Устройство для моделирования характеристики люфта Советский патент 1980 года по МПК G06G7/25 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может алть использовано для ирследования систем автоматического регулирования, содержгицих нелинейность типа люфт при различных типах нагрузки.

Известно устройство для моделирования характеристики люфта, содержащее сумматоры, блоки ключей, блок выделения экстремума и цифроаналоговый регистр 1.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для моделирования характеристики люфта, содержащее блок сравнения, выход которого подключен к первому входу нелинейного элемента типа зона нечувствительности , выход которого соединен с усилителем, выход которого пбдключен к первому входу интегратора, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого является входом устройства и подключен к входу блока дифференцирования, выход которого соединен с первым входом блока памяти, второй вход которого подключен к выходу нуль-органа, выход которого соединен с первым входом интегратора, второй вход которого пoдкJ Iючeн к выходу блока памяти 2.

Недостатком известных устройств является недостаточная точность моделирования.

Цель изобретения - повышение точности моделирования.

10

Поставленная цель достигается тем, что устройство для моделирования характеристики люфта, содержащее блок сравнения, выход которого подключен к первому входу нелинейного элемента

15 типа зона нечувствительности , выход которого соединен с усилителем, выход которого подключен к первому входу интегратора, выход которого соединен с первым входом блока срав20нения, второй вход которого является входом устройства и подключен к входу блока дифференцирования, выход которого соединен с первым входом блока памяти, второй вход которого

25 подключен к йьаходу нуль-органа, выход которого соединен с первым входом интегратора, второй вход которого подключен к выходу блока памяти , содержит блок переключения,

30

,8B iKi ia «KaSBi 3 « i«aei « eS«« esa JB«MMB -. -, x-iaasKv ff

,,-:.. ;:.V..:,,I:/-:L..-. .. л- -N- -

3 -744636 фильтр высоких частот и фильтр низких частот, выход которого подключен к третьему входу интегратора, выход блока дифференциройания соединен с входом фильтра высоких частот, выход которого через блок переключения подключен ко второму входу нелинейного элемента типа на нёчувствитепьности , блок памяти соединен со входом фильтра ни,зкик частот. На фиг.1 представлена функционал ная схема устройства; На фиг.2 - ст тиче:ская характеристика нелинейного элемента типа зона нечувствительности . . . Устройство содержит блок 1 сравнения, нелинейный элемент 2 типа зона нечувствительности , усилитель 3, интегратор 4, блок 5 дифференцирования, фильтр б высоких частот, блок 7 переключения, нуль-орга 8, блок 9 памяти, фильтр 10 низких частот. .:...- - .Подключение фильтра высоких частот и выходу блока дифференцировани позволяет получить на выходе фильтра высоких частот сигнал, пропорцио нальный линейной комбинации &х бых Блок переключения фиксирует момёнт.перехода этого сигнала через . нуль и увеличивает в этот момент зо НУ йёЧУвствй ёль остй нели1нёйнЬгд элемента акйм образом, чтобы с:йгнал на выходе нелинейного элемента стай 1рйШымнулю п любом допустимом сигнале на его входе. Это соот. - -,-:-.- ,--.,-... .-.,.--.,-,-...- 7.чя-..-.(;.; ,---:- sef етвуёт расцеплеййю входного и выходноговалов в механической пе редаче. . Фильтр низких частот служит для формирования при. движении систе1л 1 в зоне люфта на входе интегратора сигнала, пропорционального скорости вращения вала нагрузки, которай равна х,,, ifcx, Д |j --stS чение скорости в момент равенства нулю сигнала ЬЫХ %biX/%W Устройство работает следующим образом.. -- / Навход блока 1 сравнения и блок 5 поступаёт входной сигнал, пропорциональный углу поворота двигателя Xg,. Для того, чтобй после выбора люфта имело место равенство f xg,j|t Л/2, в устройстве образована следящая система на элементах 1,2, усилителе 3 и интеграторе 4. До тех пор, пока входной сигнал меньше величины д , сигнал на выходе элемента 2 отсутствует, так как не выбрана зона нечувствительности нелинейного элемента 2. Контур следящей системы, образованный элементами 1, 2, усилителем 3 и интегратором 4, разомкнут. Как только сигнал йа выходе блока 1 сравнения достигает з.начёния|Д/2| , контур следящей системы замыкается. Это соответствует зацеплению входного и выходного валов механической передачи. На вход фильтра 6 высоких частот и блока 9 памяти поступает сигнал, пропорциональный скорости изменения входного сигнала. На выходе фильтра 6 получают сигнал Ьт- ЫДвижение с выбранным люфтом происходит до тех пор, пока сигнал V не изменит знак. Этот момент соответствует разъединению входного и выходного валов. Блок переключения 7 фиксирует мрменты перехода сигнала V через нуль и производит переключение с одной характеристики на другую. Например, при б70и при смене знака сигнала V происходит переключение с характеристики 11 на характеристику 12 (фиг.2).При этом сигнал у на выходе усилителя 3 становится равным йулю, срабагйвает нуль-орган 8 и блок 9 памяти запоминает в этот момейт сигнал , пропорциональный скорости вращения входного вала xg,x, . Зафиксированное значение скорости Щj оДнбврёмённо поступает на вход интегратора 4 и на вход фильтра iО, представляющий собой звено с пербйаточной функцией Н(5) tsV-i г-де т Ijjbjy /ffibK суммирующем входе интегратора 4 происходит вычитание сигнала с выхода фильтра 10 из сигнала с выхода блока 9 памяти. Движение в зоне люфта продолжается до момента времени, когда сигнал на выходе, блока 1 не достигнет величины|л/2| . Это соответствует выбору зоны люфта. Далее повторяются процессы, описанные выше.. Введение в устройство новых элементо;в и связей меаду ними: позволяет )6йэ:ёёсти реальные физические процессы в механической передаче, а следовательно, и повысить точность бделированйя. Формула изобретения Устройство для моделирования характеристики люфта,содержащее блок сравнения,выход которого подключен к перому входу нелинейного элемента типа зона нэчувст;вИтёльнЬсти , выход оторого соединен с усилителем, выход оторого подключен к первому входу нтегратора,выХоД которого соединен с ервым входом блока сравнения, второй вход которого является входом устройства и подключен к входу блоа дифференцирования, выход которого соединен с первым входом блока памяти, второй вход которого подключен к выходу нуль-органа, выход которого соединен с первым входом интегратора, втЬрой вход которого подключен к выходу блока памяти, отличаю щееся тем, что, с целью повышения точности моделирования, устройство содержит блок переключения, фильтр высоких частот и фильтр нйЭких частот, выход которого подключен к третьему входу интегратора, выход блока дифференцирования соединен со входом фильтра высоких частот, выход которого через блок переключения подключен ко второму входу нелинейного элемента типа зона нечувствительности , выход блока памяти сое-, динен со входом фильтра низких частот . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе „ 1. Авторское свидетельство СССР №474021, кл. G 06 G 7/48, 1973. 2, Фельдбаум А.А., Онуфрюк С.П. Электронная модель люфта. - Автоматика и телемеханика , 1956. т.XVII, № 6.

Ьых

-А,/2

.

&