Устройство для воспроизведения спектра случайных вибраций

 

ОП ИСАНИЕ изоьреткния -879З51

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.1179 (21) 2838186/25-28 (5t)hh. Кл.

G 0l И 7/00 с присоединением заявки ¹Государственный комитет

ССС P яо делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 07.1181, Бюллетень 89 41, .

Дата опубликования описания 07.1181 (53) УДК 620. 178. .5(088.8) Я.С. Урецкий, З.А. Баширов, A.Ã. Баширов

A.A. Стрельников и Л.А. Константинов (72) Авторы изобретения т авиационный

Казанский ордена Трудового Красного Знам институт им. A H Туполева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СПЕКТРА

СЛУЧАЙННХ ВИБРАЦИЙ

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для воспроизведения спектра случайных вибраций.

Известно устройство для воспроизведения спектра случайных вибраций, содержащее генератор шума, формирующие фильтры, подключенные к выходу генератора, регулируемые усилители, сумматор, выход которого подключен к входу возбудителя колебаний, цепь обратной связи, включающую вибродатчик, установленный на подвижной части возбудителя колебаний, анализатор спектра, выход которого подключен к управляющим входам регулируемых усилителей (1).

Недостатком устройства является то, что точность измерения параметров вибрации анализатором спектра недостаточно высокая. Это обусловлено тем, что при анализе не учитывается вид спектра, а именно его неравномерность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для воспроизведения спект. ра случайных вибраций, содержащее параллельные формирующие каналы, каждый из которых включает последовательно соединенные генератор шума, полосовой фильтр и первый регулируемый усилитель, общий для всех каналов сумматор, входы которого подключены к выходам первых регулируемых усилителей, а выход подключен к входу возбудителя колебаний, и многоканальную обратную связь, включающую вибродатчик, установленный на подвижной части возбудителя колебаний, набор анализирующих фильт ров, канальные измерители дисперсии, подключенные к выходам соответствующих анализирующих фильтров, и первые

15 блоки сравнения, выходы которых подключены к управляющим входам соот.ветствующих первых регулируемых усилителей (2).

Достигаемая этим устройством точ20 ность воспроизведения заданного спектра недостаточно высокая ° Это обусловлено тем, что анализ параметров вибраций осуществляются без учета вида воспроизводимого спектра.

Целью изобретения является повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено в каждом канале обратной связи функциональным

30 преобразователем, подключенным вы879351 ходом к входу первого блока сравнения, последовательно соединенными вторым генератором шума, вторым регулируемым усилителем и двухвходовым сумматором, второй вход которого подключен к выходу вибродатчика, а выход — к входу анализирующего фильтра, и последовательно соединенными регулируемым делителем и вторым блоком сравнения, выход которого подключен к управляющему входу второго регулируемого усилителя, имеющего второй выход, подключенный к управляющему входу фкнкционального преобразователя, а также измерителем дисперсии воспроизведенного спектра вибраций, вход которого подключен к выходу вибродатчика, а выход — к управляющему входу регулируемого делителя, второй вход которого подключен к выходу канального измерителя дисперсии.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит параллельные формирующие каналы, каждый из которых включает последовательно соединенные генератор 1 шума, полосовой фильтр 2 и первый регулируемый усилитель 3, общий для всех каналов сумматор 4, выход которого подключен к входу возбудителя 5 колебаний, вибродатчик б, установленный на подвижной части возбудителя 5 колебаний; последовательно соединенные второй генератор 7 шума, второй регулируемый усилитель 8 и двухвходовый сумматор 9; последовательно соединенные анализирующий фильтр 10, канальный измеритель 11 дисперсии, управляемый делитель 12 и второй блок 13 сравнения, выход которого подключен к управляющему входу усилителя 8, второй выход которого подключен к входу функционального преобразователя 14, подключенного к входу первого блока 15 сравнения, выход которого подключен к управляющему входу первого регулируемого усилителя 3.

Устройство содержит также измеритель 16 дисперсии воспроизведенного спектра вибраций, вход которого подключен к выходу вибродатчика 6, а выход — к управляющему входу делителя 12. Элементы блок-схемы, обозначенные позициями 6-15, образуют канал обратной связи.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с первых генераторов 1 шума через полосовые фильтры 2 и регулируемые усилители 3 поступают на сумматор 4. Сформированный сигнал поступает на сумматор 4. Сформированный сигнал поступает на возбудитель 5 колебаний. С выхода вибродатчика б сигнал поступает на первый вход каждого канального сумматора 9, йа второй вход которого поступает сигнал с генератора 7 шума через регулируемый усилитель 8. Анализирующий фильтр 10 выделяет полосу частот, соответствующую данному каналу обратной связи.

