SU1608625A1 - Method of controlling frequency of mechanical vibration of resonance object with electrodynamic exciter - Google Patents

Method of controlling frequency of mechanical vibration of resonance object with electrodynamic exciter Download PDF

Info

Publication number
SU1608625A1
SU1608625A1 SU884429677A SU4429677A SU1608625A1 SU 1608625 A1 SU1608625 A1 SU 1608625A1 SU 884429677 A SU884429677 A SU 884429677A SU 4429677 A SU4429677 A SU 4429677A SU 1608625 A1 SU1608625 A1 SU 1608625A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
resonance
oscillations
forced
voltage
Prior art date
Application number
SU884429677A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Степанович Щукин
Original Assignee
Омский политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Омский политехнический институт filed Critical Омский политехнический институт
Priority to SU884429677A priority Critical patent/SU1608625A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1608625A1 publication Critical patent/SU1608625A1/en

Links

Abstract

Изобретение может быть использовано в вибрационной технике, работающей в режиме резонанса. Цель изобретени  - повышение степени стабилизации частоты и точности настройки в резонанс. В основу способа положен физический критерий. За счет введени  критери , определ ющего услови  резонанса и равного отношению интегралов тока  кор  электродинамического вибровозбудител  соответственно на первой и второй четверт х каждого полупериода колебаний механического объекта, обеспечиваетс  повышение точности и стабильности частоты возбуждаемых колебаний. Измер етс  собственна  частота механического объекта, и на эту частоту настраиваетс  генератор, задающий в дальнейшем режим вынужденных колебаний. Изменение собственной частоты под действием внешних факторов вызывает нарушение услови  резонанса. Это регистрируетс  с помощью указанного критери , и вырабатываетс  сигнал, воздействующий на параметры механического объекта таким образом, что восстанавливаетс  резонансный режим. 9 ил.The invention can be used in a vibration technique operating in a resonance mode. The purpose of the invention is to increase the degree of frequency stabilization and tuning accuracy to resonance. The method is based on a physical criterion. By introducing a criterion determining the resonance conditions and equal to the ratio of the current integrals of the core of an electrodynamic vibration exciter, respectively, in the first and second quarters of each half-cycle of oscillations of a mechanical object, the accuracy and stability of the frequency of the excited oscillations is improved. The natural frequency of the mechanical object is measured, and the generator is tuned to this frequency, which sets the mode of forced oscillations in the future. The change of the natural frequency under the influence of external factors causes a disturbance of the resonance condition. This is recorded using the indicated criterion, and a signal is generated which acts on the parameters of the mechanical object in such a way that the resonant mode is restored. 9 il.

Description

Изобретение относитс  к области регу- ировани  механических колебанитЯ резонансных обьектов и может быть ис- гользовано в устройствах вибрационнойThe invention relates to the field of regulation of mechanical oscillations of resonant objects and can be used in vibration devices.

1ХНИКИ.1KHNIKI.

Цель изобретени  - повышение степе- ни стабилизации частоты и точности настройки в резонанс,The purpose of the invention is to increase the degree of frequency stabilization and tuning accuracy to resonance,

На фиг.1 и 2 по сн етс  сущность физического критери  на примере сейсмоистОч- ь ика с электродинамическим возбудителем; а фиг.З - кривые некоторых параметров; на фиг.4 - кривые дл  коэффициента, по кото- f ому определ етс  резонанс на данной ча- стоте; на фиг.5 - блок-схема устройства, I еализующего предлагаемый способ; на (||иг.6 - эпюры перемещени  и скоростиFigures 1 and 2 illustrate the essence of the physical criterion using the example of a seismic detector with an electrodynamic pathogen; and fig.Z - curves of some parameters; 4 shows the curves for the coefficient by which f is determined by the resonance at a given frequency; figure 5 is a block diagram of the device, I implements the proposed method; on (|| ig.6 - displacement and speed diagrams

платформы механического объекта, а также токов и напр жений в устройстве, реализующем предлагаемый способ; на фиг.7 - электрическа  схема блока на фиг.8 - схема измерител  частоты; на фиг.9 - схема блока линейного изменени  напр жени .platforms of a mechanical object, as well as currents and voltages in a device that implements the proposed method; 7 is an electrical block diagram of FIG. 8 is a frequency meter circuit; Fig. 9 is a block voltage ramp circuit diagram.

Предлагаемый способ заключаетс  в следующем.The proposed method is as follows.

В режиме свободных колебаний измер ют собственную частоту механического объекта.In the free oscillation mode, the natural frequency of the mechanical object is measured.

Переключают механический объект в режим вынужденных колебаний с частотой, равной частоте измеренных собственных колебаний. В процессе работы за счет внешних факторов происходит изменение собстOsThe mechanical object is switched to the mode of forced oscillations with a frequency equal to the frequency of the measured natural oscillations. In the process of work, due to external factors there is a change in personal properties.

