Устройство контроля амплитудных и фазовых частотных характеристик механических систем

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля амплитудных и фазовых характеристик механических систем при больших скоростях изменения частот возбуждения, Цель изобретения - повышение быстродействия и достоверности контроля.амплитудной и фазовой характеристик механических систем. Устройство содержит последовательно соединенные первый блок умножения, первый интегратор, первый, квадратор, последовательно соединенные второй блок умножения, второй интегратор и второй квадратор, сумматор , формирователь гормонических сигналов, измеритель частоты, блок дифференцирования, блок двойного дифференцировани51, третт блок yNrnoKe- ния, первый, второй, третий блоки деления , блок вычисления арктангом1са, блок вьиитання и блок извлечения квадратного корня, выход которого является первым выходом устрО гства, Новизна заключается в том, что выход сумматора соединен с пepвы входом третьего блока умножения, второй вход которого соединен с вторым входом третьего блока деления и подключен к вькоду первого блока деления, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами блока дифференцирования и двойного дифференцирования . Выход третьего блока умножения подключен к входу блока вычисления квадратного корпя. Первые входы третьего блока деления и блока вычитания соединены с входом блока двойного ди(}х})ерен1П1рования и подключены к выходу блока вычис1гения арктангенса . Выход третьего блока /деления соединен, с вторым входом блока вычитания, выход которого является вторьм выходом устройства. Это позволяет повысить быстродействие устройства и достоверность контроля амплитудной и фазовой характеристик меха- .нических систем. I ил.se (Л с: го со О5 tMMk, о оэ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Al (бд 4 G 05 В 23/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3715569/24-24 (22) 27,03.84 (46) 23.05.86. Бюл. Р 19 (72) Г.Б, Евгенев, К.А, Мотузный, Н.И. Огороднев и В,И. Терехов (53) 62-50 (088. 8) (56) Патент Франции - 2112058, кл. 006 g 77//0000,, оorпrу б rлrиHкK, 21.08.70.

Авторское свидетельство СССР

N - 717729, кл. С 05 В 23/02, 1980. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ АМПЛИТУДНЫХ

И ФАЗОВЫХ IACTOTIH>E ХАРАКТЕРИСТИК

МЕХАНИЧЕСКИХ CHCTEH (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использована для контроля амплитудных и фазовых характеристик механических систем при больших скоростях изменения частот возбуждения ° Цель изобре-. тения — повышение быстродействия и достоверности контроля. амплитудной и фазовой характеристик механи-,еских систем. Устройство содержит последовательно соединенные первый блок умножения, первый интегратор, первый, квадратор, последовательно соединенные второй блок умно (ения, второй интегратор и второй квадратор, сумматор, формирователь гармонических сигналов, измеритель частоты, блок

„„SU,, 1233109 дифференцирования, блок двойного дифференцирования, третий блок умпаже— ния, первый, второй, третий блоки деления, блок вычисления арктангенса, блок вычитания и блок извлечения квадратного корня, выход которого является первым выходам устройства, Новизна заключается в том, чта выход сумматора соединен с первым гхадом третьего блока умножения, второй вход которого соединеп с вторьгм входом третьего блока деления и падключе к выходу первого блока деления, перBIU. и второй входы которого соединены соответственно с выхода.пr блокад,ифферснцирова ия и двойцога дифференцирования. Выход третьего блока умножения подключен к входу блока вычисления квадратного корня. Первые входы третьего блока деления и блока вычитания соединены с входом блока двойного дифференцирования и подключены к выходу блока вычисления арктангенса, Вгнхад третьего блока деления соединен с вторым входом блока вычитания, выход которого является вторым выходом устройства, Это позволяет повысить быстродействие устройства и достоверность контроля амплитудной и фазовой характеристик меха,нических систем. 1 ил.

2233109

Изобретение относится к автом, тике и измерительной технике и предназначено для контроля амплитудной H фазовой характеристик механических систем при высоких скоростях изменения частот возбуждения, Цель изобретения — повышение чочности работы устройства при больших скоростях возбуждения механических систем, системы при медленном изменении частоты возбуждения сис.темы; а„- измеряемая синфаэная составляющая выходного сигнала; измеряемая кзадратурная составляющая выходного сигнала: сМ»

dt скорость иэ.ленения частоты входного сигнала; 2 " ч

dt. скорость изменения частоты выходного сигнала; частота соответствен2», 2

Xil нО вхОднОГО и выход

НОГО СИГНаЛОВ 1 2 — — фазовая характерис— тика выходного сигнала при медленном изменении частоты возбуждения контролируемой механической системы;

g p = p -f3» — разность скоростей

Y изменения частот выS

ХОДКОГО и вхоцноГО

СИГНЯЛОВ, Используемые выражения для амплитудной и фаэовой характеристик конт ролируемой механи еской системы тем

Работа устройства основана на следующих соотношениях, Выражения для амплитудной и фазовой характеристик системы имеют вид:

Га„

W= 5) <р, ру

Р„ где 4 = "а„+ а 2 — амплитудная характе-, 2 ристика выходного сигнала., принимаемая эа амплитудную характеристику контролируемой механической точнее, чем выше скорость изменения частоть1 />, -входного сигнала, что способоствует увеличению быстродейтвия кОнтроля характеристик при сох рапении заданной точности, а с другой стороны повышает точность контроля характеристик в реальном масштабе времени.