С выхода анализирующего фильтра

10 сигнал поступает на измеритель 11, дисперсии, на выходе которого формируется сигнал в виде напряжения, уровень которого соответствует дисперсии сигнала в данной полосе частот. С выхода вибродатчика б сигнал поступает на измеритель 16 дисперсии, на выходе которого получается сигнал, соответствующий дисперсии воспроизведенного спектра вибраций.

Управляемый делитель 12 нормирует входной сигнал путем умножения на коэффициент К вЂ, где D0 — значе1 т о ние дисперсии на выходе вибродатчи20 ка б.

Нормирование позволяет предохранить последующие цепи от перегрузки. С выхода управляемого делителя

12 сигнал поступает на вход блока 13

25 сРавнения, на другой вход которого поступает опорное напряжение 0<>

Величина опорного напряжения Ооп выбирается равной величине квадрата среднеквадратичного отклонения оптимального входного сигнала для данного канала.

Ввиду идентичности всех каналов величина опорного напряжения одинакова для всех каналов обратной связи.

С выхода блока 13 сравнения сигнал рассогласования. поступает на управляющий вход регулируемого усилителя

8 и устанавливает такой коэффициент усиления, при котором уровень выходного сигнала регулируемого усилителя 8 дополняет по дисперсии сигнал с выхода вибродатчика б в данной полосе частот до величины, равной величине опорного напряжения О П.

Со второго выхода регулируемого уси45 лителя 8 сигнал, пропорциональный величине коэффициента усиления, поступает на вход функционального преобразователя 14, который осуществляет преобразование входного сигнала по

5О закону, который позволяет восстановить измеренную дисперсию сигнала на выходе вибродатчика б в данной полосе.

Сигнал с выхода функционального преобразователя 14 поступает на первый вход блока 15 сравнения. На второй вход блока 15 сравнения поступает сигнал Uggp, определяющий заданную величину дисперсии. Сигнал рассогласования с выхода блока .15 сравнения поступает на управляющий вход регулируемого усилителя 3 и управляет коэффициентом усиления таким образом, чтобы измеренная дисперсия сигнала вибродатчика б в полоá5 се частотой была равна заданной.

879351

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 9704/8 Тираж 91 0 Подписное

Филиал ППП Пэтент, r.Óæãàðoä, ул.Проектная,4

Устройство повышает точность воспроизведения спектра случайных вибраций за счет того, что управление в нем осуществляется с учетом как параметров анализирующих каналов, так и неравномерности спектра.

Устройство для воспроизведения спектра случайных вибраций, содержащее параллельные формирующие каналы, каждый из которых включает последовательно соединенные генератор шума, полосовой фильтр и первый регулируемый усилитель, общий для всех каналов сумматор, входы которого подключены к выходам первых регулируемых усилителей, а выход подключен к

„входу возбудителя колебаний, и многоканальную обратную связь, включающую вибродатчик, установленный на подвижной части возбудителя колебаний, набор анализирующих фильтров, канальные измерители дисперсии, подключенные к выходам соответствующих анализирующих фильтров, и первые блоки сравнения, выходы которых подключены к управляющим входам соответствующих первых регулируемых усилителей, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено в каждом канале обратной связи функциональным преобразо- вателем, подключенным выходом к входу первого блока сравнения, последовательно соединенными вторым генератором шума, вторым регулируемым усилителем и двухвходовым сумматором, второй вход которого подключен к выходу вибродатчика, а выход — к входу анализирующего фильтра, и rtoc ezo a e w o соединенными регулируемым делителем и вторым блоком сравнения, выход которого подключен к управляющему входу второго регулируемого усилителя, имеющего второй вы 5 ход, подключенный к управляющему входу функционального преобразователя, а также измерителем дисперсии воспроизведенного спектра вибраций, вход которого подключен к выходу

20 вибродатчика, а выход — к управляющему входу регулируемого делителя, второй вход которого подключен к выходу канального измерителя диспер- . сии: 5 Источники информациир принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 419755, кл G 01 М .7/00, 1974.

2. Патент США Р 3163809, кл G 01 М 7/00, 1964.(прототип).