оabout

0000

оabout

hO СЛhO SL

венной частоты объекта и нарушение услови  резонанса. Поэтому дл  поддержани  резонанса требуетс  посто нна  подстройка собственной частоты на частоту вынужденных колебаний.object frequency and violation of the resonance condition. Therefore, in order to maintain resonance, a constant adjustment of the natural frequency to the frequency of forced oscillations is required.

На каждом полупериоде вынужденных колебаний измер ют интегралы тока  кор  электродинамического возбудител  Si и S2, соответственно дл  интервалов времени 0- Т/4 и Т/4 - Т/2, где Т - период вынужденных колебаний.At each half-period of forced oscillations, the integrals of the core of the electrodynamic exciter Si and S2 are measured, respectively, for the time intervals 0 - T / 4 and T / 4 - T / 2, where T is the period of forced oscillations.

Определ ют отношение интегралов.The ratio of the integrals is determined.

По частоте вынужденных колебаний определ ют значение Крез f (сфез), соответствующее условию резонанса.From the frequency of the forced oscillations, the Creuse value f (phase) is determined, which corresponds to the resonance condition.

Сравнивают .значени  Крез и К и по результату сравнени  формируют сигнал, измен ющий собственную частоту механического объекта до достижени  равенстваThe Kresz and K values are compared and, by the result of the comparison, they form a signal that changes the natural frequency of the mechanical object until equality is reached.

К Крез.To Creuse.

В основу способа положен физический критерий. Сущность критери  по сн етс  на примере вибратора с электродинамическим возбудителем, на  корь которого подаютс  пр моугольные знакопеременные импульсы напр жени  и (фиг.1). В рабочем режиме платформа сейсмоисточНика и  корь возбудител  совершают синусоидальные колебани , при этом в  коре индуцируетс  ЭДС, определ юща  ток  кор    (t).The method is based on a physical criterion. The criterion is clarified by the example of a vibrator with an electrodynamic exciter, on which the rectangular alternating voltage pulses and (Fig. 1) are applied. In the operating mode, the seismic source platform and the measles of the pathogen undergo sinusoidal oscillations, while an emf is induced in the cortex, which determines the current of the cortex (t).

Математическа  модель вибратора имеет видThe mathematical model of the vibrator has the form

где 1  - ток  кор ;where 1 is the current core;

ш 2 тг fsbiH - углова  скорость;w 2 ng fsbiH - angular velocity;

у -угол поворота;y-turn angle;

Lfl, Р  - индуктивность и активное сопротивление  кор ;Lfl, Р - inductance and active resistance of the core;

Кд - посто нна  двигател ;Cd is the engine constant;

У  - напр жение на  коре;Y is the stress on the cortex;

b - коэффициент диссипации;b is the dissipation coefficient;

с - жесткость упругих элементов (пружин );с - stiffness of elastic elements (springs);

i - момент инерции.i is the moment of inertia.

Уравнени  записаны дл  двигател  с вращающимс  ротором, который через рычажный механизм создает колебани  платформы с линейной скоростью v(t) и пе- ремещением x(t}. Между й и v, 9 и х устанавливаетс  соответствие через длину плеча рычажного механизма.The equations are written for an engine with a rotating rotor, which, through a lever mechanism, oscillates a platform with a linear velocity v (t) and a displacement x (t}. Between x and v, 9 and x is matched through the length of the lever arm.

Суть критери  в том, что дл  определени  услови  резонанса вводитс  отношение двух интегралов, определенных на первой иThe essence of the criterion is that to determine the resonance condition, the ratio of two integrals defined on the first and

00

5five

00

второй четверт х каждого полуаериода колебаний .second quarter x of each semi-period of oscillation.

тА / i«dttА / i «dt

о Si,ПЛabout Si, PL

ТУТ: HERE:

J isdtJ isdt

т/4t / 4

т.е. критерий представл ет собой отношение площадей Si и S2, полученных на полупериоде (фиг.2).those. the criterion is the ratio of the areas of Si and S2 obtained over a half period (Fig. 2).

На фиг.З даны кривые К Si/S2 и т/2 q J |2(j в зависимости от собственной ча0On fig.Z are given curves К Si / S2 and т / 2 q J | 2 (j, depending on its own part

стоты механического объекта.a hundred of a mechanical object.

Значение q, пропорциональное тепловым потер м в  коре, при резонансе  вл етс  минимальным. А по самой кривой К() однозначно определ етс  режим работы вибрационного механического объекта , а именно К Крез-дорезонансный; К Крез - резонанс; К Крез - зарезонанс- ный.The value of q, which is proportional to the heat loss in the crust, is minimal at resonance. And on the K () curve itself, the mode of operation of the vibrating mechanical object is unambiguously determined, namely, K Creuse-preresonant; K Creuse - resonance; By Croesus - resonant.

При изменении частоты вынужденных 5 : колебаний измен етс  значение Крез и зависимость Крез приведена на фиг.4.When the frequency of forced 5: fluctuations changes, the value of the cresis changes and the dependence of the cresis is shown in figure 4.