На чертеже представлена блок10 схема устройства, устроЙство содержит последовательно соединенные второй блок 1 умножения, первый интегратор 2, первый, квадратор 3, последовательно соединенные третий блок 4 умножения, второй интегратор 5, второй квадратор 6, формирователь 7 гармонических сигна,лов, сумматор 8, первый блок 9 умножения, блок 10 извлечения квадратно2О ro корня, измеритель 12. частоты, блок 12,цифференцирования, первый блок 13,целения, второй Блок 14 деления, блок 15 вычисления арктангенса, блок 16 двойного дифференцирования, третий блок 17 деления, блок 18 вычитания.

Первь е входы третьего 4 и второго

1 блоков умножения соединены с первым

19 входом устройства, второй вход 20

36 которого соединен с входом формирователя 7 гармонических сигналов, Выход блока 10 вычисления квадратного корня подключен к первому 21 вьгходу устройства, второй выход 22 которого соединен с выходом блока 18 вычитания, Устройство работает следующим образом, Возбуждающий систему- сигнал поступает на вход 20 формирователя 7 гармонических сигналов для получения

Hp его выходе синусоидальнь|х и косинусоидальных функций с частотой возбуждающего сигнала, Сигнал с входа 19 кон-.ролируемой системы поступает одновременно на входы блоков 1 и 4 умножения, затем на интеграторы 2 и 5 соответственно для формирования на выходах этих интеграторов синфазной а и квад1 ратурной а составляющих вь>ходного сигнала, Е cooT Iетствии с Выражением а«2

--a t1 вЂ,- -- с помощью блока 14 деления а„ н блока 15 вычисления арктангенса на выходе последнего образуется нескорректнpованнaя фаэoвая характеристика выходного сMãíàIIà, l233l09! x

В соответствии с выражением W = 4 ) —P„ с помощью квадраторов 3 и 6, сумматора 8, блока 9 умножения, блока IO извлечения корня на выходе последнего образуется амплитудная характеристика 1 /контролируемой системы, которая корректируется с помощью блока 9 умножения, на втором входе которого образуется значение отношения скоростей частот входного и выходного сигна."-ов контролируемой механической сисгемы, Коррекция фазовой характеристики в соответствии с выражением P= V

Рл осуществляется с помощью блока l7 деления и блока !8 вычитания.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности быстродействия контроля характеристик механических систем при больших скоростях изменения возбуждающей частоты, формула и з о б р е т е н и я

Устройство контроля амплитудных и фазовых частотных характеристик меха- нических систем, содержащее блок извлечения квадратного корня. блок вычитания, первый и второй блоки деления, первый блок умножения, последовательно соединенные второй блок умножения, первый интегратор, первый квадратор и сумматор, последовательно соединенные третий блок умножения, второй интегратор и второй квадратор ,подключенный вы одом к второму входу

-сумматора, первые входы второго и третьего блоков умножения соединены с первым входом устройства, последо— вательно соединенные формирователь, гармонических сигналов, соедьпленный входом с вторым входом устройства, измеритель частоты и блок дифферен10 цирования, последовательно соединенные третий блок деления, блок вычис— ления арктангенса и блок двойного дифференцирования, вторые входы второго и третьего блоков умножения подключены соответственно к первому и второму выходам формирователя гармонических сигналов, первый и второй входы третьего блока деления подключены к выходам соответственно первого

2п и второго интеграторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы устройства при больших скоростях возбуждения механических систем, выход сумматора че2 рез первый блок умножения соединен с входом блока извлечения квадратного корня, выход блока вычисления арктангенса подключен к первому входу блока вычитания и через . вT0рай блок деле— ния — к второму входу блока вычитания, выход первого блокаделевпя соедипен с вторыми входами первого блока умножения и второго блок» деления, а первый и HTc ðoé входы — соответственно с выходами блока дифферешп.ров;л35 ния и блока двойного дифферснпцрования, 1233109 г/

Составитель В, Кузин

Тнхред JI.Ñeðäþêo÷à КорректорТ.Колб

Редактор Н, Бобкова

Заказ 2768/48 Тираж 83б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35 » Раушская наб ., д .4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4