Система управления вибрационнымииСпыТАНияМи Советский патент 1981 года по МПК G01M7/00 

(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВИБРАЦИОННЫМИ ИСПЫТАНИЯМИ

Изобретение относится к испытател ной технике, а именно к системам управления вибрационными испытаниями, и может быть использовано в машиностроении. Известна система управления вибрациями, содержащая генератор „белого шума, гребенку формирующих фильт ров, вибропреобразователь, анализирующие фильтры, коммутатор, аналогоцифровой преобразователь и подключен ную к последнему цифровую вычислител ную машину СЦВМ). Данная система поз воляет управлять вибрациями, сравнивая измеренные параметры вибропроцес са с заданными L 3 Однако ЦВМ используется только в контуре обратной связи для корректировки воздействий по каждому каналу и не используется для задания управляющих воздействий в канале формирования. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является система -управления вибрационными испытаниями, содержащая ЦВМ, цифроаналоговый преобразователь, подключенный к выходу ЦВМ,возбудитель колебаний, вибропреобразователь, устанавливаемый на испытуемом изделии, аналогоцифровой преобразователь, подключенный входом к выходу вибропреобразователя, а выходом - ко входу ЦВМ, Система осуществляет управление вибрациями с помощью ЦВМ, которая используется не только для обработки информации в цепи обратной связи, но и для задания и формирования управляющих воздействий в цепи формирования 2 . Недостатком известной системы является то, что процесс,задаваемый с помощью алгоритма обратного преобразования Фурье, является периодическим и его спектр отличается от требуемого. Это вызывает снижение точности виброиспытаний, так как может возникнуть случайная близость собственных частот испытуемого изделия к частотам воздействия. При этом вибропогруженность отдельных частей изделия отличается от реальной, имеющей место при сплошном характере спектра.

Цель изобретения - повышение точности управления вибрационными испытаниями .

Указанная цель достигается тем, что система снабжена включенным меж ду цифроаналоговым преобразователем и возбудителем колебаний блоком перемножения и генератором зукополосного шума, подключенным ко второму входу блока перемножения.

На чертеже представлена блок-схема, системы.

Система содержит цифровую вычислительную машину 1, цифроаналоговый преобразователь 2, блок 3 перемножения, генератор 4 узкополосного шума, возбудитель 5 колебаний, вибропреобразователь 6, устанавливаемый на испытуемом изделии (на чертеже не показано), аналого-цифровой преобразователь 7.

Система работает следующим обра зом.

Вычислительная машина I при помош,и алгоритма обратного быстрого преобразования Фурье генерирует процесс с дискретным спектром и выдает его через цифроаналоговый преобразовател 2 на блок 3 перемножения. В блоке 3 перемножения этот процесс умножается на сигнал с. узкополосным спектром с выхода генератора 4 шума, В результате на выходе блока 3 перемножения получается процесс со сплошным спект ром, который подается на вход возбудителя 5 колебаний.

Выбирая ширину спектра узкополосного сигнала равной расстоянию между гармопикаг-ш генерируемого процесса,. можно добиться малых искажений формы спектральной плотности результирующего сигнала. В частности, в качестве генератора 4 шума можно использовать генератор двоичного псевдослучай,ного сигнала, что позволяет упростить схему блока 3 перемножения путем замены операции умножения сигнла на +1 и на -1 на операцию переключения полярности сигнала. Частота генератора выбирается по формуле

,

где Af - расстояние между гармониками

процесса, генерируемого цифровой вычислительной машиной

Получаемый на выходе вибропреобразователя 6 процесс через аналого-цифровой преобразователь 7 подается в цифровую вычислительную машину 1, где при помощи алгоритма быстрого преобразования Фурье производится его спектральный анализ.

С помощью алгоритма управления спетральные характеристики процесса на выходе цифроаналогового преобразователя 2 изменяются таким образом, чтоб спектральная плотность выходного процесса была близка к заданной.

. Предлагаемая система позволяет повысить точность управления вибрационными испытаниями.

Формула изобретения

Система управления вибрационными испытаниями, содержащая цифровую вычислительную машину, цифроаналоговый преобразователь, подключенный к выходу ЦВМ, возбудитель колебаний, вибропреобразователь, устанавливаемый на испытуемом изделии, аналого-цифровой преобразователь, подключенный входом к выходу вибропреобразователя, а выходом - ко входу ЦВМ, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности, она снабжена включенным между цифроаналоговым преобразователем и возбудителем колебаний блоком перемножения и генератором узкополосного шума, подключенным ко второму входу блока перемножения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Гетманов А.Г. Автоматическое управление вибрационными испытаниями. М., Энергия, 1978, с. 86 (прототип)