Существуют услови ,при которь1х информационные свойства критери  ограничиваютс . Это происходит в том случае, когда пр ма  К Крез и крива  К(й)соб) пересекаютс  более, чем -в одной точке, что зависит от параметров колебательной системы .There are conditions under which the information properties of the criteria are limited. This happens when the right K Krez and the curve K (d) s) intersect at more than one point, which depends on the parameters of the oscillating system.

При fco6 fsbiH эти линии не пересекаютс  и поэтому в зарезонансном режиме информационные свойства критери  сохран ютс  в неограниченном диапазоне частот .With fco6 fsbiH, these lines do not intersect and therefore, in the resonance mode, the information properties of the criterion are kept in an unlimited range of frequencies.

В дорезонансном режиме fco6 вын эти линии могут пересекатьс  при некоторой частоте fниж и тргда информационные свой- ства критери  сохран ютс  от частоты fnHx и выше. Значение нижней граничной частоты fниж зависит от добротности механического контура атех Т W/ b и параметров двигател  1  и К . Уменьшение Тниж можно осуществить уменьшением 1  или увеличением Н .In the pre-resonance mode fco6, these lines can intersect at a certain frequency f and the information criteria properties are preserved from the frequency fnHx and higher. The value of the lower cut-off frequency fnizh depends on the quality factor of the mechanical loop, and the motor parameters 1 and K. The decrease in the Density can be accomplished by decreasing 1 or increasing H.

Как следует из результатов исследований ,при изменении частоты вынужденных колебаний Гвын измен етс  значение коэффициента Крез, по которому определ етс  резонанс на дан ной частоте (фиг.4). Поэтому в устройстве, реализующем данный критерий , должен присутствовать блок, воеп роизвод щий нелинейною зависимость Kpe3(fBbiH). Перед настройкой нелинейного блока следует провести следующие расчетные операции.As follows from the research results, when the frequency of forced oscillations of Gwyn changes, the value of the Creuse coefficient, by which the resonance at this frequency is determined, is changed (Fig. 4). Therefore, in the device that implements this criterion, there must be a block that generates a nonlinear dependence Kpe3 (fBbiH). Before setting up a nonlinear block, the following calculation operations should be carried out.

00

5five

00

5five

5050

5555

Дл  конкретного вибратора с йзвестны- параметрами Ь,Т , La, Re по уравнени м производитс  расчет режимов резонан- дл  трех значений вынужденных частот н 1, febiH 2, f вын 3, обеспечива  резонанс оцбором коэффициентов жесткости пру- жцн С1,02, сз. Дл  каждого значени  частотыFor a specific vibrator with parameters known as L, T, La, Re, the resonance modes are calculated using the equations for three values of the forced frequencies n 1, febiH 2, f exp 3, providing a resonance by selecting the stiffness coefficients of the spring S1,02, cz . For each frequency value

(2) определ ютс  Крез 1, Крез 2, Крез 3,(2) Creuse 1, Creuse 2, Creuse 3, are determined

пойле чего, использу  интерпол ционный мюгочлен Лагранжа, составл етс  анали- lecKoe выражение кривой в виде Крез (feHh) - Р fsbiH + 9 вын + h,after that, using the Lagrange interpolation Muglocker, an analysis of the curve in the form of a Creusa (feHh) - P fsbiH + 9 pin + h is made,

Крез1 ,Croesus1

(feuHl fBbiH2 ) ( fsbiHl fBHH3 )(feuHl fBbiH2) (fsbiHl fBHH3)

MV 0)MV 0)

саsa

faM пfaM n

тиti

где Р where r

Крез2Croesus2

++

( fBbiH2 вын1(fBbiH2 vy1

-fI ( вын2 -fsuHS ) езЗ-fI (w2-fsuHS) ezZ

++

( febiHS fBbiH2 )(febiHS fBbiH2)

( вынЗ febiHl Pl + Р2 + Рз .(out of febiHl Pl + P2 + Pz.

Нелинейный блок настраиваетс  по вычис- ле жым значени м р, д, h.The nonlinear block is adjusted according to the computed values of p, d, h.

В процессе регулировани  по описан- но|му критерию изменение коэффициента диссипации b вызовет отклонение fUt. 1б от сорез - позтому данное устройство Д01ЖНО работать при посто нных значени х Ь, либо с известным законом изменени  этого коэффициента. Во втором случае этот закон должен учитыватьс  при расчете кри- ВОр Крез (fBbin).In the process of regulation, according to the described criterion, a change in the dissipation coefficient b will cause a deviation of fUt. 1b from the cut - therefore, this device must be operated at constant values of b, or with a known law of variation of this coefficient. In the second case, this law must be taken into account when calculating the Kree Croz (fBbin).

