SU1504562A1 - Устройство дл автоматического нагружени конструкций при испытани х на прочность - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытательной технике, к устройствам дл  нагружени  при испытани х на прочность. Цель изобретени  - повышение точности воспроизведени  нагрузок. Устройство дл  автоматического нагружени  при испытани х на прочность содержит задатчик 1 нагрузки и каналы нагружени , включающие регул тор 2, блок 3 адаптации, электрогидравлический преобразователь 4, гидравлический силовозбудитель 5, датчик 6 усили , нормирующий усилитель 7, источник 18 стабилизированного напр жени , подключенный через управл емый ключ 19 к входу регул тора 3 параллельно задатчику 1. Регул тор содержит цепи формировани  интегральной, дифференциальной и пропорциональной составл ющих сигнала рассогласовани  на соответствующих входах сумматора 14 с помощью измерител  8 рассогласовани , интегратора 12 и дифференциатора 13. Изменение коэффициентов 6 этих составл ющих производитс  посредством цифроуправл емых сопротивлений 9, 10, 11. По команде с блока 3 адаптации при заданных уровн х нагрузки формируют ступенчатый сигнал от источника 18 на входе регул тора 3. С помощью вычислител  17 и запоминающего устройства 16 записывают и обрабатывают переходный процесс, и в соответствии с заданным алгоритмом и критери ми оптимизации с помощью цифроуправл емых сопротивлений 9, 10, 11 устанавливают оптимальные коэффициенты составл ющих сигнала рассогласовани . Процесс оптимизации провод т на различных уровн х нагрузок до начала испытаний и с различными интервалами во времени в процессе испытаний. В процессе нагружени  блок 3 адаптации автоматически устанавливает оптимальные значени  коэффициентов составл ющих сигнала рассогласовани  в зависимости от уровн  нагрузки. 1 ил.

Description

сл

:д :л

9д

31504562

каналы нагружени , включаю1цис регул тор 2, блок 3 адаптации, электрогид- равлическин преобразователь 4, гидравлический силовозбудитель 5, датчик 6 г усили , нормирующий усилитель 7, источник 18 стабилизированного напр жени , подключенный через управл емый ключ 19 к входу регул тора 3 параллельно задатчику 1. Регул рно содер- to жит цепи формировани  интегральной, дифференциальной и пропорциональной составл ющих сигнала рассогласовани  на соответствующих входах сумматора 14 с помощью измерител  8 рассогла- 15 совани , интегратора 12 и дифференциатора 13. Изменение коэффициентов 6 этих составл ющих производитс  посредством цифроуправл емых сопротивлений 9, 10, 11. По команде с блока 3 адап-20 тации при заданных уровн х нагрузки

формируют ступенчатьй сигнал от источника 18 на входе регул тора 3. С помощью вычислител  17 и запоминающего устройства 16 записьшают и обрабатывают переходный процесс и в соответствии с заданным алгоритмом и критери ми оптимизации с помощью цифроуправл емых сопротивлений 9, 10, 11 устанавливают оптимальные коэффициенты составл ющих сигнала рассогласовани . Процесс оптимизации провод т на различных уровн х нагрузок до начала испытаний и с различными интервалами во времени в процессе испытаний . В процессе нагружени  блок 3 адаптации автоматически устанавливает оптимальные значени  коэффициентов составл ющих сигнала рассогласовани  в зависимости от уровн  нагрузки. 1 ил.

Изобретение относитс  к испытательной технике, а именно к устройствам дл  нагружени  при испытани х на прочность различных конструкций, например летательных аппаратов.

Цель изобретени  - повьшение точности воспроизведени  нагрузок.

На чертеже представлена блок-схема устройства дл  автоматического нагружени  конструкций при испытани х на прочность.

Устройство содержит задатчик 1 нагрузки и каналы нагружени  (на чертеже показан один канал). Каждый канал нагружени  состоит из регул тора 2, блока 3 адаптации, последовательно соединенных электрогидравлического преобразовател  4, гидравлического силовозбудител  5, датчика 6 усили  и нормирующего усилител  7, Регул тор 2 состоит из измерител  8 рассогласовани , умножителей 9-11, выполненных в виде цифроуправл емых сопротивлений, интегратора 12, диф- ференциатора 13 и сумматора 14. Первый и второй входы измерител  8 ра с- согласовани  подключены соответственно к выходам задатчика 1 нагрузки и нормирующего усилител  7. Первые входы умножителей 9-11 подключены к выходу измерител  8 рассогласовани . Входы интегратора 12 и дифференциатора 13 подключены к выходам умножи0

5

0 5 д

телей 9, 10 соответственно, а входы сумматора 14 подключены к выходам интегратора 12, дифференциатора 13 и умножител  11.

Блок 3 адаптации состоит из ана- дого-цифрового преобразовател  15, запоминающего устройства 16, вычислител  17. Первьп, второй и третий выходы вычислител  17 подключены соответственно к первому, втopo fy и третьему выходам блока 3 адаптации, которые подключены к вторым входам соответствующих умножителей 9-11 регул тора 2. Сигнальный вход аналого-цифрового преобразовател  15 подключен к входу блока 3 адаптации, а вход управлени  - к управл ющему выходу вычислител  17. В каждом канале нагружени  установлен источник 18 стабилизированного напр жени , который через управл емый ключ 19 подключен к третьему входу измерител  8 рассогласовани . Управл ющий вход ключа 19 подключен к четвертому выходу блока 3 адаптации, который соединен с выходом командного сигнала вычислител  17.

