Устройство для компенсации звукового поля механических конструкций

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ЗВУКОВОГО ПОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ , содержащее датчик периода оперного сигнала,установленный на возбудителе колебаний конструкции, блок формирования сигнала, измеритель мощности колебаний, блок адаптивного управления, а также источник компенсирующих колебаний и приемник звукового давления, установленные в области компенсации, причем выход датчика периода опорного сигнала соединен с первым входом блока формирования сигнала, информационные входл которого соединены с соответствующими управляющими выходами блока адаптивного управления, а первый выход - с источником компенсирующих .--:J колебаний, отличающееся тем, что с целью улучшения шумоподавления за счет увеличения быстродействия устройства, в него дополнительно введены синхронизатор и анализатор спектра, в измеритель мощности колебаний введены допсшнительные информационные входы и управляющие выходы, в блок адаптивного управления - дополнительные информационные и синхрониз15 ующий входы, а в блок формирования датчика периода опорного сигнала - дополнительные управляющие выходы, причем выход датчика периода оперного сигнала соединен со входом синхронизатора, первый выход которого соединен с синхронизирующим входом блока адап (О С тивного управления и первым синхронизирующим входом анализатс а спектра а второй и третий выходы - с соответствующими синхронизирующими входами анализатора спектра, первый вход которого соединен с выходом приемника звукового давления, информационные входы - с соответствующими управляющими выходеи и блока формирования сигнала, а управляющие выходы - с соответствующими информационными входами измерителя мои ности колебаний, управляющие выходы кс тсрого соединена с соответствующйми информационными входами блока адаптивного управления.

09) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(5)) & 10 К 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3430781/18-10 (22) 26 .04 .82 (46) 15 01 84. Бкл. )) 2 (72) A. В. Ломакин, Г.с.любашевский, А.И.Орлов и Б.Д. Тартаковский (71) Акустический институт им. акад. Н.Н.Анщоеева (53) 778.534.49 (088. 8) (56) 1. Барков A.Â., Ветчинкин А.С., Малахов В. В. Некоторые вопросы автоматизации систем активного подавления вибраций. — "Акуст.ж. ", т. ХХШ, вып. 3, 1977, 474-475

2. Патент США )) 4153815, кл. Н 04 В 15/00, 03.05.77. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ

ЗВУКОВОГО ПОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИИ, содержащее датчик периода опорного сигнала, установленный на возбудителе колебаний конструкции, блок формирования сигнала, измеритель мощности колебаний, блок адаптивного управления, а также источник компенсирующих колебаний и приемник звукового давления, установленные в области компенсации, причем выход датчика периода опорного сигнала соединен с первым входом блока формирования сигнала, информационные входы которого соединены с соответствующими управляющими выходами блока адаптивного управления,. а первый выход — с источником компенсирующих колебаний, отл ичающее ся тем, что с целью улучшения шумоподавления эа счет увеличения быстродействия устройства, в него дополнительно введены синхронизатор и анализатор спектра, в измер итель мощности колебаний введены дополнительные информационные входы и управляющие выходы, в блок адаптивного управления — дополнительные информационные и синхронизнрующий входы, а в блок формирования датчика периода опорного сигнала — дополнительные управляющие выходы, причем выход датчика периода опорного сигнала соединен со входом синхронизатора, первый выход которого соединен с синхронизирующим входом блока адаптивного управления и первым синхронизирующим входом анализатора спектра а второй и третий выходя — с сост- С . ветствующими синхронизирующими вхо- дами анализатора спектра, первый вход которого соединен с выходом приемника звукового давления, информационные входы — с соответствующими управляющими выходами блока формирования сигнала, а управляющие выходы — с соответствующими информационными входами измерителя мощности колебаний, управляющие выходы кс торого соединены с соответствующими информационными входами блока адаптивного управления.

1067527

Изобретение относится к техниче ской акустике и может быть использовано для активного подавления звукового поля, возникающего в некоторой области пространства вследствие излучения механической конструкцией, возбуждаемой работающими машинами и механизмами.

Известно устройство, содержащее приемник, опорного сигнала, установленный на возбудителе колебаний конструкции, регуляторы амплитуд и фаэ кваэигармонических сигналов, источники компенсирующих колебаний. конструкции (вибраторы), приемники колебаний конструкции, измеритель 5 мощности колебаний и оптимизаторы амплитуд и фаэ сигналов источников компенсирующих колебаний t1) .

Иэвестное устройство характеризуется невозможностью его исйользова- Я ния для компенсации вибраций конструкции, возбуждаемой источником периодических колебаний.

Известно также устройство, содержащее датчик периода опорного 25 сигнала, установленный на возбудителе колебаний конструкции, блок формирования сигнала, измеритель мощности колебаний, блок адаптивного управления, а также источник компен- 30 сирующих колебаний и приемник звукового давления, установленные s об-, ласти компенсации, причем, выход датчика периода опорного сигнала соединен с первым входом блока форми. рования сигнала информационные входы которого соединены с соответствующими управляющими выходами блока адаптивного управления, а выход— с источником компенсирующих колебаний,.при этом приемник звукового 4О давления соединен со входом измерителя мощности колебаний, выход которого соединен со входом блока адаптивного управления 2

Недостатком данного устройства 45 является низкое быстродействие вследствие того, что, во-первых, регулирование значений формируемого сигнала на интервалах времени, равных периоду умноженной частоты 50 опорного сигнала, проводится последовательно во времени и, во-вторых, измерение мощности колебаний не связано с периодом частоты опорного сигнала и проводится, следовательно путем усреднения.

