СПОСОБ ВИБРАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ОБЪЕ'КТОВ Советский патент 1970 года по МПК G05B23/02 

Известные способы вибрационных испытаний электромеханических объектов с использованием обратной связи для управления спектром вибрации не обеспечивают высокой точности полдержания заданной спектральной плотности вибрационной нагрузки. Предложенный способ отличается тем, что на испытуемый объект периодически подают полигармонический сигнал, на всех частотах этого сигнала сравнивают амплитуды гармоник на выходе объекта с амплитудами эталонных сигналов и, используя разностные сигналы, преобразуют с помощью формирующего фильтра спектр входного стационарного случайного сигнала, действующего на вибратор, приближая его вид к требуемой форме. Это обеспечивает повыщение точности поддержания заданной спектральной плотности случайных нагрузок на испытуемый объект при непостоянстве его динамических характеристик. Блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ, представлена на чертеже. Оно содержит источник / входного стационарного случайного воздействия, блок 2 формирования заданного спектоа. СИЛОВУЮ часть ,9, блок 4 измерентя, блок 5 обратной связи и блок 6 залаттчя. Источник / представляет собой многокаттальную магнитофонную установку, на плрпку которой записан случайный процесс и пробный полигармонический сигнал. Блок 2 является формирующим фильтром, состоящим из набора полосовых фильтров с переменными коэффициентами усиления. Силовая часть 3 состоит из вибратора, возбуждающего испытуемое изделие, и датчика выходного параметра (усилия, ускорения или перемещения) . Блок 4 служит для вычисления и фиксации амплитудной частотной характеристики (АЧХ) объекта управления (под объектом управления следует понимать блок 2 и силовую часть 5). Блок 5 служит для отработки сигнала рассогласования между действительным и заданным значениями АЧХ объекта управления, а блок 6 - для программного управления спектром нагрузки в процессе испытаний. Перед испытаниями от генератора белого щума записывают исходный случайный процесс, который затем анализируют с помощью электронной цифровой вычислительной машины и исключают из него нестационарные уча стки, что обеспечивает высокую стабильность исходного случайного процесса и позволяет замыкать обратную связь по АЧХ объекта управления, так как в линейных системах при стационарном входном сигнале спектральная плотность выходного сигнала однозначно определяется этой характеристикой и с помощью коррекции параметров блока формирования можно компенсировать нестационарность динамических характеристик вибратора с испытуемым изделием. АХЧ вибратора с испытуемым изделием определяют методом сканирования частоты.

По полученной АЧХ и виду заданной функции спектральной плотности нагрузки выбирают амплитудно-частотную характеристику формирующего фильтра (блока 2) в соответствии с формулой;

()

ИФНГ5,, (о.) Лс (ш)2

где 5н (со) заданная спектральная плотность нагрузки;

5г (со) - спектральная плотность стационарного случайного входного сигнала;

ф(сй) -АХЧ блока 2; АС (со) - АХЧ силовой части установки. Исходя из допустимой погрешности воспроизведения заданного спектра, выбирают вид пробного полигармонического сигнала (число гармонических составляющих и частоту каждой гармоники). Пробный полигармонический сигнал формируют путем суммирования сигналов стабилизированных источников гармонических колебаний и записи их на пленку многоканального источника входного воздействия.

С выхода источника / исходный процесс подают через блок 2 на силовую часть установки (вибратор), преобразующую электрические сигналы в механические воздействия на испытуемое изделие. Периодически в источнике 1 производят отключение исходного случай259232

ного процесса, при этом в блок формирования подают пробный полигармонический сигнал. В этом режиме сигналы с датчика выходного параметра поступают в блок измерения 4. Измерение характеристик силовой части может производиться как последовательным, так и параллельным методом. В блоке 5 обратной связи производится сравнение измеренных амплитуд сигналов с объекта с соответствующими значениями амплитуд сигналов, поступающих из блока 6 задания. По сигналам рассогласования производят коррекцию коэффициентов усиления формирующих фильтров в блоке 2 и тем самым преобразуют спектр

входного случайного сигнала, обеспечивая наилучшее нриближение спектральной плотности вибраций к заданной.

Предмет изобретения

Способ вибрационных испытаний, электромеханических объектов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поддержания заданной спектральной плотности случайных нагрузок на испытуемый объект при непостоянстве его динамических характеристик, периодически подают на испытуемый объект полигармонический сигпал, на всех частотах этого сигнала сравнивают амплитуды гармоник на выходе объекта с амплитудами эталонных сигналов и, используя разностные сигналы, преобразуют с помощью формирующего фильтра спектр входного стационарного случайного сигнала, действующего на вибратор, приближая его вид к требуемой форме.