Устройство дл  автоматического нагружени  работает следующим образом .

В задатчике 1 нагрузки вырабатываютс  сигналы задаваемых нагрузок, которые отслеживаютс  каналами нагружепн  в различных местах испытуемой конструкции на своем четвертом выходе. При этом измеритель 8 рассогласовани  формирует сигнал рассогласовани  между задаваемой и фактической нагрузками, который через умножитель 11, сумматор 14, элект- рогидравлический преобразователь 4 преобразуетс  в скорость изменени  нагрузки на выходе гидравлического силовозбудител . Процесс нагружени  продолжаетс  до тех пор, пока сигна фактической нагрузки, измеренньп датчиком 6 усили  и нормирующим усилителем 7 не сравн етс  с сигнало м заданной нагрузки. Введение в контур регулировани  цепей, формирующих синалы интегральной (посредством умножител  9 и интегратора 12) и дифференциальной (посредством умножител  10 и дифференциатора 13) составл ю- 1ЦИХ сигнала рассогласовани , позвол ет повысить точность воспроизведени  нагрузок на конструкцию.

Процесс настройки коэффициентов интегральной, дифференциальной и пропорциональной составл ющих сигнала рассогласовани  в каждом канале нагружени  осуществл етс  следующим образом.

При заданных значени х нагрузки блок 3 адаптации на своем четвертом выходе формирует командный сигнал, благодар  которому от источника 18 стабилизированного напр жени  на третий вход измерител  рассогласовани  п-оступает ступенчатый сигнал. Этот сигнал отрабатываетс  каналом нагружени  в виде переходного процесса изменени  фактической нагрузки во времени, который посредством аналого цифрового преобразовател  15 записываетс  в запоминающем устройстве 16. С помощью вычислител  17 и запоминающего устройства 16 обрабатываетс  математически в соответствии с заданным алгоритмом и выбранными критери ми оптимизации и на вторые входы умножителей 9 - 11 с выходов блока 3 адаптации поступают кодовые сигналы , измен ющие коэффициенты интегральной , дифференциальной и пропорциональной составл ющих сигнала рассогласовани  в сторону приближени  значений этих коэффициентов к оптимальным значени м. После нескольких итераций на вторых выходах умножителей 9-11 будут установлены сигна0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

лы, соответствующие оптимальным коэффициентам . Значени  этих сигналов при заданном уровне фактической нагрузки записываютс  в запоминающем устройстве 16 блока 3 адаптации и используютс  в дальнейшем в процессе нагрьужени . Аналогично проводитс  оптимизаци  при других уровн х нагрузки . Процесс определени  оптимальных коэффициентов составл юищх сигнала рассогласовани  может производитьс  с заданным интервалом во времени или при изменении параметров канала нагружеин  и испытуемой конструкции в пррцессе нагружени , что обеспечивает адаптацию этих коэффициентов к изменению условий испытаний.

В процессе нагружени  на вход блока 3 адаптации поступают сигналы фактической нагрузки, а с выхода блока адаптации па входь. умножителей непрерывно поступают сигналы, соответствующие оптимальным коэ(1х|)ициентам составл ющих сигнала рассогласовани . Выполнение умножителей в виде цифроуп- равл емых сопротивлений обеспечивает повышенное быстродействие блока адаптации и регул тора, поскольку сигналы управлени  на входы сумматора с выхода измерител  рассогласовани  проход т по аналоговым цеп м, а блок адаптации разгружаетс  от операций пошагового интегрировани  и диф4)еренциро- вани . Тем повышаетс  точность воспроизведени  статических и динамических нагрузок на конструкцию.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  автоматического нагружени  при испытани х на прочность , содержащее задатчик нагрузки и каналы нагружени , каждьп1 из которых содержит измеритель рассогласовани , подключенный первым входом к соответ- cтвyющe ry выходу задатчика нагрузки, три умножител , подключенные первыми входами к выходу измерител  рассогласовани , интегратор и дифференциатор, входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго умножителей, сумматор, подключенный входами к выходам соответственно интегратора , дифференциатора и третьего умножител , блок адаптации, три выхода которого подключены к вторым входам соответствующих умножителей, и последовательно соединенные злект- рогидравлический преобразователь,гид715045628

   равлический силовозбудитель, датчикно источником стабилизированного наусили  и нормирующий усилитель, выходпр жени , подключенным череэ управл которого подключен к входу блокаемый ключ к третьему входу измериадаптации и второму входу измерител  ,тел  рассогласовани , управл ю1ций

   рассогласовани , отличающее-вход ключа соединен с четвертым выс   тем, что, с целью повышени  точ-ходом блока адаптации, а умножители

   ности воспроизведени  нагрузок, ввыполнены в виде цифроуправл емых

   каждом канале нагружени  оно снабже-сопротивлений.