Стенд для испытания конструкций Советский патент 1987 года по МПК G01M7/00 

2. Затем с выхода ЭВМ 1 на регулятор 2 поступает сигнал управления, который сравнивается с сигналом обратной связи преобразователя 7. Регулятор 2 вьфабатывает сигнал рассогласования, который усиливается усипителем 4 и поступает на исполнительный ор1 .

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для прочностных испытаний конструкций .

Цель изобрете ния - повышение точ ности и воспроизводимости процесса нагружения за счет автоматизации стендовых испытаний.

На чертеже приведена функциональная схема стенда.

Стенд содержит электронную вычислительную машину 1 (ЭВМ), настраи- BaeNbM регулятор 2, блок 3 динамичекого анализа, усилитель 4 мощности, исполнительный орган 5, силовозбуди тель 6, преобразователь 7 параметра нагружения.

ЭВМ 1 содержит процессор 8, подключенный шиной 9 адреса к дешифратору 10 адреса и адресному коммута- тору 11,и соединенный шиной 12 данных и шиной 13 управления с буфером

14данных, многоканальными модулем

15цифроаналогового преобразователя модулем 16 аналого-цифрового преобразователя, модулем 17 ввода-вьшо- да дискретных сигналов. Блок 18 памяти соединен с буфером 14 данных

и адресным коммутатором 11.

Силовозбудитель 6, исполнительны орган 5, усилитель 4 мощности и преобразователь 7 параметра нагружения соединены последовательно. Первьй вход настраиваемого регуля тора 2 соединен с выходом преобразоватепя 7 параметра нагружения и с входом ЭВМ 1, другие входы настраиваемого регулятора 2 соединены с выходами ЭВМ 1, а его выход через блок 3 ди.-

намнческого анализа подключен к вхо ду ЭВМ 1, к первому входу усилителя 4 мощности .и второму входу модуля 16. Второй вход усилителя 4 мощности соединен с выходом ЭВМ 1. Другие два

-

ган 5. Блок 3 динамического анализа производит сравнение сигнала рассогласования с заданным допустимым отклонением, в случае превышения заданного значения ЭВМ 1 производит корректировку настроек регулятора 2. 1 ил.

JO

5

20

35 25

40

входа блока 3 динамического анализа соединены с выходом преобразователя 7 параметра нагружения и с выходом ЭВМ соответственно.

Стенд работает следующим образом.

Управление испытаниями осуществляется от ЭВМ 1, являющейся задат- чиком программы нагружения. Программа проведения испытаний содержится в ячейках блока 18 памяти. Обмен информацией между блоком 18 памяти и процессором 8 (чтение команды, запись или чтение чисел) осуществляется путем подачи с процессора 8 кода адреса по шине 9 адреса на адресный коммутатор 11.

Адресный коммутатор 11 возбуждает определенную ячейку блока 18 памяти, информация с которой при подаче соответствующей команды (Чтение, Запись) по шине 13 управления через буфер 14 данных, шину 12 данных поступает в процессор 8. Обмен информацией между процессором 8 и модулями 15-17 отличается от описанного лишь тем, что кбд адреса модуля поступает на дешифратор 10 адреса и наличием сигнала Готовность на одном из входов модуля 17, который прерывает программу проведения испытаний.

Точность отработки программы нагружения повьш1ается тем, что перед проведением испытаний определяются Оптимальные параметры настройки регулятора 2, для чего снимаются амплитудно-фазовая и амплитудно-частотная характеристики стенда. Дня этого на третий вход регулятора 2 с выхода модуля 17 подается сигнал на выключение регулятора 2, а на второй вход усилителя 4 мощности поступает сигнал специальной форьы с шестого выхода модуля 15. С выхода преобразователя 7 на первьш вход модуля 16 nocTynaef сигнал реакции стенда. ЭМ 1 , используя специальные программы, формирует программы-сигналы, соответствующие величине коэффициентов настройки регулятора 2 (усиление, величина дифференциальной и интегральной составляющих. Эти сигналы с второго, третьего и четвертого выходов модуля i5 подаются на четвертый, пятый и шестой входы регулятора 2 соответственно, что обеспечивает настройку регулятора 2 на конкретный стенд с определенными динамическими характеристиками. Затем снимается сигнал отключения, присутствующий на третьем входе регулятора 2, проводится пробный запуск, и производится коррекция коэффициентов настройки регулятора 2. Если в схеме стенда применяется несколько силовозбудителей, настройка регулятора каждого канала нагру- жения осуществляется с учетом влия5 ное допустимое отклонение. Сигнал обратной связи поступает с выхода преобразователя 7 на второй вход блока 3, где сравнивается с сигналом рассогласования, приходящим на

