Авторское свидетельство СССРМ 1378629, кл. 0 05 В 11/01, 1986. Ое Ои =Оф+ т-,КпДля высокочастотного вОзмущающего воз. б Оя б ОЛ+Ь 1 двиствия (Тд )кенар: ) ) Тд - -у - ,й о% - 2 т.е. Кп 1, поэтому происходит подавление помехи в сигнале обратной связи, и, следовательно, в регулирующем сигнале. Следует отметить, что в устройствепрототипе сигнал на выходе интегратора 1 н ОЕ также равен Оп = Оф+ - , но при этом КпмФормула изобретенияУСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА УПРАВЛЕНИЯ НАГРУЖЕНИЕМ ПРИ РЕСУРСНЫХ ИСПЫТАНИЯХ КОНСТРУКЦИЙ, содержащее программный задатчик, выход которого соединен с первым выходом регулятора, подключенного выходом ко входу привода, включающего датчик силы, выход которого подключен к выходу устройства и через первый дифференциатор к информационному входу управляемого ограничителя сигнала, подключенного выходом через интегратор к второму входу регулятора, а также второй дифференциатор, отличающееся тем,30 что, с целью повышения точности устрой ства путем подавления высокочастотных возмущений в регулирующем сигнале, оно снабжено эталонной моделью, первым и вторым сумматорами и источником опорного напряжения, причем вход эталонной модели соединен с выходом программного задатчика, а выход - с входом второго дифференциатора, выход которого подключен к первым входам первого и второго сумматоров, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами управляемого ограничителя сигнала; выходы источника опорного напря- ,15 жения подключены к вторым входампервого и второго сумматоров.