СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТЬЮ РЕГУЛИРУЕМОГО ВИБРОИЗОЛЯТОРА Российский патент 1995 года по МПК G05D19/02 

Изобретение относится к средствам и способам виброзащиты объектов в различных областях техники, в частности в транспортном машиностроении.

Известен способ гашения колебаний, заключающийся в измерении параметров колебаний объекта, получении сигнала рассогласования путем сравнения измеренных параметров с параметрами эталонного управляющего воздействия и подачи сигнала рассогласования на исполнительный орган управления, задержания сигнала рассогласования на время задержки τ, которое выбирают в зависимости от частоты колебаний ω_о из соотношения 1,8 < ω_оτ< 3,2 [1]
Наиболее близким к изобретению является способ управления жесткостью, примененный в виброизоляторе с регулируемой жесткостью [2] заключается в измерении деформации упругого элемента, получении сигнала рассогласования, пропорционального двум составляющим: ζ_о постоянной или медленно меняющейся и ζ_p соответствующей рабочим частотам,
1- где С₀ среднее значение жесткости упругого элемента;
g коэффициент усиления, и подаче сигнала управления на исполнительный орган.

Недостатком данного способа управления жесткостью и реализующего его устройства является то, что он не позволяет полностью исключить колебания виброзащищаемого объекта. В лучшем случае они равны колебаниям опорного основания.

Цель изобретения повышение эффективности виброизоляции.

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления жесткостью регулируемого виброизолятора, заключающемся в том, что измеряют смещение объекта относительно основания, фиксируют сигнал рассогласования пропорциональный постоянной ε_о и переменной ε_р, составляющим на рабочих частотах и формируют управляющий сигнал в виде
C C1- сигнал рассогласования фиксируют непосредственно по величине смещения объекта, преобразовывают указанное соотношение в выражение
C C1+ и по нему корректируют управляющий сигнал для регулируемого виброизолятора, где С уровень управляющего сигнала;
С₀ среднее значение жесткости упругого элемента;
х₀ статическая деформация упругого элемента;
Δ х смещение объекта относительно основании при колебаниях;
g коэффициент усиления сигнала.

Предлагаемый способ реализуется с помощью устройства, показанного на фиг. 1.

Между объектом 1 и основанием 2 размещен упругий элемент 3, регулирование жесткости которого осуществляется исполнительным органом 4 и датчиком 5 относительных смещений объекта и основания. Управление исполнительным органом 4 осуществляется блоком 6 управления, вход которого подключен к выходу датчика 5.

В блоке управления 6 осуществляется преобразование сигнала, пропорционального относительному смещению Δ х объекта и основания, в сигнал, пропорциональный ве- личине Z gC1+ где g коэффи- циент усиления.

Устройство работает следующим образом.

При смещении объекта относительно основания датчик вырабатывает сигнал, прямо пропорциональный величине этого смещения. Данный сигнал поступает на вход блока 6 управления, который на его основе формирует сигнал, пропорциональ- ный Z gC1+ Выходной сигнал блока управления поступает в исполнительный орган 4, который осуществляет изменение жесткости упругого элемента 3 по закону C z/g C1+
Реализуемый закон изменения жесткости упругого элемента позволяет поддерживать постоянной реакцию связи между объектом и основанием при любых их перемещениях относительно друг друга и благодаря этому теоретически полностью исключить колебания, обусловленные колебаниями основания, т.е. стабилизировать положение объекта.

Механизм вибростабилизации объекта показан на фиг. 2.

Изобретение относится к средствам гашения колебаний и может быть использовано при оптимизации управления виброизолятором. Эта оптимизация осуществляется измерением смещения объекта при колебаниях на рабочих частотах и формированием сигнала воздействия на орган управления виброизолятора с учетом математически выявленных соотношений между уровнем управляющего сигнала и параметрами объекта. 2 ил.

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТЬЮ РЕГУЛИРУЕМОГО ВИБРОИЗОЛЯТОРА, заключающийся в том, что измеряют смещение объекта относительно основания, фиксируют сигнал рассогласования, пропорциональный постоянной ε_o и переменной ε_p составляющим на рабочих частотах, и формируют управляющий сигнал в виде

отличающийся тем, что сигнал рассогласования фиксируют непосредственно по величине смещения объекта, преобразовывают указанное соотношение в выражение

где C уровень управляющего сигнала;
C₀ среднее значение жесткости упругого элемента;
X₀ статическая деформация упругого элемента;
X смещение объекта относительно основания при колебаниях;
g коэффициент усиления сигнала, и по нему корректируют управляющий сигнал для регулируемого виброизолятора.