SU840803A2 - Система управлени вибростендом - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автомати ческому регулированию, в частности к системам управлени  экспериментал ными установками, и предназначено дл  испытаний приборов и машин на электродинамическом вибрационном стенде. По основному авт. св.. 491932 известна система управлени  вибростендом , содержаща  датчик вибраций соединенный через усилители со входом усилител  обратной св зи, после довательно соединенные задающее уст ройство, элемент сравнени  и управл ющее устройство, соединенное с -ви ростендом, фазовый ключ, фильтр, . фазосдвигающий блок и два формирова тел , вход одного из которых подклю чен к выходу задающего устройства, вход другого,- к выходу усилител , выходы обоих формирователей подключены к соответствующим входам фазового ключа, выход которого через фильтр св зан с одним из входов фазосдвигающего блока, с другим входо которого соединен выход усилител  обратной св зи, а выход - с соответ ствующим входом элемента сравнени  llв известной системе дл  повышени  точности воспроизведени  вибраций и улучшени  условий устойчивости устранен сдвиг по фазе между сигналами, поступающими на элемент сравнени , выходной сигнал которого преобразуетс  управл ющим устройством в сигнал управлени  вибростендом. Следовательно , дл  формировани  сигнала управлени  вибростендом требуетс  наличие выходного сигнала элемента сравнени . Однако, наличие выходного сигнала элемента сравнени  обуславливает отличие амплитуд сигналов задающего устройства и усилител , что приводит к завис щей от частоты виброиспытаний ошибке по амплитуде между сигналами задающего устройства и усилител , котора  определ етс  выражением 1 (jw)| где Ах - амплитуда сигнала задающего устройства; K(jw) общий коэффициент передачи управл ющего устройства и вибростенда на частоте виброиспытаний W.

Цель изобретени  - повышение точности воспроизведени  вибраций, т.е. точности системы.

Поставленна  достигаетод тем что в систему управлени  вибростендо введены последовательно соединенные дополнительный элемент сравнени , фазовый детектор, группа ключевых элементов , интегратор и усилитель с регулируемым коэффициентом усилени , второй вход которого подключен к выходу задающего устройства, ко второму входу фазового детектора и к первому входу дополнительного элемента сравнени , а выход - к соответствующему входу элемента сравнени , причем второй вход дополнительного элемента сравнени  подсоединен, к выходу фазосдвигающего блока.

На черт.еже представлена блок-схема системы.

Система содержит задающее устройство 1, усилитель 2 с регулируемым коэффициентом усилени , имеющий преобразующий 3 и управл ющий 4 входы, элемент 5 сравнени , управл ющее устройство 6, вибростенд 7 с испытуемым объектом, датчик 8 вибраций, усилитель 9, устройство 10 дл  корректировки фазы, дополнительный элемент 11 сравнени , фазовый детектор 12, ключевой элемент 13 с управл ющим 14 и преобразующим 15 входами, ключевой элемент 16 с управл ющим 17 и преобразующим 18 входами, интегратор 19, фазосдвигающий блок 20, усилитель 21 обратной св зи, фильтр 22, фазовый ключ 23 и формирователи 24 и 25.Система работает следующим образом .

Гармонический сигнал x(t) с устройства 1 через усилитель 2 поступает на элемент 5, где сравниваетс  с выходным сигналом 2 (t) устройства 10. Сигнал рассогласовани  E(t) поступает на устройство б, которое преобразует его в сигнал управлени  вибростендом 7. Колебани  испытуемог объекта, установленного на платформе вибростенда, преобразуютс  с помощью датчика 8 в электрический сигнал, который усиливаетс  усилителем 9. Выходной сигнал y(t) усилител  9,  вл ющийс  одновременно и выходным сигналом у(t) системы, через устройство 10 поступает на элементы 5 и 11 В устройстве 10 происходит корректировка фазы сигнала у{t) без изменени его ё1мплитуды таким образом, что устран етс  сдвиг по фазе между сигналами 2 (t) и X (t). Начальный коэффициен передачи усилител  2, равный единице устанавливаетс  при отключенны: от интегратора 19 элементах 13 и, 1б при помощи опорного напр жени  MQ , поступающего на вход 26 задани  начальных условий интегратору 19. В таком случае установившеес  значение ошибки по амплитуде системы между сигнаами x(t) и y(t) (амплитуды сигнгшов ) и y(t) равны) равно амплитуде сигнала Е (t) и определ етс  выражением (1). Ошибка эта зависит от частоты виброиспытаний и всегда отлична т нул . Полное устранение ошибки по амплитуде между сигналами х(t) и у(t) возможно подключением элементов 13 либо 16 ко входам интегратора 19. В этом случае коэффициент усилени  усилител  2 регулируетс  либо в сторону увеличени , либо в сторону уменьшени  от значени  единицы в зависимости от амплитуды ошибки 2(1) x(t) - z(t). Так как фазы сигналов x(t) и z (t) совпадают, то при Ах Az (Az - амплитуда сигнала z(t)) , совпадают тгакже фазы сигналов E2.(t) .x(t) (сигнал z(t) поступает на вычитающий вход элемента 11), а при фазы сигналов ) и x(t) отличаютс  на 180°. При Ах . Az выполн етс  условие Е (t)0. Выходной сигнал ) детектора 12 при подаче на его входы сигналов E4(t) и x(t) положительный при Лх Аг, так как фазы сигналов E2.(t) и x(t) совпадают, отрицательный при и равен нулю при Ах Az. При Z2(t) О срабатывает элемент 13 и ко входу интегратора 19 подключаетс  напр жение Чэпг поступающее на вход 15 элемента 13. Выходной сигнал /л)пр интегратора 19 уменьшаетс . Уменьшение напр жени  Vvjnp на входе 4 усилител  2 способствует увеличению коэффициента усилени  усилител  2, что вызывает увеличение амплитуды сигналов y(t), z(t). Уменьшение напр жени  происходит до тех пор, пока амплитуды сигналов x(t) и z(t) не сравн ютс . В этом случае выполн етс  соотношение E,2(t) 0,z,2.(t), а элемент 13 отключает напр жение Von2. от входа интегратора 19. При Za(t) 0 ко входу интегратора -19 подключаетс  -, поступающее на вход 18 элемента 16, что вызывает увеличение напр жени  « уменьшение коэффициента усилени  усилител  2,. уменьшение амплитуд сигналов y(t), z (t) и E2(t). В обоих случа х автоматическим регулированием коэффициента усилени  усилител  2 обеспечиваетс  стремление E2(t) к нулю.

Таким образом, полностью устран етс  ошибка по амплитуде между сигналами x(t) и y(t).

Использование в системе управлени  вибростендом вновь введенных элеентов с указанными св з ми выгодно тличает предлагаемую систему управени  вибростендом от известной системы , так как она позвол ет существенно повысить точность воспроизведени  вибраций.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Система управлени  вибростендом по авт. св. 491932, о т л и ч а rota а   с   тем, что,, с целью повышени  точности системы, в нее введены последовательно соединенные дополнительный элемент сравнени , фазовый детектор, группа ключевых элементов, интегратор и усилитель с регулируеьвлм коэффициентом усилени , второй вход которого подключен к выходу эадгиощего устройства, ко второму входу фазового детектора и к .первому входу дополнительного элемента сравнени , а выход - к соответствующему входу элемента сравнени , причем второй вход дополнительного элемента сравнени  подсоединен к выходу фаэосдвигающего блока.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   .1. Авторское свидетельство СССР 491932, кл. G 05 В 19/02, 1974 (прототип).

   5