Устройство дл  настройки в резонанс механических объектов содержит плдтфор- му 1 с электродинамическим возбудителем 2, установленную на пружинах 3 с регулируем й жесткостью. Платформа св зана с датчиком 4 скорости движени  платформыA device for tuning in a resonance of mechanical objects contains plate 1 with an electrodynamic exciter 2 mounted on springs 3 with adjustable stiffness. The platform is connected to the platform 4 speed sensor.

Устройство также содержит компаратор 5| ()лок 6 линейного изменени  напр жени , од ювибратор 7, измеритель 8 частоты, гене )атор 9, усилитель 10, датчик 11 тока. блок 12 анализа, удвоитель 13 частоты, ключи 14 и 15, компаратор 16, одновибраторы 17 и 18, интеграторы 19 и 20, ключи 21 и 22, блоки 23 и 24 пам ти, делитель 25, усилитель 26, блок 27 нелинейности.The device also contains a comparator 5 | () Lok 6 linear voltage variation, one vibrator 7, frequency meter 8, generator 9, amplifier 10, current sensor 11. analysis block 12, frequency doubler 13, keys 14 and 15, comparator 16, single vibrators 17 and 18, integrators 19 and 20, keys 21 and 22, memory blocks 23 and 24, divider 25, amplifier 26, nonlinearity block 27.

Блок Пуск (фиг.7) содержит инверторы 28 и 29; цепь 30 задержки; логический эле- мент И-НЕ 31; диоды 32 и 33. Этот блок вы юлн ет следующие функции - снимает платформу со стопорного устройства и за- де()живает включение усилител  10 мощности на полпериода колебаний.Block Start (Fig.7) contains inverters 28 and 29; delay circuit 30; logical element AND-NOT 31; diodes 32 and 33. This unit performs the following functions - removes the platform from the locking device and the () live switch on the power amplifier 10 for a half-period of oscillation.

При нажатии кнопки П включаетс  CTdnopHoe устройство и платформа освобождаетс  от стопора. Так как в первый МО «leHT она неподвижна, то напр жение на выходе датчика 4 скорости U4 О и на выходе инвертора 28 существует логическа  1. На выходе цепи 30 задержки за счет вре ,-. When the P button is pressed, the CTdnopHoe device is turned on and the platform is released from the stopper. Since in the first MO "leHT it is stationary, the voltage at the output of the sensor 4 is speed U4 O and at the output of the inverter 28 there is a logical 1. At the output of the circuit 30, the delay due to time, -.

10ten

1515

2020

2525

30thirty

3535

4040

4545

менной задержки действует О, позтому на выходе элемента 31 - сигнал 1, а на выходе инвертора 29 - О. Сн та  со стопора платформа начинает движение, и.на датчике скорости 4 по вл етс  напр жение U4 О, что приводит к по влению на выходе инвертора 28 сигнала О, который, однако, не измен ет состо ние выходов элемента 31 - 1 и инвертора 29 - О. Через полпериода колебани  платформа окажетс  в нижнем крайнем положении и снова U4 О, а на выходе инвертора 28 по витс  1. К этому времени на выходе цепи задержки 30 также по витс  1, так как посто нна  времени дл  цепи 30 задержки устанавливаетс  так, чтобы через полпериода колебаний на выходе цепи задержки 30 по вилась логическа  1. Таким обрезом через полпериода колебаний после пуска на обоих входах элемента 31 по вл етс  1, и на выходе инвертора 29 также 1, котора  через пр мо включенные диоды 32 и 33 прикладываетс  к обоим входам элемента 31, запреща  в дальнейшем изменение состо ни  элемента 31, а значит и инвертора 29. Выходной сигнал инвертора 29, имеющий значение 1, включит усилитель 10.O, therefore, at the output of element 31, signal 1, and at the output of inverter 29, O. When the platform starts moving from the stopper, voltage U4 O appears on the speed sensor 4, which leads to the output of the inverter 28 of the signal O, which, however, does not change the state of the outputs of the element 31 - 1 and the inverter 29 - O. After a half-period of oscillation, the platform will be in the lower extreme position and again U4 O, and at the output of the inverter 28 will go to 1. K this time, the output of the delay circuit 30 is also equal to 1, since the time constant for the circuit 30 The supports are set so that after a half-period of oscillations a logical 1 appears at the output of the delay circuit 30. Thus, after a half-period of oscillation, after the start, 1 appears at both inputs of the element 31, and also 1, which is directly connected to the inverter 29, and 33 is applied to both inputs of the element 31, prohibiting further state changes of the element 31, and hence the inverter 29. The output signal of the inverter 29, having the value 1, will turn on the amplifier 10.

