Устройство для воспроизведения случайныхВибРАций Советский патент 1981 года по МПК G01M7/00 

средкехзадраткчного значения сигнала, Входы которых подключены к выходам соответствующих полосовых фильтров, а анализатор выполнен в виде гребенки умножителей, второй вход каждого из которых :одключеи к выходу соответствующего стабилизатора. КрОМе того, с цглью уменьщения погрещности, обусловленной фазовым сдвигом 3 тракте возбу/.итсля колебаний, каждый .канал обратной связи снабжен сумматором, подключенным ко входу блока сравнения, и выполнен с двумя лараллсльио включеииыми ме.жду сумматором и Вибропреобразователсм цепями, каждая кз которых включает последовательно соединенные умножитель, интегратор и квадратор, при этом -вход ум«о кителя одной из цепей подключе1| к выходу стабилизатора через фазосдвигающее звеио. На фиг. 1 ;ИЗоб|)ажена блок-схема предлагаемого устррйсува Щ фиг. 2 - вариант лсполнения ка&аЛа обратной связи. Устройство сбдержит два статистически независимых генератора-- / щирокополосиого шумЯ; подключенных ко входам (один- нечетных, другой - четных) N формирующих каналов, каждый из которых содержит полосовой фильтр 2 и блок 3 регулировки уровня. Выходы формируюи: их каналов под;-:лючоиь через сумматор 4 к возбудителю 5 колебаний, иа платформе которого усталовлен Бибропреобразователь 6. |Выход вибрОПреобразователя 6 иодключен ко входам обратной связи каналов, каждый из которых содержит последовательио соединенные умножитель 7, интегратор 8 и блок 9 сравнения, ко второму входу которого подключен задатчик уровня (не локазап). Вторые входы умножителей 7 подключены через стабилизаторы 10 уровня к выходам полосовых фильтров .2 соответствующих формирующих каналов. Выход блока 9 сравнения подключен к управляющему входу блока 3 регулировки уровня. Устройство работает следующим обраСиектр генераторов ;/ щума разбивается полосовыми фильтрами -2 на Л узких спектральных полос. Сигналы сиектральиых полос регулируются по уровню соответствующими блоками 3 регулировки уровня и через сумматор 4 возбуждают возбудитель 5 колебаний. Сигнал вибропреобразователя 6 постунает на входы умножителей 7, на вторые входы которых подаются сигналы стабилизаторов JO, обеспечивающих ностоянство среднеквадратичного значения сигнала. Гребенка умножителей 7 образует анализатор (не показаи). Известно, что ностоянная составляюая произведения двух функций време -1И СО м gCO равна 5о /(О g(i)dt , f f (оо)Х ,. XG(co)rfo3, ;:е f (ю) f (со) ;1Скс;и 1Й спектр функции f(t); G(«) G{K) е - спектр, ;Г мплс5сго-сои5яжениый спектру OVUKUHM После перемножения спектров i перехода к трягонолтетрической митсграл.ного преобразовапия .получим -ic(co), (2) r;ic F(co) и G(co) - модули спектроз f (со) и G((o); (;-(oi) И ф(со) - их фазовые характеристики. Поскольку сигнал форммруюиюго diJLibTpa з.зкополос 1ый, то 5(0) F(( G(M) (o))()V-(3) Если перемножаемые функции f(t) и g(t) статически независимы, то независимы и их фазовые характеристики ф(ш) и яр (со), и (со) - t (м) представляет собок быстрО осциллирующую функцию. в этом случае в силу леммы Римана 5(0) 0. Это свойство позволяет выделить из суммы случайных сигналов только «свой сигнал и при известном значении Р{ы) оценить по величине постоянной составляющей 5(0) на выходе умножителя 7 его ,1-;альную мощность. Постоянная составляющая В соответствии с первым интегралом в выражении (1) выделяется интегратором 8 и сравнивается с иапряжеиием задатчика в блоке 9 сравнения. Напряжение ощибки воздействует на управляющий вход блока 3 регулировки уровня. Таким образом, процесс авторегулироваиия по каждой сиектральной полосе осуществляется только в зависимости от уровия «своего сигнала, и мещающее воздействие соседних каналов исключается. Множитель (со)-if)(co) в выражеиии (3) определяет методическую погрещность устройства, обусловленную фазовыми сдвигами в тракте. Если такая погрещность существенна, то уменьшение ее может быть лостигнуто путем выбора достаточно малой шир.ины спектральных полос

Юь Ю21, при которой (со) ( ) МОжет считаться величиной постоянной в пределах полосы, и канал обратной связн может быть построен по принцнпу разделен-ия квадратурных составляющих, как показано на фиг. 2. Для этого параллельно умножителю 7 с интегратором 8 вводится еще один умножитель 11с. интегратором У2, выходы интеграторов 8 и 12 через квадраторы 13 и сумматор 14 соединяются со входом блока 9 сравнения. Второй вход умножителя 11 подключается к стабилизатору 10 через фазосдвнгающее звено 15 со сдвигом.

Таким образом, на выходах :1:1теграторов действуют квадратурные составляющие полной величины 5(0), которые после возведения в квадрат и суммирования дают на входе блока 9 сравнения значение 5(0), не зависящее от разности ср(сй) -

-1|5(СО).

Устройство позволяет повысить тоЧ ность воспроизведения заданной спектральной характеристики.

Формула .изобретения

1. Устройство для воспроизведения случайных вибраций, содержащее генераторы шума, подключенные ко входам формирующих каналов, каждый из которых включает последовательно соединенные нолосовой фильтр, блок регулировки уровня .и общий для всех каналов сумматор, возбудитель колебаний, вход которого подключен к выходу сумматора, и многоканальную обратную связь, включающую вибропреобразователь, анализатор, ннтегратор, блок сравнения, второй вход которого подключен к задатчмку уровня, а выход - « уп1равляюще|Му входу блока регулировки уровня, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности воспроизведения, оно снабжено стабилизаторами среднеквадратичного значения сигнала, входы которых подключены к выходам соответствуюш,их полосовых фильтров, а анализатор выполнен в виде гребенки умножителей, второй вход каждого лз которых подключен к выходу соответствующего стабилизато-ра.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения погрешности, обусловленной фазовым сдвигом

в тракте возбудителя колебаний, каждый канал обратной связи снаблсен сумматором, подключенным ко входу блока сравнення, и выполнен с двумя параллельно включенными между сумматором и вибропреобразователем цепями, каждая из которых включает последовательно соединенные умножитель, интегратор и квадратор, ирл этом вход умножителя одной из цепей подключен к выходу стабилизатора через

фазосдвигающее звено.

Источннкн информации, принятые во внимание при экспертизе:

Т

1.Авторское свидетельство СССР 419755, кл. G 01 М 7/00, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 231180, кл. G 01 М7/00, 1971 (ирототин).

7

-

JJ