Генератор виброударных возмущений для электродинамических стендов

(21) (22) (46) (71) 3763449/24-2129.06.8415.09.86. Бюл. ВРязанский радиоте чески сти В. И. Н. Мор 621.37 Кощеев олунат управл Нелидки оповкинунов(5 (5 ация вибрацийировании сиябинск, ЧПИ,пристем1976 Сл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ПИСАНИЕ И Н АВТОРСКОМУ С Авторское свидетельство СССРУ 393631, кл, С 01 М 7/ОО, 1973,(54) ГЕНЕРАТОР ВИБРОУДАРНИХ ВОЗМУЩЕНИИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ СТЕНДОВ(57) Изобретение относится к радиотехнике. Может быть использовано всистемах виброиспытаний различныхустройств. Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей -достигается путем формирования виброударных импульсов статически заданной формы, что повышает достовернОсть виброиспытаний. Устройство содержит генератор (Г) 1 шума, широкополосный фильтр 2, сумматоры 3, 4 и5, переключатели 6-16-И, 7-1,1257422 50 20 25 30 35 40 7-Б, 8-1, ,8-Б, 9, 10 и 11, селекторные усилители 2-112-И., фазовращатели 13-1. 13-Б, аттенюаторы 14-114-И, ключи 5 и 16,усилитель мощности 17, Г 18 тактовыхимпульсов делители 19 и 20, счетчик21, преобразователи код - напряжение22 и 23, компаратор 24, управляемыеключи 25 и 26, блок управления 27,Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах виброиспытаний различных устройств.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем формирования виброударных импульсов статистически заданной формы, что обеспечивает повышение достоверности виброиспытаний.На фиг. 1 приведена структурная схема генератора виброударных возмущений для электродинамических стендов; на фиг, 2 - импульсная диаграмма его работы; на фиг. 3 - структурная схема блока управления; на фиг, 4 - импульсные диаграммы работы блока управления.Генератор виброударных возмущений для электродинамических стендов содержит генератор 1 шума, широкополосный фильтр 2, сумматоры 3-5, переключатели 6-16-Б, 7-17-И, 8-18-И, 9-11, селективные усилители 12-1,12-И, фазовращатели 13-1 З-Б, аттенюаторы 14-1, 14-М, ключи 15 и 16, усилитель 17 мощности, генератор 18 тактовых импульсов, делители 19 и 20, счетчики21, преобразователи 22 и 23 код - напряжение, компаратор 24, управляемые ключи 25 и 26, блок 27 управления, реверсивный счетчик 28, модулятор 29, генератор 30 гармонических колебаний, частотный модулятор 31, шину 32 постоянного напряжения 13 .При этом генератор 1 шума последовательноо включен с широкополосным . фильтром 2, первым 3 и вторым 4 сумматором, ключом 15, сумматором 5, 5 силителем 17 мощности, а остальные входы сумматора 4 соединены с выхореверсивный счетчик 28, модулятор 29, генератор 30 гармонических колебаний, частотный модулятор 31, шину 32 постоянного напряжения. Для получения виброударов в виде радиоимпульсов со сложной формой огибающей используется Г 30 с изменяющейся в модуляторе 31 по случайному закону , частотой, ( ил. дами 11 каналов селекции шумового напряжения; каждый из каналов содержитпоследовательно включенные переключатель 6.1-6.И, селективный усилитель12,1-12.М, фазовращатель 13,1-13,И,.второй переключатель 7.1-7.М, аттенюатор 14,1-14.Б, третий переключатель 8.-8.И, первые и вторые выходытретьих переключателей 8.1-8 Л подключены к входам соответственно первого 3 и второго 4 сумматоров, первыевходы первых переключателей 6.1-6.Исоединены с выходом первого сумматора 3, при этом выход селективного усилителя 12.1-12.И каждого канала соединен с вторым входом второго переключателя 7,1-7.И данного канала,а генератор 18 тактовых импульсовпоследовательно соединен с делителем 19 частоты, счетчиком 21, первым преобразователем 22 код - напряжение,компаратором 24, (ЗИ+1)-м переключателем 9, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом аттенюатора 14 первого каналаселекции и шиной 32 постоянного напряжения Б, выход генератора 18тактовых импульсов соединен с последовательно включенным делителем20, вторым ключом 16, первым управляемым ключом 25, реверсивным счетчиком 28 (суммирующий вход), вторымпреобразователем 23 код - напряжение,(ЗИ+2)-м переключателем 1 О, модулятором 29, выход которого соединен свторым входом третьего сумматора 5,последовательно включенные генератор30 гармонических колебаний, частотный модулятор 31 и (ЗИ+3)-й переключатель 11, выход которого соединен с вторым входом модулятора 29,второй вход - с вторыми входами час 1257422тотного модулятора 31 и (ЗБ+1)-гопереключателя 9, выход