Измеритель 8 частоты, изображенный на фиг.8, содержит двухвходовый логический элемент И 34, инвертор 35, аналоговый ключ 36, интегратор 37, делитель 38 аналоговых сигналов. Этот блок осуществл ет измерение собственной частоты колебаний механического обьекта, хранение и выдачу информации об этой частоте. Измерение частоты осуществл етс  на основе интегриро- вани  функции. При этом на выходеMeter 8 frequency, depicted in Fig, contains a two-input logic element And 34, the inverter 35, the analog key 36, the integrator 37, the divider 38 analog signals. This unit measures the natural frequency of oscillations of a mechanical object, stores and issues information about this frequency. The frequency measurement is carried out based on the integration of the function. In this case, the output

t интегратора напр жение U / Uidt Ui t,t integrator voltage U / Uidt Ui t,

оabout

а если интегрирование ведетс  на интервале времени (О - Т/2), то U UiT/2 Ui/2f, где f - измер ема  частота. После операции делени  посто нного напр жени  U2 на U на выходе 8 напр: жение 2U2and if the integration is carried out over a time interval (O - T / 2), then U UiT / 2 Ui / 2f, where f is the measured frequency. After the operation of dividing the constant voltage U2 by U at the output 8, the voltage is 2U2

UBUiUbui

f а -ff a -f

5050

5555

Описанный алгоритм в блоке 8 осуществл етс  следующим образом. Во врем  измерени  частоты на входе Стоп действует логический О, и на выходе инвертора 35 существует 1,замыкающа  ключ 36. В результате на первый вход интегратора 37 подаетс  посто нное напр жение Ui. Начало измерени  определ етс  моментом по влени  короткого импульса 1 на входе Запуск , отчего на обоих входах элемента 34 по вл ютс  1 и с выхода элемента 34 короткий импульс 1 производит обнуление интегратора 37. Измерение завершаетс  вThe algorithm described in block 8 is as follows. During the measurement of the frequency at the input of the Stop, a logical O acts, and at the output of the inverter 35 there is 1, the closing switch 36. As a result, a constant voltage Ui is applied to the first input of the integrator 37. The beginning of the measurement is determined by the moment of occurrence of a short pulse 1 at the Start input, which causes 1 to appear at both inputs of element 34 and a short pulse 1 from the output of element 34 zeroes the integrator 37. The measurement is completed in

момент по влени  на входе Стоп сигнала Г- а этом случае на выходе инвертора do по зп етс  О, который размыкает.ключ 36, но не измен ет состо ние выхода элемента 34, так как там на входе Запуск действует О. 8 результате на выходе интегратора 37 сохран етс  посто нное напр жение U8 Uit. Дл  измерени  частоты интервал времени импульсом 1 на входе Запуск и 1 на входе Стоп должен равн тьс  Т/2 Дл  получени  высокой точности хранени  напр жени  7 в качестве операционных усилителей в блоке 8 могут быть применены электрометрические усилители с входными токами 10 ... Ю А Ю.moment of occurrence at the input of the stop signal is H - and in this case, the output of the inverter do is O, which opens the switch 36, but does not change the output state of the element 34, since there the input O acts 8. integrator 37 maintains a constant voltage U8 Uit. To measure the frequency, the time interval is pulse 1 at the start-up input and 1 at the stop input must be equal to T / 2. To obtain high storage accuracy of voltage 7, electrometric amplifiers with input currents 10 ... 10 A can be used as operational amplifiers in block 8 YU.

ДПШМвП . .... -ьDPSH. ....

Блок 6 (фиг.9) содержит одиовибратор 39 возбуждаюи ийс  задним фронтом входного сигнала., инверторы .40 и 41 и диод 42. Этот блок реагирует только на первый пр моугольный импульс напр жени , поступивший на вход, задним фронтом которого измен етс  состо ние выход.а блока 6 с О на 1 и фиксируетс  после этого. О работает спедующ м образом. Пока на вход блока не поступил пр моугольный импульс напр жени .,на выходе одновибрзтора J9 действует О, а на выходах инверторов 40 и 41 соответственно 1 и О. При по влении пр моугольного 1дапульса на вхо,де блока 6 его состо ние не изменитс , пока не пройдет задний фронт этого импульса, которым возбудит одиовибратор 39 и на .его выходе по витс  1. Эта 1 изменит состо ние выходов инвертора 40 на О, инвертора 41 - на 1, С выхода 41 сигнал 1 через- пр мо включенный диод 42 поступит на вход инвертора 40 и тем самым зафиксирует состо ние выхода блока 6,Block 6 (Fig. 9) contains an odofactor 39 which is driven by a falling edge of the input signal, inverters .40 and 41, and a diode 42. This block responds only to the first rectangular voltage pulse received at the input, the falling edge of which changes state the output of the block 6 with O is 1 and is fixed after that. It works in a similar way. As long as a rectangular voltage pulse arrives at the input of the block, the output of the J9 single-shot oscillator is O, and the outputs of inverters 40 and 41 are 1 and O. When a rectangular 1puls appears on the input 6 of block 6, its state does not change, until the falling edge of this pulse passes, which will initiate the odiovibrator 39 and its output is 1. This 1 will change the state of the inverter 40 outputs to O, the inverter 41 will change to 1, From the output 41 the signal 1 to the directly connected diode 42 enters the input of the inverter 40 and thereby fixes the output state of block 6,

Устройство работает следующим о&разом .The device works as follows about & again.