Цель изобретения — улучшение uiyMoподавления за счет увеличения быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается щ тем, что в известном устройстве для компенсации звукового поля механических конструкций содержащем датчик периода опорного сигнала, установленный на возбудителЕ конструкции, блок формирования сигнала, из- меритель мощности колебаний, блок адаптивного управления, а также источник компенсирующих колебаний и приемник звукового давления, установленные в области компенсации, причем, выход датчика периода oriopного сигнала соединен с первым входом блока формирования сигнала, информационные входы которого соединены с соответствующими управляющими выходами блока адаптивного управления, а первый выход — с источником компенсирующих колебаний, дополнительно введены синхронизатор и анализатор спектра, в измеритель мощности колебаний введены дополнительные информационные и синхронизирующий входы, а в блок формирования сигнала — дополнительные управляющие.выходы, причем, выход датчика периода. опорного сигнала соединен со входом синхронизатора, первый выход которого соединен с синхронизирующим входом блока адаптивного управления и первым синхронизирующим входом анализатора спектра, а второй и третий выходы - с соответствующими синхрониэирующими входами анализатора спектра., первый вход которого соединен с выходом приемника звукового давления, информационные входы — с соответствующими управляющими выходами блбка формирования сигнала, а управляющие выходы - с соответствующими информационными входами измерителя мощности колебаний, управляющие выходы которого соедн= иены с .соответствующими информационными входами блока адаптивного управления.

На чертеже показано .предлагаемое. устройство.

Устройство содержит датчик 1:периода опорного сигнала, возбудитель 2 колебаний конструкции, механическую конструкцию Э, блок 4 формирбвания сигнала, источник 5 компенсирующих колебаний, область 6 компенсации, приемник 7 звукового давления, измеритедь 8 мощности колебаний, блок

9 адаптивного управления, анализатор 10. спектра, синхронизатор 11.

Ускройство работает следующим образом.

Сигнал И ) датчика периода опорного сигнала 1, установленного на механизме 2, возбуждающем вибрации механической конструкции 3, представляющий собой меандровую функцию времени, период Т которой равен периоду квазипериодического сигнала источника, поступает на вход блока формирования сигнала 4, где синте-. зируется сигнал 5 И) источника компенсирующих колебаний 5., возбуждаю1067527 щего компенсирующее звуковое поле и установленного в области компенсации б. В этОй же области компенсации установлен приемник звукового давления 7, воспринимающий суммарное звуковое поле от механической конст- 5 рукции 3 и источника компенсирующих колебаний 5. Сигнал S(t) формируетсяпутем сложения базисных функций, в данном случае функций Уолша, с определенными весовыми коэффициентами, определяемыми из условия минимизации звукового поля в области ком пенсации б, которое определяется по минимальному сигналу с измерителя мощности 8 с помощью блока 15 адаптивного управления 9. Сигнал (1) приемника звукового давления 7 характеризующий результирующее поле . в области б, поступает на вход анализатора спектра 10, где произво- ур дится его разложение по базисным

/ функциям, поступающим с управляющих выходов блока формирования сигнала, путем одновременного усреднения произведений сигнала p(4) и всех базисных функций на интервале времени Т, т.е. анализатор спектра 10 производит вычисление коэффициентов

+ФТ о =«т3 Р(со ()(" 30

1 Г

1 действие устройства по сравнению с прототипом. нТ

8, Црй>Зоей„,(1)И1, где Сае и S

Синхронизатор 11 предназначен для измерения периода Т квазипериодического сигналы О И), поступающего с датчика 1, формирования сигналов, задающих последовательность работы блока адаптивного управления 9 и анализатора спектра 10, и формирования сигнала, снимаемого с третьего выхода синхронизатора, пропорционального измеренному периоду Т и подаваемого на третий синхронизирующий вход анализатора спектра 10, где поступает на делительные блоки, осуществляющие деление результата интегрирования на период. Синхронизатор 11 генерирует две последовательности коротких импульсов с периодом Т > Т, сдвинутые во времени. Импульсы со второго выхода синхронизатора по- . ступают на первый синхронизирующий вход анализатора 10 и служат для обнуления и запуска интеграторов.

Импульсы с первого выхода синхронизатора 11, сдвинутые на время Т относительно импульсов, снимаемых со второго выхода синхронизатора, поступают на первый синхронизирующий вход анализатора 10 и на синхронизирующий вход блока адаптивного управления 9 и служат соответственно для определения момента конца интегрирования .и момента последовательного изменения амплитуд А и В„,функ ций Уолша, информация о которых поступает с управляющих выходов блока адаптивного управления на соответствующие информационные входы блока формирования сигнала, где произво- . дится их перемножение с баэисньвюи функциями. Из полученных таким образом сигналов синтезируется сигнал и 3 *

5(ц=g E.A СаЕ(О.взе (щ

rn -=1 о источника компенсирующих колебаний 5.

Испбльзование предлагаемого изобретения позволяет увеличить быстро1067527

Составитель В. Данилов

Редактор Н. Горват Техред Т.Маточка Корректор О. Билак

Заказ 11215/53 Тираж 379 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам из обре те ний и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4