компаратора24 соединен с вторыми входами первого 15 и второго 16 ключей и входомблока 27 управления, первый выход 5которого соединен с входами управляемых ключей 25 и 26, первые входыкоторых соединены между собой, а выход второго управляемого ключа 26соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика 28, второй выходблока управления соединен с третьимвходом первого 15 и второго 16 ключей, вторыми входами счетчиков 21 и28, третий вход (ЗБ+3)-го переключателя 11 соединен с выходом широкополосного фильтра 2, а второй выходпереключателя 10 соединен с выходоммодулятора 29,Устройство работает следующим образом,Случайный сигнал с генераторашума (фиг, 2 о) поступает на широкополосный фильтр 2, служащий для формирования среднего уровня сигнала.С выхода широкополосного фильтра 2сигнал поступает на сумматор 3 и Бканалов формирования узкополосногослучайного процесса. Каждый каналсостоит иэ селективного усилителя., 30фаэоинвертора, аттенюатора. При этомфазоинверторы обеспечивают формирование всплесков и провалов в спектревходного сигнала. При включении генератора 18 тактовых импульсов качинается процесс формирования виброударных импульсов, Тактовая последовательность импульсов (фиг. 2 6) поступает на делитель 19 частоты, задающий средний период следования 40виброударных импульсов. Поделеннаяимпульсная последовательность(фиг, 26) подается на счетчик 21 ис него на преобразователь 22 код - нанапряжение (ПКН), Ступенчатое нащяжение с выхода ПКН (фиг, 2 г) поступает на один из входов компаратора24, на второй вход которого подаетсяузкополосное случайное напряжение через переключатель 9 (положенце "1"), оПри положении "2" переключателя 9происходит сравнение ступенчатогонапряжения с постоянным напряжением, Импульс сравнения, определяющийначало формирования виброударного уимпульса, подается на ключи 15 и 16,закрывая ключ 15 (фиг. 2 е) и открывая ключ 16 (Фиг. 2 о). Этот же импульс запускает блок 27 управления,вырабатывающий последовательностьимпульсов управления (фиг. 2). Импульсы управления подаются на управляющие ключи 25 и 26, При этом ключ25 открывается положительным потенциалом импульса управления, а ключ26 - отрицательным потенциалом. Приоткрытии ключа 25 импульсная последовательность начинает поступатьчерез делитель 20 (служащий для регулировки точности формирования формы огибающей), ключ 25 на суммирующий вход реверсивного счетчика 28(фиг. 2 ц), При открытии ключа 26 данная импульсная последовательность(фиг. 2 к) поступает на вычитающийвход реверсивного счетчика. На выходе преобразователя 22 код - напряжение формируется огибающая (фиг. 2 л)соответствующей формы, определяемойпараметрами блока 27 управления.Данная огибающая подается через переключатель 10 (положение "1") навход сумматора 5. При выдаче блоком27 управления сигнала об окончанииформирования импульса (фиг. 2 з) ключ16 закрывается (фиг. 2 е), ключ 15открывается (фиг. 2 е), а счетчики21 и 28 обнуляются (фиг. 2 , ). Таким образом, прекращается формирование виброударного импульса (фиг. 2 и)и на выход устройства начинает поступать широкополосный случайныйвибропроцесс (фиг. 2 м). Для получения виброударов в видерадиоимпульсов со сложной формой огибающей используется генератор 30 гармонических колебаний с изменяющейсяв модуляторе 31 по случайному законучастотой, При переключении переключателей 10 и 11 в положение "2" вмодуляторе 29 происходит заполнениеогибающей гармонического колебания,При переключении переключателя 11в положение "1" или "3" происходитзаполнение импульсов случайным узкополосным или широкополосным процессом соответственно. Таким образом,на выходе генератора виброударныхвозмущений для электродинамическихстендов имеется последовательностьвиброударных возмущений различнойформы. Промежутки между виброударными возмущениями могут быть заполненыширокополосным случайным вибропроцессом,1257422 Генератор виброударных возмущенийФдля злектродинамических стендов, содержащий последовательно включенные генератор пгума, широкополосный фильтр, первый и второй сумматоры, а также усилитель мощности, И каналов селекции шумового напряжения, каждый из которых содержит последовательно включенные первый переключатель, селективный усилитель, Фазовращатель, второй переключатель, аттенюатор, третий переключатель, первый выход третьего переключателя каждого канала соединен с одним из И входов первого сумматора, а второй выход третьего переключателя каждого канала - с одним из И входов второго сумматора, первые и вторые входы первьгх переключателей каждого канала соединены соответственно с выходом широкополосного фильтра и выходом первого сумматора, при этом выход селективного усилителя каждого канала соединен также с первым входом второго переключателя данного канала, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования виброударных импульсов статистически эацанной Формы, в него введены (ЗИ+1)-й переключатель, последовательно включенные ключ и третий сумматор, выход которого соединен с входом усилителя мощности, последовательно включенные генератор тактовых импульсов, первый делитель частоты, счетчик, первый преобразователь код - напряжение, компаратор, второй вход которого свя-зан с выходом (ЗИ+1)-го переключателя, первый вход которого соединен с выходом аттенюатора первого канала селекции, а второй вход соединен с вино; источника постоянного напряжения У при этом к генератору тактовых импульсов последов ательно подключены второй делитель, второй ключ, первый управляемый ключ, реверсивный счетчик, второй преобразователь код - напряжение, (ЗИ+2)-й переключатель Блок 27 управления в,дает случайную последовательность импульсов срегулируемыми средними значениямидлительностей импульсов и задаваемыми законами распределения моментоввозникновения и длительностей,Структурная схема блока 27 управления приведена на Фи3.Блок 27 включает И каналов формирования импульсов (И определяется вкаждом конкретном случае), которыесодержат соединенные последовательноВЯ-триггеры 33-1 - ЗЗ-И, селекторы34-1 - 34-И, делители 35-1 - 35-И,счетчики 36-1 - 36-И, преобразователи 37-1 - 3-И код - напряжение 1 ПКН)компараторы 38-1 - 38-И. Блок 27 содержит также селективные усилители39-1 - 39-И, счетчик 40, генератор41 импульсов, генератор 42 шума,Блок 27 управления работает следующим образом,С приходом импульса с компаратора(фиг. 2) БЯ-триггер 38-1 перебрасывается в единичное состояние,открывая селектор 34-1 и импульсы сгенератора импульсов (Фиг. 4 Ь) через селектор 34-1 и делитель 35-1(служащий дл; задания средней дли -тельности формируемого импульса управления) поступают на счетчик 36-1,преобразователь код - напряжение37-1, Ступенчатое напряжение с ПКН(Фиг, 4 ) подается на один из входовкомпаратора, на второй вход которого 35поступает случайное напряжение(фиг. 4 ) с селективного усилителя39-1 (в усилителе задается 11 са и д Р),Импульс соответствующий моментусравнения (фиг. 4), возвращает ВБ Отриггер 33-1 в,исходное состояние(фиг. 4 е,Ь) и данный импульс является первым импульсом управления (егопараметры задаются коэффициентом деления делителя, средним значением 45случайного напряжения, законом распределения случайного напряжения,параметрами ПКН), Импульс с компаратора 38-1 перебрасывает также ББтриггер 33-2 в единичное состояние, 50и происходит Формирование второгоимпульса управления, который снимается с инверсного входа триггера 33-2(Фиг, 4 к),Аналогично Формируются остальные 55импульсы управления, т.е. остальныеканалы блока 27 работают идентично.В счетчике 40 импульсы управления подсчитываются и при достижении заданного числа. И щ (И , задается исиходя из требуемой структуры импульса возбуждения) на выходе счетчика появляется импульс, соответствующий концу формирования (фиг. 2),формула изобретения7 2574 и модулятор, выход модулятора соединен с вторым входом третьего сумматора, а также последовательно включенные генератор гармонических колебаний, частотный модулятор(ЗИ+3)-й Б переключатель, второй вход которого соединен с вторыми входами частотного модулятора.и (ЗИ+1)-го переключателя, выход - с вторым входом модулятора, первые входы .управляемых клю О чей соединены между собой, а выход компаратора с оединен с вторыми входами первого и второго ключей и. входом блока управления, первый выход 22которого соединен с вторыми входами первого и второго управляемых ключей, а выход второго управляемого ключа соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика, причем второй выход блока управления соединен с третьими входами первого и второго ключей, входом реверсивного счетчика и вторым входом счетчика, третий вход (ЗИ+3)-го переключателя,соединен с выходом широкополосного фильтра, а второй выход (ЗБ+2)-го переключателя соединен с выходом модулятора./5 к Ужгород,Проектна играфическ Производсден принт Тираж 778 ИИПИ Государс по делам изо 35, Москва, ЖПо твенного бретений -35, Раув