Перед пуском платформа 1 удерживаетс  в одном из крайних положений, например в верхнем. При поступлении команды Пуск стопорное устройство отпускает платформу 1 и она начинает свое движение вниз, при этом на первом полупериоде колебаний двигатель не включаетс  и плат- ,форма 1 совершает свободное колебаниеBefore starting, platform 1 is held in one of the extreme positions, for example in the upper. When the Start command is received, the locking device releases the platform 1 and it begins its downward motion; at the same time, during the first half-period of oscillation the engine does not turn on and the board-, form 1, makes a free oscillation

врем  свободного колебани  в устройстве измер етс  собственна  частота механического объекта, При движении платформы 1 на выходе датчика 4 скорости по вл етс  напр жение U4, включающее the free oscillation time in the device measures the intrinsic frequency of a mechanical object. When platform 1 moves, the output of the speed sensor 4 causes a voltage U4, including

компаратор 5. По переднему фронту сигнала U5 компаратора 5 срабатывает одно- вибратор 7 и импульсом U7 включает измеритель 8 частоты. Через полпериода comparator 5. On the leading edge of the signal U5 of the comparator 5, a single vibrator 7 is triggered and a pulse U7 turns on the meter 8 frequency. After half period

когда платформа 1 окажетс  в крайнем ииж- нек положении (прин то t 0), напр жение when platform 1 is in the extreme low position (assumed t 0), the voltage

5 105 10

1one

на выходе датчика 4 скорости равно нулю и- компаратор 5 закроетс ; при этом задний фронт выходного напр жени  компаратора. 5 запустит блок 6, который напр жением U6 остановит измерение в блоке 8, перевод  его в режим хранени  информации. Напр жение выхода блока 8 будет посто нно су- ществооать на входе генератора 9, определ   его частоту, равную частоте соб- ственных колебаний механического объекта в момент ее измерени .at the output of the speed sensor 4 is zero and the comparator 5 is closed; the rear front of the comparator output voltage. 5 will start block 6, which, by voltage U6, will stop the measurement in block 8, putting it into information storage mode. The output voltage of unit 8 will continuously exist at the input of generator 9, determine its frequency equal to the frequency of natural oscillations of a mechanical object at the time of its measurement.

В момент времени t О механически / объект переводитс  в режим вынужденных колебаний подачей через блок Пуск сигиа- ли на включение усилител  10 мощности и на электродинамический вибровозбудитёль 2, через датчик 11 тока, подаетс  напр жение Uio. При подаче напр жени  в  коре еозбудител  2 протекает ток, определ емый уравнением движени  механического объекта и величиной питающего напр жени  Uio. Частота напр жени  Uio задаетс  генератором 9. Дл  получени  на каждом полупериоде колебаний интегралов 5 т/4т/2At the moment of time t О mechanically / the object is transferred to the mode of forced oscillations by applying a sigial through the Start-up unit to turning on the power amplifier 10 and to the electrodynamic vibration exciter 2, the voltage Uio is applied through the current sensor 11. When voltage is applied to the core of exciter 2, a current flows, which is determined by the equation of motion of a mechanical object and the magnitude of the supply voltage Uio. The voltage frequency Uio is given by the generator 9. To obtain integrals of 5 tons / 4 tons / 2 for each half-period of oscillations

Si / «dt, Sa J, l«fit напр жение с гене0т/4Si / "dt, Sa J, l" fit voltage with 0t / 4

рагора 9 поступает на удвоителъ 13 частоты, предназначенный дл  выделени  моментов 0 времени с дискретностью Т/4.Gnaron 9 arrives at frequency doubler 13, designed to highlight time moments 0 with T / 4 discreteness.

