Способ определения импульсной переходной функции Советский патент 1981 года по МПК G01M7/00 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ПЕРЕХОДНОЙ ФУНКЦИИ

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения импульсной переходной функции, и может быть использовано в машиностроении. Известен способ определения импульсной переходной функции, по которому испытуемый объект закрепляют на мембране, которая, в свою очередь, размещена на подвижной части копра свободного падения, последнюю сталкивают с преградой и формируют импульс, возбуждающий колебания мембраны и испытуемого объекта, измеряют отклик объекта в контрольных точках и определяют импульсную переходную функцию 1. Недостатком способа является необходимость выполнения условия соотношения масс, так iacca объекта должна быть в 100 раз меньше массы подвижной части копра. Часто это требование трудновыполнимо. Наиболее близким к предлагаемому является способ определения импульсной переходной функции, по которому объект закрепляют на столе электродинамического вибростенда, возбуждают колебания объекта путем подачи гармонического сигнала возбуждения на вход вибростенда, одновременно измеряют параметры возбуждения и отклика в контрольных точках объекта и рассчитывают импульсную переходную функцию 2. Для определения импульсной переходной функции по известному способу необходимо воспроизводить частоты по всему диапазону, регистрирование амплитудно- и фазочастотных характеристик системы требует осуществления большого объема экспериментальных работ и трудоемкой обработки данных. Цель изобретения - упрощение способа. Указанная цель достигается тем, что гармонический сигнал возбуждения подают на вход вибростенда в момент перехода напряжения сигнала возбуждения с Минуса на плюс, возбуждение колебаний объекта осуществляют на фиксированной частоте до полного затухания переходных процессов в объекте, в качестве параметров отклика объекта измеряют виброускорение и виброперемещение, и рассчитывают импульсную переходную функцию g(t) объекта по формулеg(t),U(t)(t), где А - виброускорение стола вибростенда; Сд/- частота колебаний стола вибростенU fe виброускорение объекта в контрольной точке; UW- виброперемещение объекта в контрольной точке. На чертеже представлена блок-схема устройства, осуществляющего предлагаемый способ. Устройство содержит вибростенд 1, генератор 2 гармонического сигнала, нелинейный элемент 3, позволяющий в нужный момент изменить свое внутреннее сопротивление с О до О (в качестве элемента 3 может быть использован управляемый тиристор), последовательно соединенный триггер 4, дифференциатор 5, ограничитель 6, второй триггер 7, второй дифференциатор 8, второй ограничитель 9, несимметричный триггер 10, формирователь 11 управляющего импульса,- ключ 12. Элементы блок-схемы, обозначенные позициями 4-11, образуют блок 13, управления нелинейным элеменСпособ осуществляется следующим образом. При замыкании ключа 12 блоком 13 управления формируется импульс, поступающий на нелинейный элемент 3. При этом сопротивление элемента 3 резко уменьщается, что приводит к перераспределению напряжения на катущке возбуждения вибростенда 1. Фаза колебания вибростенда 1 регулируется выбором рабочей точки триггера 4. Стол вибростенда 1 с установленным на нем объектом приходит в движение по закону f(t) )t. Блок регистрации (не показан) фиксирует отклик объекта U с момента срабатывания ключа 12 до установивщихся вынужденных колебаний объекта. Сравнивая полученную запись отклика Uc известным воздействием f(t), выделяют отклик объекта на действие помехи Д f. Затем расчетным путем определяют Д U - отклик объекта на действие помехи Д f рещением уравнения Вольтера второго рода. Импульсную переходную функцию g(t) вычисляют по формуле + () где А - возбуждение стола вибростенда; (У - частота колебаний стола вибростенU(i -виброускорение объекта в контрольной точке; Отклик объекта на действие сигнала возбуждения и помехи U Uj + А U, где из - отклик объекта на действие сигнала возбуждения f(t); ди - отклик объекта на действие помехи Д f. Формула изобретения Способ определения импульсной переходной функции, по которому объект закрепляют на столе электродинамического вибростенда, возбуждают колебания объекта путем подачи гармонического сигнала возбуждения на вход вибростенда, одновременно измеряют параметры возбуждения и отклика в контрольных точках объекта и рассчитывают импульсную переходную функцию, отличающийся тем, что, с целью его упроЩения, гармонический сигнал возбуждения подают на вход вибростенда в момент перехода напряжения сигнала возбуждения с минуса на плюс, возбуждение колебаний объекта осуществляют на фиксированной частоте до полного затухания переходных процессов в объекте, в качестве параметров отклика объекта измеряют виброускорение и виброперемещение и рассчитывают импульсную переходную функцию g(t) объекта по формуле g(t) U(t) (t), где А-виброускорение стола вибростенда; ш - частота колебаний стола вибростенда;-()- виброперемещение объекта в контрольной точке; и ()- виброускорение объекта в контрольной точке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 653992, кл. G 01 М 7/00, 1979. 2. Патент Великобритании № 1510492, кл. G 1 G. 1978 (прототип).