Автоматическая система управления жесткостью упругого элемента гасителя колебаний

 

АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТЬЮ УПРУГОГО ЭЛЕМЕНТА ГАСИТЕЛЯ КОЛЕБАНИЙ, СОДержащая два датчика вибраций, первый из которых предназначен для установки на массе гасителя, а второй на объекте защиты, усилители сигналовдатчиков вибраций, фазовый детектор , первый вход которого связан ,с выходом усилителя сигнала второго датчика вибраций, интегратор, вход которого связан с выходом фазового детектора, и усилитель постоянного тока, выход которого связан с управлякяцим Bxo«cjli упругого элемента, отличающаяся тем, что, с целью повьвления качества управления, она снабжена первым сумматором, выход кбторого связан с вторым входом фазового детектора, неинвертирукнций вход - с выходом усилителя сигнала первого датчика вибраций, а инвертирующий вход - с выходом усилителя сигнала второго датчика вибраций, частотным детектором, вход которого соединен с выходом усилителя сигнала второго датчика вибраций , и вторым сумматором, выход кото рого соединен с входом усилителя постоянного тока, первый вход - с выходом интегратора, а второй вход с заходом частотного детектора.

аа (В

CCNO3 СООЕТСНИХ

ИЛ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3494769/25-28 (22) 22.07.82 (46) 07.02.84. Бюл. Р 5 (72) A.Ï. Гуров, A.В. Щербинин, В.Н. Корнован и В.В. Андреев (71) Николаевский ордена Трудового

Красного Знамени кораблестроительный институт им. адм. С.О. Макарова (53) 621-567.7:621.3(088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

В 518589, кл. F 16 F 15/02, 1974.

2. Барков A.Â. и др. Построение управляемых на частоте управляемых виброгасителей. III Всесоюзная конферЕнция по борьбе с щумом и вибрацией "Ворьба с вибрацией", Сборник, Челябинск, 1980, с. 185-188 (прототип). (54) (57) АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

УПРАВЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТЬЮ УПРУГОГО

ЭЛЕМЕНТА ГАСИТЕЛЯ КОЛЕБАНИЙ, содерmamas два датчика вибраций, первый из которых предназначен для установки на массе гасителя, а второйgag G 05 D 19/00; F 16 F 15/03 на объекте защиты, усилители сигналов датчиков вибраций, фазовый детектор, первый вход которого связан с выходом усилителя сигнала второго датчика вибраций, интегратор, вход которого связан с выходом фазового детектора,: и усилитель постоянного тока, выход которого связан с управляющим входом упругого элемента, отличающаяся тем, что, с целью повьыения качества управления, она снабжена первым сумматором, выход которого связан с вторым входом фазового детектора, неннвертирующий вход - с выходом усилителя сигнала первого датчика вибраций, а инвертирующий вход - с выходом Е усилителя сигнала второго датчика вибраций, частотнык детектором, вход которого соединен с выходом усилителя сигнала второго датчика вибраций, и вторьм сумматором, выход кото рого соединен с входом усилителя Я постоянного тока, первый вход — с выходом интегратора, а второй вход— с выходом частотного детектора.

1072012

Изобретение относится к технике борьбы с вибрацией механических конструкций н предназначено для гашения гармонических колебаний, амплитуды н частота которых изменяются по времени. 5

Известен динамический внброгаситель, имеющий управляемую частотную настройку. Он представляет собой колебательную систему с изменяющейся с помощью автоматической системы 10 управления жесткостью упругого элемента и содержит датчик, усилитель мощности и электромагнитное исполнительное устройство, играющее роль перестраиваемой жесткости С11 . 15

Недостатком этого устройства является низкое качество управления, вследствие разомкнутости системы управления.