Рассмотрим работу €лока 12 на полупериоде вынужденных колебаний. Напр жение Ui3 с удвоител  13 частоты поступает на компаратор 16, формирующий пр моуголь- ц ные импульсы Ui6. По переднему фронту импульса и 16 срабатывает одновибратор 17 и импульсом Ui7 замыкаютс  ключи 21 и и блоки 23 и 24 пам ти перевод тс  в режим Запись. При эгом с выходов интеграторов дп 19 и 20 значени  Si и S2, полученные на предыдущем полупериоде, записываютс  в блоках пам ти 23 и 24 соответственно, После исчезновени  импульса Ui ключи 21 и 22 разомкнутс , а блоки 23 и 24. па.м ти 45 перейдут в режим хранени . По заднему фронту Ui7 срабатывает одновибратор 18 и импульсом- Ui8 обнул ет интеграторы 19 и 20 Таким образом в начале текущего полупериода колебаний выбираетс  информа- гп ци  Si и S2 за предыдущий полупериод и подготавливаютс  каналы к получению этой информации на текущем полупериоде. L. блоков пам ти 23 и 24, наход щихс  в режиме Считывание, напр жени , пропорцио- нальные Si и S2./ OCтyпaют в делитель 25, с выхода которого напр жение UK bi/aa поступает на пр мой вход дифференциального усилител  26, на инвертирующий вход которого поступает напр жение Укрез - Крез (Гвыи) С блока 27 нелинейности.Consider the work of Lok 12 on a half-period of forced oscillations. The voltage Ui3 from the doubler 13 frequency is fed to the comparator 16, which forms right-angle pulses Ui6. On the leading edge of the pulse and 16, the one-shot 17 is triggered and the keys 21 are closed by the pulse Ui7 and the blocks 23 and 24 of the memory are switched to the Record mode. With the ego from the outputs of the integrators dp 19 and 20, the values of Si and S2 obtained in the previous half-period are recorded in memory blocks 23 and 24, respectively. After the disappearance of the pulse Ui, the keys 21 and 22 are open, and the blocks 23 and 24. will go into storage mode. On the leading edge of Ui7, a one-shot 18 is triggered and a pulse- Ui8 zeroes integrators 19 and 20. Thus, at the beginning of the current half-period of the oscillations, information Si and S2 is selected for the previous half-period and the channels are prepared for receiving this information on the current half-period. L. Memory blocks 23 and 24, which are in the Read mode, are voltage proportional to Si and S2./Open into divider 25, from the output of which UK bi / aa is fed to the direct input of the differential amplifier 26, to the inverting input of which receives the voltage Ukrez - Krez (Gvory) C of the nonlinearity block 27.

На ekoA блока 27 напр жение поступает от измс рител  8 частоты.On the ekoA of block 27, the voltage comes from the measuring device 8 frequency.

Напр жение с выхода усилител  Uae Ui - Ок.реэ воадействуёт на органы регу- лирсаани  жесткости пружин 3 так, чтобы выпс лнить условие Шк-рез.. Пока на текущем полупериоде осуществл етс  настройка Е резонанс по значени м Si и Sz пре/ ыдущего полупериода блок 12 производит пычисление новых значений интегралов Si и S2. В интервале времени О - Т/4 напр жение Ui3 отрицательное и ключ 14 замкнут, а клоч 15 с инверсным входом разомкнут, Cиг ал с датчика 11 тока поступает в интег- pajop 19 и значение Si сохран етс  на его выхс де. В интервале Т/4 - Т/2 ключ 14 разом ) нут, а ключ 15 замкнут и сигнал с дат- чикс 11 поступает в интегратор 20 и значение S2 сохран етс  на его выходе. Рормулаизобретени  ;;пособ регулировани  частоты механических колебаний резонансного объекта сThe voltage from the output of the amplifier Uae Ui - Ok.ree affects the organs regulating the stiffness of the springs 3 so as to fulfill the condition Shk-rez. While the current half-period is adjusting the E resonance according to the values of Si and Sz of the previous half-period unit 12 calculates the new values of the integrals Si and S2. In the time interval O - T / 4, the voltage Ui3 is negative and the key 14 is closed, and the scrap 15 with the inverse input is open, the signal from the current sensor 11 enters the integrator 19 and the value Si is stored at its output. In the interval T / 4 - T / 2, the key is 14 times), the key is 15, the key 15 is closed and the signal from sensor 11 is fed to the integrator 20 and the value S2 is kept at its output. ; An aid for regulating the frequency of mechanical oscillations of a resonant object with

электродинамическим возбудителем, при котором измер ют собственную частоту ме ханических колебаний объекта, а затем перевод т обьект в режим вынужденныхelectrodynamic pathogen, at which the natural frequency of the object’s mechanical oscillations is measured, and then the object is put into

колебаний с частотой, равной собственной частоте колебаний, отличающийс  тем, что, с целью повышени  степени стабилизации частоты и точности настройки в резонанс , на каждом полупериоде вынужденныхoscillations with a frequency equal to the natural frequency of oscillations, characterized in that, in order to increase the degree of frequency stabilization and tuning accuracy into resonance, at each half-period

колебаний измер ют интегралы тока  кор  электродинамического возбудител  Si и $2 соответственно дл  интервалов времени О - Т/4 и Т/4 - Т/2, где Т - период вынужденных колебаний: определ ют отношениеoscillations measure the current integrals of the electrodynamic driver core Si and $ 2, respectively, for the time intervals O – T / 4 and T / 4 –T / 2, where T is the period of forced oscillations: the ratio

интегралов К Si /S2, по частоте вынужденных колебаний определ ют значение Крез, соответствующее условию резонанса; сравнивают значени  Крез и К и при К Крез измен ют частоту собственных механических колебаний объекта за счет изменени  жесткости его упругих элементов до установлени  резонанса.integrals K Si / S2, the value of Kresz corresponding to the resonance condition is determined from the frequency of forced oscillations; the values of Krez and K are compared and, with K Krez, the frequency of the natural mechanical oscillations of the object is changed by changing the stiffness of its elastic elements before establishing a resonance.

