Электродинамический вибратор Советский патент 1986 года по МПК B06B1/04 

Изобретение относится к вибрационной технике, может найти применение в стендах для виброиспытаний и моделирования и является усовершенствованием электродинамического вибратора по авт. св. № 835527.

Цель изобретения - уменьшение погрешности отработки задаюш.его воздействия в зависимости от частотного диапазона и характера связи между испытуемым объектом и платформой для его размеш,ения, из- меняюш,егося в зависимости от частоты, путем увеличения порядка дифференциального уравнения, описывающего математическую модель взаимодействия подвижной катушки, платформы и испытуемого объекта.

На чертеже представлена структурная схема электродинамического вибратора.

Вибратор содержит магнитопровод с обмоткой 1 подмагничивания, источник 2 постоянного тока, подвижную катушку 3 с цилиндрической обмоткой, платформу 4 вибратора с испытуемым объектом (не обозначен), задаюший генератор 5, усилитель 6 мошнос- ти, блок 7 обратной связи, три сумматора 8- 10, семь блоков 11 -17 дифференцирования, шесть ключей 18-23, три элемента ИЛИ 24-26, элемент НЕ 27, апериодическое звено 28, измерительные преобразователи 29- 31 положения подвижной катушки 3, платформы 4 вибратора и испытуемого об1)екта соответственно, три согласуюших усилителя 32-34, два фазоизмерительных блока 35, 36, два выпрямителя 37, 38, два сглаживаю- ших фильтра 39, 40, два блока 41, 42 сравнения, два источника 43, 44 опорного напряжения и элемент И 45.

Электродинамический вибратор работает следуюшим образом.

На выходе фазоизмерительного блока 35 сигнал появляется при наличии фазового сдвига между сигналом с выхода усилителя 32 измерительного преобразователя 29 перемещения подвижной катушки 3 и сигналом с выхода усилителя 33 измерительного преобразователя 30 перемещения платформы 4 вибратора, т. е. при наличии гибкой связи между подвижной катушкой и платформой, что характерно для высокочастотной области рабочего диапазона частот.

Принятая модель разделения диапазона частот по связи между катушкой и платформой определяется величиной сигнала с выхода первого источника 43 опорного напряжения. Если величина сигнала б ф) с выхода фильтра 39 меньше f/oi (), то принимается математическая модель вибратора, характерная для области низких частот без учета гибкой связи испытуемого объекта с платформой. При принимается математическая модель вибратора, характерная для высокочастотной области без учета гибкой связи испытуемого объекта с платформой.

На выходе фазоизмерительного блока 36 сигнал появляется при наличии фазового сдвига между сигналом с выхода усилителя 33 измерительного преобразователя 30

перемещения платформы 4 вибратора и сигналом с выхода усилителя 34 измерительного преобразователя 31 перемещения испытуемого объекта, т. е. при наличии гибкой связи между платформой 4 и испытуемым объектом.

Учет такой гибкой связи определяется величиной сигнала UQ2 с выхода второго источника 44 опорного напряжения. Если величина сигнала /Ф2 с выхода фильтра 40 меньше Uo2 (), то принимается математическая модель, учитывающая жесткую связь испытуемого объекта и платформы.

При условии принимается мате.матическая модель, учитывающая гибкую

связь испытуемого объекта и платформы.

При и на выходах блоков 41 и 42 сигналы равны нулю, ключи 18, 20, 22 разомкнуты, а ключи 19 и 21 замкнуты. Сигнал с выхода задающего генератора 5 непосредственно и через блоки 11 - 13 дифференцирования поступает на входы сумматора 9 и далее через ключ 19, элемент ИЛИ 24, ключ 21, элемент ИЛИ 25 - на вход сумматора 8 и затем через усилитель 6 мощности в обмотку подвижной катущки 3 вибратора.

При этом сигнал Ug на выходе сумматора 9 в операторной форме записывается в виде

Us U Ilkip ,

где Ur - сигнал на выходе генератора 5;

ki - коэффициент суммирования по г -му

входу сумматора 9.

При наличии фазового рассогласования, определяемого условиями ( или , на выходах блоков 41 или 42 появляются единичные сигналы, благодаря чему замыкаются ключи 18, 20 и 22 и размыкаются ключи 19 и 21.

В этом случае сигнал с выхода сумматора 10, на входы которого поступают сигналы с выхода задающего генератора 5 и с выходов блоков И -15 дифференцирования, через ключ 20, элемент ИЛИ 24, ключ 22, апериодическое звено 28 и элемент ИЛИ 25 поступает на сумматор 8 и через усилитель 6 мощности - в обмотку подвижной катущки 3 вибратора. На выходе сумматора 10

формируется напряжение

и 10 Uriikip ,

(

где ki - коэффициент суммирования по i-му входу сумматора 10.

При выполнении условий ,Uoi, на выходе элемента И 45 появляется единичный сигнал и ключ 23 замыкается.

В этом случае на седьмой и восьмой входы сумматор.а 10 поступают сигналы с выхода шестого и седьмого блоков 16 и 17 дифференцирования и на выходе сумматора 10 формируется напряжение

(/,0 Иг kip .

Введенные блоки, позволяющие повысить порядок математической модели, уменьшают погрешность отработки задаюш,его воздействия в зависимости от частотного диапазона возбуждающего сигнала электродинамического вибратора.

Формула изобретения

Электродинамический вибратор по авт. св. № 835527, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности отработки задающего воздействия в зависимости от частотного диапазона, в него дополнительно введены последовательно соединенные измерительный преобразователь перемещения

объекта, третий согласующий усилитель, второй фазоизмерительный блок, второй выпрямитель, второй сглаживающий фильтр, второй блок сравнения, элемент И, шестой ключ, шестой и седьмой блоки дифференцирования, а также второй источник опорного напряжения и элемент ИЛИ, а третий сумматор выполнен с двумя дополнительными входами, причем второй вход второго фазо- измерительного блока соединен с выходом согласующего усилителя перемещения платформы, выход второго источника опорного напряжения соединен с вторым входом второго блока сравнения, выход которого соединен с первым входом введенного элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом элемента И, второй вход шестого ключа соединен с выходом пятого блока дифференцирования, выходы шестого и седьмого блоков дифференцирования соединены с дополнительными входами третьего сумматора, а управляющие входы первого, третьего и пятого ключей соединены с выходом первого блока сравнения через введенный элемент ИЛИ.

Изобретение относится к вибрационной технике и может найти применение в стендах для виброиспытаний и моделирования. Цель изобретения - уменьшение погрешности отработки аадаюш,его воздействия в зависимости от частотного диапазона и характера связи между испытуемым объектом и платформой для его размещения, изменяющегося в зависимости от частоты. Устройство содержит обмотку 1 подмагничивания, источник 2 постоянного тока, катущку 3 с цилиндрической обмоткой, платформу 4, задающий генератор 5, усилитель 6 мощности, блок 7 обратной связи, сумматоры 8-10, блоки 11 -17 дифференцирования, ключи 18-23, элементы ИЛИ 24-26, элемент НЕ 27, апериодическое звено 28, преобразователи 29-31, согласующие усилители 32- 34, фазоизмерительные блоки 35 и 36, выпрямители 37, 38, сглаживающие фильтры 39, 40, блоки 41 и 42 сравнения, источники 43, 44 опорного напряжения и элемент И 45. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет повысить порядок дифференциального уравнения, описывающего математическую модель взаимодействия подвижной катущки 3, платформы 4 и испытуемого объекта. 1 ил. Изобретение является дополнительным к основному авт. св. № 835527. (Л Is:) 4;: сх 05 оо ISJ