SU578639A1 - Устройство дл формировани спектра широкополосных случайных вибраций - Google Patents

Description

1

Изобретение касаетс  управлени  вибрационными испытани ми изделий, а именно устройств дл  формировани  спектра широкополосных случайных вибраций на вибростендах .

Известно устройство дл  формировани  спектра широкополосных случайных вибраций , содержащее генератор белого шума, соединенный с сумматором, который соединен с вибростендом. На вибростенде закреплен виброизмерительный преобразователь, соединенный с набором полосовых фильтров. Выходы полосовых фильтров через измерительные устройства св заны с перестраиваемыми аттенюаторами. Сигналы со схем сравнени  управл ют коэффициентами передачи аттенюаторов , на входы которых поступают сигналы с иолосовых фильтров, а их выходы соединены с обшим сумматором 1.

Однако значительна  глубина обратной св зи, необходима  дл  обеспечени  большого динамического диапазона и порождающа  жесткие требовани  к стабильности элементов цепи обратной св зи дл  исключени  возможности самовозбуждеии  устройства, а также взаимна  коррел ци  соседних каналов , обусловленна  использованием общего генератора белого шума и привод ща  к по влению паразитной обратной св зи в каждом канале через соседние за счет отличи 

амплитудно-частотных характеристик полосовых фильтров от пр моугольных  вл ютс  недостатками известного устройства, обуславливающими его недостаточную точность. Известно также устройство дл  формировани  спектра широкополосных случайных вибраций, содержащее параллельные каналы формнровапи , из которых подключен к генератору белого шума и имеет

последовательно включенные иолосовой фильтр, рег}лируемый зсилитель, измеритель дисперсии, блок сравнени , выход которого подключен к регулируюи ему входу усилител , и задатчик программы, общий сумматор,

к которому подключены выходы усилителей, вибратор и виброизмерительный преобразователь 2.

Это устройство  вл етс  наиболее близким по техническому существу к изобретению.

Однако наличие в системе общего генератора щума приводит к взаимному вли нию соседних каналов формировани  и как следствие- к ионижению точности формировани  требуемого спектра широкополосных случайных вибраций.

Целью изобретени   вл етс  повышение точностн путем устраненн  взаимной коррел ции канальных сигналов и увеличош  запаса устойчивости систем в целом.

Дл  этого в предлагаемое устройство в каждый канал формировани  введены регулируемый аттенюатор с передаточной характеристикой , обратной передаточной характеристике регулируемого усилители, оДин вход регулируемого аттенюатора подключен к выходу блока сравнени , а другой - к виброизмерительному преобразо вателю, и канальный сумматор, входы которого подключены к генератору белого шума и выходу аттенюатора, а выход - к входу нолосового фильтра, при этом каждый канал формировани  имеет отдельный генератор белого шума.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Генераторы белого шума I, служащие источниками широкополосных случайных сигналов , соединены через канальные сумматоры 2 с полосовыми фильтрами 3, выходы которых св заны с соответствующими регулируемыми усилител ми 4. Обший сумматор 5 служит дл  суммировани  сигналов регулируемых усилителей 4, а выход его св зан с входом вибратора 6. Виброизмерительный преобразователь 7, установленный на столе вибратора 6, через регулируемые аттенюаторы 8 соединен с входами канальных сумматоров 2. Выходы регулируемых усилителей 4 через измерители дисиерсии 9 соединены с блоками сравнени  10, на которые от задатчиков программы (не показаны) подаютс  напр жени  nporpaiMMbi f/np. Блоки сравнени  10 управл ют коэффициентами передачи регулируемых усилителей 4 и регулируемых аттенюаторов 8, включенных в пр мую и обратную цепи з-стройства.

Работает устройство следуюп:1им образом.

Сигналы с выходов генераторов белого шума 1 через канальные сумматоры 2 и полосовые фильтры 3 поступают на вход регулируемых усилителей 4, где масштабируютс , а затем суммируютс  на обшем сумматоре 5. Сигналы с выхода этого сумматора поступают на вход вибратора б, механические колебани  которого преобразуютс  в виброизмерителыюм преобразователе 7 в электрические сигналы, которые поступают через регулируемые аттепюаторы 8, па входы капальных сумматоров 2, тем самым замыка  цепь положительной обратной св зи. Таким образом , в пр мую цель замкнутой канальной системы вход т канальный сумматор 2, полосовой фильтр 3 и регзлируемый усилитель 4. Все остальные элементы образуют цепь обратной св зи. Дл  обеспечени  необходимого запаса устойчивости замкнутой системы коэффициент иередачи цепи обратной св зи выбираетс  намного меньше единицы. Дл  этого коэффициент передачи /Cs регулируемого аттенюатора 8 должен быть равен

/Г - 1

где /(4 - коэффициент передачи регулируемого усилител  4;

С - к:оэффициент неравномерности спеК тра формируемого сигнала, причем С всегда 1. При этом коэффициент передачи каждого

полосового фильтра 3 с замкн той обратной св зью при коэффициенте передачи полосового фильтра 3, равным единице, определ етс  коэффициентом передачи К:. За счет этого измерители дисперсии 9 измер ют величину мощности сигнала в полосе фильтров 3. Далее этот сигнал сравниваетс  с напр жени ми программы в блоках сравнени  10. Сигналами, напр жени  которых пропорциональны величине рассогласовани  между

сигналом измеренным и заданным, осуществл етс  необходимое управление коэффициентами передач регулируемых усилителей 4 и регулируемых аттепюаторов 8. Введение в устройство отдельиых генераторов шума 1 позвол ет зстранить коррел цию соседних каналов и тем самым наличие паразитных обратных св зей, которые возникали бы в каждом канале полосового фильтра 3 через соседние N-1 каналы в устройстве с общим

генератором шума за счет неидеальности амплитудно-частотных характеристик полосовых фильтров 3, что особенно суш:ественно вли ет на устойчивость работы устройства при значительной неравномерности формируемого энергетического спектра.

Введение новых элементов - регулируемых аттенюаторов, управл емых синхронно с регулируемыми усилител л и, а также отдельных генераторов шума, сигналы которых

суммируютс  в канальных сумматорах с сигналами обратной св зи, позвол ет увеличить точность формировани  и обеснечить значительный запас устойчивости устройства при повышении его разрешающей способности

по неравномерности спектральной плотности формируемого широкополосного случайного вибропроцесса. Это расшир ет класс испытуемых изделий и позвол ет проводить испытание изделий с большим количеством высокодобротных резонансов, и антирезонансов, а также устран ет опасность возможной поломки испытземых изделий при самовозбуждении устройства управлени  при потере запаса устойчивости.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство № 410328, кл. G 01М 7/00, 1971.

2.Авторское свндетельство N° 433427, кл. G 01М 7/00, 1972.