Наиболее близкой к изобретению .® по технической сущности и достигаемому результату является автоматическая система управления жесткостью упругого элемента гасителя колебаний, содержащая два датчика вибраций, первый из .которых предназначен для установки на массе гасителя, а второй — на объекте защиты; фазового детектора, вход которого через усилители связаны с выходами датчиков вибраций, а выход — через последовательно соединенные интегратор и уси«

Житель постоянного тока с управляю щнм входом перестраиваемого упругого элемента, выполненного в виде электромагнита 4 43. . Недостатком этого устройства является низкое качество управления, вследетвие, малого быстродействия, присущего замкнутым системам управления, и as-за наличия постоянной 40 ошибки измерения фазы колебаний массы гасителя относительно колебаИай объекта защиты. В известном устройстве измеряется сдвиг фаз между колебаниями объекта защиты 45 й.суммарниаи колебаниями объекта защйФы .а массы гасителя, что и приводит

« пОстоянной ошибке измерения, и следовательно, управления.

Целью изобретения является новышенне качества управления.

Укаэанная цель достигается тем, что автоматичес«ая система управления жесткостью упругого элемента гаситеяя колебаний, содержащая два датчика вибраций, первый из которых предназначен для установки на массе гасителя, а второй -. на объекте защиты, усилители сигналов датчиков вибраций, фазовый детектор,. первый 60 вход которого связан с выходом усилителя сигнала второго датчика вибраций, интегратор, вход которого связан с выходом фазового детектора, и усилитель постоянного тока, вы- 5 ход которого связан с управляющим входом упругого элемента, снабжена первым сумматором, выход которого связан с вторым входом фазового детектора, неинвертирующий вход — с выходом усилителя сигнала первого датчика вибраций, а ннвертирующий вход - с выходом усилителя сигнала второго датчика вибраций, частотным детектором, вход которого соединен с выходом усилителя сигнала второго датчика вибраций, и. вторим сумматором, выход которого соединен с входом усилителя постоянного тока первый вход - с выходом интегратора, а второй вход — с выходом частотного детектора.

На чертеже показана схема пред- лагаемой автоматической системы.

Автоматическая система управления жесткостью упругого элемента гасителя. колебаний содержит подвижный 1 и неподвижный 2 электромагниты; установленные на объекте 3 защиты, датчики 4 н 5 вибраций, один(4) из которых установлен на объекте 3 защиты, а другой (5) на подвижном электромагните 1, являющемся массой гасителя, усилители

6 и 7, сумматоры 8 и 9, частотный

1Î и фазовый 11 детекторы, интегратор 12 и усилители 13 постоянного тока.

Устройство работает следующим образом.

Разомкнутый контур управления жесткостью упругого элемента гасителя, включающий последовательно соедйненные датчики 4, 5 вибраций, усилитель 7, частотный детектор 10, сумматор 9 и усилитель 13.постоянного тока, питающий обмотки электро« магнитов 1 и 2, осуществляет грубую, но быструю настройку парцнальной частоты гасителя на частоту возбуждения.

Точная, но медленная настройка парциальной частоты гасителя на частоту возбуждения осуществляется с помощью замкнутого контура фазовой автоподстройки частоты, представляющего собой последовательно соединенные фазовый детектор 11, входы которого через усилители б и 7 н сумматор 8 связаны с выходами датчиков

4 и 5 вибраций, интегратор 1?, сумматор 9 и усилитель 13 постоянного тока, питающий обмотки электромагнитов 1 и 2. Выходное напряжение интегратора 12, а следовательно н пропорциональная этому напряжению жесткость упругого элемента, автоматически поддерживаются такими, чтобы разность фаэ гармонических колебаний на входе фазового детектора 11 сос1072012 ..

Составитель A. Орлов

Редактор А. Шандор Тещред A.Бабниец . корректор Г..Реыетник

ЮЮЮ ЮЙВЮЮЮ В Ф Ю В Ю Ю В Ю Ю ЮЮ ЮЮЮЮЮЮЮЮЮ ЮЮЮЮЮ

Заказ 123/39 . Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

ЕВЮЮВЮЮЮЮ

Филиал ПНП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тавляла 90 . Выполнение этого условия при наличии сумматора 8 обеспечивает точную настройку парцнальной частоты гасителя на частоту возбуждения, в отличие от известного устройсъва, где настройка осуществляетса с постоянной ошибкой.

Предлагаемая система позволяет повысить качество управления за счет повыаения быстродействия, вследствие введения в известное устройство частотного детектора Й"сувиатора и исключения постоянной ошибки измерения фаз вследствие введения сумматора.