О первый вход блока 3 динамического анализа от выхода регулятора 2. Результат сравнения блоком 3 сравнивается с заданным допустимым отклонег нием (третий вход блока З}

5 При возникновении на выходе блока 3 сигнала, поступающего на вход модуля 17, ЭВМ I начинает опрос пер вого входа модуля 16, соединенного . с выходом преобразователя 7. ЭВМ 1

20 анализирует полученную информацию, производит изменение настроек регулятора 2, корректируя по специальным программам скорость и амплитуду нагружения и вьщавая соответствующие

кия остальных каналов (не показаны).сигналы на четвертый, пятый и шееПосле настройки регулятора 2 ЭВМ 1 приступает к управлению испытаниями по данной программе нагружения. При этом с пятого выхода модуля 15 на второй вход регулятора 2 поступает сигнал управления, соответствующий амплитуде заданного параметра нагружения, который сравнивается с сигналом обратной связи, поступающим с выхода преобразователя 7 на первый вход регулятора 2. Регулятор 2 вырабатывает сигнал рассогласования, поступающий с его выхода, на первый вход усилителя 4 и первьй вход блока 3. Усипенный усипителем А сигнал рассогласования поступает на исполнительный орган 5, воздействующий на силовозбудитель 6, который иммитирует эксплуатационные нагрузки на конструкцию 19.

Принцип работы блока 3 динамического анализа состоит в следующем. На третий вход блока 3 с первого выхода модуля 15 ЭВМ 1 после проведения контрольных испытаний и установки уточненных значений настроек регулятора 2 подается сигнал, соответствующий допустимому отклонению сиг- нала рассогласования . После этого ЭВМ 1 пркращает опрос сигнала рассогласования (второй вход модуля 16) и возобновляет его лишь в случае прихода на. вход модуля 17 сигнала с

835694

выхода блока 3, свидетельствующего об отклонении разницы между сигналами рассогласования и обратной связи на величину, превышающую задан5 ное допустимое отклонение. Сигнал обратной связи поступает с выхода преобразователя 7 на второй вход блока 3, где сравнивается с сигналом рассогласования, приходящим на

О первый вход блока 3 динамического анализа от выхода регулятора 2. Результат сравнения блоком 3 сравнивается с заданным допустимым отклонег нием (третий вход блока З}

5 При возникновении на выходе блока 3 сигнала, поступающего на вход модуля 17, ЭВМ I начинает опрос пер7. вого входа модуля 16, соединенного . с выходом преобразователя 7. ЭВМ 1

20 анализирует полученную информацию, производит изменение настроек регулятора 2, корректируя по специальным программам скорость и амплитуду нагружения и вьщавая соответствующие

той входы регулятора 2 с второго, третьего и четвертого выходов модуля 15.

Периодически путем опроса первого

0 входа модуля 16, на который поступают сигналы с выхода преобразователя 7, контролируется форма обрабатываемой программа нагружения, т.е. воспроизводимость заданной програм5 мы. Если после проведения коррекции настроек регулятора 2 последующий анализ сигналов на первом и втором входах модуля 16 свидетельствует о возвращении процесса в заданной

0 точностной режим нагружения и сигнал на входе модуля 17 отсутствует, то испытания продолжаются, если же результаты анализа отрицательны и сигнал на вход модуля 17 продолжает

5 поступать, что означает неисправность оборудования стенда, ЭВМ 1 производит постепенную разгрузку стенда путем уменьшения сигнала на пятом выходе модуля 15, воздействуя

0 на второй вход регулятора 2.

Фо рмула изобретения

Стенд для испытания конструкций, содержащий последовательно соединенные усилитель мощности, исполнительный орган, силовозбудитель и контур обратной связи, включающий преобразователь параметра нагружения.

5

отличающийся тем, что, с целью повьшения точности и воспроизводимости процесса нагружения он снабжен настраиваемым регулятором, блоком динамического анализа и ЭВМ, первый вход настраиваемого регулятора соединен с выходом преобразователя параметра нагружения и с входом ЭВМ, другие входы настраиваемого регулятора соединены с выходами ЭВМ, выход настраиваемо

го регулятора соединен с входом блока динамического анализа, с первым входом усилителя мощности и с входом ЭВМ, второй вход усилителя ощ- ности соединен с выходом ЭВМ, другие два входа блока динамического анализа подключены к выходу преобразователя параметра нагружения и к выходу ЭВМ соответственно , а его выход соединен с входом ЭВМ,

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для прочностиих испытаний конструкций. Цель изобретения - повышение точности и воспроизводимости процесса иагружения за счет автоматизации стендовых испытаний. Перед началом процесса испытаний, управляемого ЭВМ 1 по заданной программе, определяются оптимальные параметры настройки настраиваемого регулятора к 00 09 сд Од со