Электродинамический вибратор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11986509 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) ПриоритетОпубликовано 07,0183. Бюллетень Мо 1 1511 М. Кп. з В 06 В 1/04 Государственный комнтет СССР но дедам изобретений и открытийДата опубликования описания 07.01.83(71) Заяви СКИЙ ВИБРАТОР 4) ЭЛЕКТРО ре- дите- задаюИзобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в стендах для виброиспытаний различных объектов. 5Известен электродинамический вибратор, содержащий электродинамический возбудитель и систему управления, в котором обеспечивается удовлетворительная точность пе 0 мещения объекта со столом возбу ля по сигналу, поступающему из щего генератора 1 3.Однако в таком вибраторе отсутствует возможность стабилизации или управления силовым воздействием по заданной программе.Наиболее близким по технической сути к изобретению является электро- динамический вибратор, содержащий магнитопровод с обмоткой подмагничивания, подключенной к источнику питания постоянного тока, установленную в воздушном зазоре магнитопровода подвижйую катушку длина которой больше длины воздушного зазора магнитопровода; подключенного к вы" ходу усилителя мощности; блок дифференцирования, подсоединенный к датчику перемещения подвижной катушки и суммирующему усилителю, к которому также подключены последовательно соединенные между собой за.дающий генератор и блок управления).2 )Однако в вибраторе не обеспечивается удовлетворительная точностьполучения заданного силового воздействияна объект и особенно заданной формы колебаний при наличиисигнальных и параметрических возмущений. К этим возмущениям следуетотнести нелинейности и нестационарности электромзханических и прочих характеристик и параметров вибратора и испытуемого объекта, атакже внешние силовые воздействияна вибратор и объект. Этот недоста.ток объясняется тем, что в известном устройстве используются блоки .линейности коррекции, которые выполняют свою функцию обеспечения заданных форм силового воздействия наобъект и колебаний лишь в малом диапазоне изменения возмущений,Целью изобретения является повышение точности воспроизведения заданного силового воздействия на испытуемый объект при наличии сигнальных и параметрических возмущений,Поставленная йель достигается тем,что электродинамический вибратор(а) 8=ьеснабжен последовательно соединенны-.ми блоком сравнения и двухпозиционным реле, параллельно которому включен интегрирующий усилитель, причемвходы блока сравнения подсоединены квыходам блока дифференцирования исуммирующего усилителя, а выходыинтегрирующего усилителя и двухпо зиционного реле подсоединены к суммирующим входам усилителя мощности.На фиг.1 изображена Функциональная схема электродинамического вибратора; на фиг,2 - осциллограмма перемещения подвижной катушки.Электродинамический вибратор содержит магнитопровод 1 с обмоткойподмагничивания 2, подключенной кисточнику постоянного тока 3, подвижную катушку 4, имеющую, например,цилиндрическую обмотку 5, последовательно соединенные между собой блокуправления б, задающий генератор 7, 20суммирующий усилитель 8, блок сравнения 9, двухпозиционное реле 10 и усилитель мощности 11, подключенный кподвижной катушке 4, Вибратор такжесодержит интегрирующий усилитель 12, 25включенный параллельно реле 10, датчик перемещения 13 подвижной катушки 4, подсоединенный ко второму входусуммирующего усилителя 8 и входу блока дифференцирования 14, выходы ко- ЗОторого подключены к входам суммирующего усилителя 8 и блока сравнения 9.Блок управления выполняет функцию задатчика амплитуды, частоты,формы колебаний и необходимого закона изменения силового воздействияна испытуемый объект,Устройство работает следующим образом.Уравнения динамики вибратора за Описываются в виде- время,Зависимость Функций Ч и В от 1 отражает наличие сигнальных и параметрических возмущений.В устройстве реализуется принцип управления по вектору скорости с организацией скользящих режимов. В соответствии с этим суммирующий усилитель 8 выполняет Функцию блока задания желаемого значения (и"Ц -й производной выходной величины, где п - порядок математической модели (1), (2) вибратора. В случаесинусоидальных колебаний желаемого уравнения движения (см.фиг.2) может быть сконструировано линейным, вида х=т (,хЦ-хЦ-т 2 аЭ, х(И=ХИ) хэ эмЬ,со= 2 И, (э) огде х Е - амплитуда и частота колебаний соответственноубо, То - желаемые значения коэффициента демпфированияи постоянной временисоответственно 1х (1) " заданное колебательноедвижение 1х (1) - медленно меняющаясясоставляющая колебательного движения;х - желаемое значение ускорения (и)-й производной выходной величины;У - измеренное значение скорости перемещения подвижной катушки 4 (навыходе блока 14),для подчинения движения вибратора уравнению (3 на выходе блока 11 Формируется следующий алгоритм управле" ния:1.Ьр К Р(х, х, ) выходная величина (перемещение подвижной катушки 4); 55 напряжение управления на выхбде блока 11 уток в обмотке 5; индуктивность и ак- Щ тивное сопротивление обмотки 5 соответст" венно;механические силы, воздействующие на 45 У-"К, О зьрЬ=к, цзуп (х-Э),(+): величина рассогласования (ошибки) на выходе блока сравнения 9;уровни ограничений на выходное напряжение реле 10 измеренное значение ускорения подвижной катушки на выходе блока 14 у коэффицибкт передачи блока 11.щений. Это и приводит к повышению точ"ности воспроизведения силового воздействия на испытуемый объект и заданной формы колебаний при наличиисигнальных и параметрических возмущений, а следовательно, и качествапроводимых испытаний. Формула изобретения10Электродинамический вибратор, со держащий магнитопровод с обмоткой подмагничивания, подключенной к источнику питания постоянного тока, установленную в воздушном зазоре маг нитопровода подвижную катушку, длина которой больше длины воздушного зазора магнитопровода, подключенного к выходу усилителя мощности, блок дифференцирования, подсоединенный к датчику перемещения подвижной катушки и суммирующему усилителю, к. которому также подключены последовательно соединенные между собой за,дающий генератор и блок управления,о т л и ч а ю щ и и с я тем,что,с целью повышения точности воспроизведения заданного силового воздействия на испытуемый объект при наличии сигнальных и параметрических возмущений,он снабжен последовательно соединенными блоком сравнения и двухпозици"онным реле, параллельно которому включен интегрирующий усилитель, цричемвходы блока сравнения подключены квыходам блока дифференцирования исуммирующего усилителя, а выходы.,интегрирующего усилителя и двухпозиционного реле подсоединены ксуммирующим входам усилителя мощнос,ти. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское .свидетельство СССР9 532402, кл. В 06 В 1/04, 1975.2. Авторское свидетельство СССРР 623585, кл. В 06 В 1/04 1972986509оставитель В. Пирогоеред;м. Надь актор С.Тито ектор Г.О Заказ 10380/11 Тираж 490 Поди ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, .Ж, Рауюская иаб., ное . 5 нлиал ППП ффПатентфф,г. Ужгород, ул. П)9 оектная, 4