Щиг.2Schig.2

ФигЛFy

щезониисньш режимhappy mode

ФиаЪFIA

содsoda

Фиг: 5Fig: 5

ПускStart

5 (/75 (/ 7

i/i /

SS

. ffojeS.. ffojeS.

.t t.t t

ii

fPu2.6fPu2.6

.. Нее д{ /1Н}чение стопорного устройства.. Her {{1H} stop locking device

Ф1/&.7F1 / &. 7

ЗапускLaunch

16086251608625

А ycu/iume w 6j(od,,Sff/fAnd ycu / iume w 6j (od ,, Sff / f

9as.89as.8

Claims (1)

ение 5г сохраняется на его выходе. Фор. мулаизобретения Способ регулирования частоты механических колебаний резонансного объекта с электродинамическим возбудителем, при котором измеряют собственную частоту механических колебаний объекта, а затем переводят обьект в режим вынужденных колебаний с частотой, равной собственной частоте колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения степени стабилизации частоты и точности настройки в резонанс, на каждом полупериоде вынужденных колебаний измеряют интегралы тока якоря электродинамического возбудителя Si и S2 соответственно для интервалов времени 0 - Т/4 и Т/4 - Т/2, где Т - период вынужденных колебаний: определяют отношение интегралов К = S1/S2, по частоте вынужденных колебаний определяют значение Крез, соответствующее условию резонанса; сравнивают Значения Крез И К И при Крез изменяют частоту собственных механических колебаний объекта за счет изменения жесткости его упругих элементов до установления резонанса.5g is stored at its exit. Fort. MULA INVENTIONS A method for controlling the frequency of mechanical vibrations of a resonant object with an electrodynamic pathogen, in which the natural frequency of the mechanical vibrations of the object is measured, and then the object is put into forced oscillation mode with a frequency equal to the natural frequency of vibrations, characterized in that, in order to increase the degree of frequency stabilization and accuracy settings in resonance, on each half-cycle of forced oscillations, the integrals of the armature current of the electrodynamic exciter Si and S2 are measured, respectively To time slots 0 - T / 4 and T / 4 - T / 2 where T - period of forced vibrations of: determining the ratio of the integrals K = S1 / S2, the frequency of forced vibration Krez determined value corresponding to a resonance condition; comparing the values of Croesus IK And when Croesus change the frequency of their own mechanical vibrations of the object by changing the stiffness of its elastic elements to establish resonance.
SU884429677A 1988-05-20 1988-05-20 Method of controlling frequency of mechanical vibration of resonance object with electrodynamic exciter SU1608625A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884429677A SU1608625A1 (en) 1988-05-20 1988-05-20 Method of controlling frequency of mechanical vibration of resonance object with electrodynamic exciter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884429677A SU1608625A1 (en) 1988-05-20 1988-05-20 Method of controlling frequency of mechanical vibration of resonance object with electrodynamic exciter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1608625A1 true SU1608625A1 (en) 1990-11-23

Family

ID=21376825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884429677A SU1608625A1 (en) 1988-05-20 1988-05-20 Method of controlling frequency of mechanical vibration of resonance object with electrodynamic exciter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1608625A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3499051B2 (en) Timing signal generation circuit
CA1078214A (en) Viscosimeter and/or densitometer
SU1608625A1 (en) Method of controlling frequency of mechanical vibration of resonance object with electrodynamic exciter
US4037459A (en) Densitometer
US3932741A (en) Circuit to reduce harmonic distortion in a triangular wave-form function generator
SU673997A1 (en) Device for relieving residual welding voltages
SU907514A2 (en) Device for temperature regulation
US4242618A (en) Speed controller for rotary machine
JP2995131B2 (en) Highly stable resonance frequency control device for cavity resonator
SU1111031A1 (en) Resonance-type level indicator
SU1038922A1 (en) Second order dynamic system parameter identifier
Zhou A new technique of frequency synthesis
RU2093808C1 (en) Method determining relative coefficients of damping of vibratory and oscillatory systems
JPS5830662B2 (en) wow and flutter signal generator
SU1402821A1 (en) Device for program tests of articles in self-sustained mode
SU887963A2 (en) Resonance vibration testing device
SU590698A1 (en) Device for determining dynamic characteristics of oscillating systems
SU819599A1 (en) Device for resonance vibration tests
RU2025684C1 (en) Device for determining resonance frequencies of object
SU456347A1 (en) Fazoregul torus
SU710100A1 (en) Method of control of synchronous motor with magnetically hard rotor
KR940000450B1 (en) Tone detector
JPH01318424A (en) Triangular wave generating circuit
SU835527A1 (en) Electrodynamic vibrator
Khmelev et al. Monitoring of Ultrasonic Generators Parameters for Definition of Optimal Modes of Ultrasonic Influence on Different Medium