Устройство для формирования случайных вибраций Советский патент 1982 года по МПК G01M7/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СЛУЧАЙНЫХ

ВИБРАЦИЙ

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для формирования случайных вибраций. Известно устройство для формирования случайных вибраций, содержащее последовательно соединенные генератор шума, формирователь, включающий набор полосовых фильтров, усилители АРУ, сумматор, усилитель мощности и возбудитель колебаний, цепь обратной связи, включающую вибродатчик, набор анализирующих фильтров, подключенных к выходу вибродатчика, блоки сравнения, выходы которых подключены к управляющим входам усилителей АРУ 1. Устройство позволяет сформировать спектр случайных вибраций, однако точность формирования невысокая, что обусловлено взаимовлиянием каналов формирования. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для формирования случайных вибраций, содержащее последовательно соединенные генератор белого щума, сумматор и электродинамический возбудитель колебаний, вибродатчик, цепи обратной связи, каждая из которых включает полосовой фильтр, подключенный к выходу вибродатчика, измеритель дисперсии, блок сравнения, усилитель АРУ, управляющий вход которого подключен к выходу блока сравнения, сигнальный вход - к выходу полосового фильтра, а выход - к сумматору, линию задержки 2. Устройство формирует спектр случайных вибраций, устраняя взаимную корреляцию сигналов на входе сумматора. Последнее достигается за счет того, что сигналы на вход сумматора поступают со сдвигом во времени. Однако точность формирования спектра устройством снижается из-за возникающих при испытании устойчивых гармонических колебаний. Целью изобретения является повыщение точности. Указанная цель достигается тем, что в каждой цепи обратной связи линия задержки подключена входом к вибродатчику, а выходом - к полосовому фильтру. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство для формирования случайных вибраций содержит последовательно соединенные генератор 1 белого щума, сумматор 2 и возбудитель 3 колебаний, вибродатчик 4, цепи обратной связи (не обозначены).

каждая из которых включает ли-нию 5 задержки, полосовой фильтр 6, измеритель 7 дисперсии, блок 8 сравнения и усилитель 9 АРУ, управляющий вход которого подключен к выходу блока 8 сравнения. Сигнальный вход усилителя 9 подключен к выходу соответствующего полосового фильтра б, а выход - к сумматору 2.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал генератора 1 белого шума через сумматор 2 поступает на вход возбудителя 3 колебаний. Вибродатчик 4 преобразует механические колебания в электрический сигнал, который через линии 5 задержкн и полосовые фильтры 6 поступает на входы измерителей 7 дисперсии и в обратную связь на входы усилителей 9 АРУ. Сигналы с выходов измерителей дисперсин 7 поступают на один из входов блоков 8 сравнения, на вторые входы которых поступают опорные сигналы с выхода задатчика программы (не показан). Сигналы рассогласования с выходов блоков 8 сравнения поступают на управляющие входы усилителей 9 АРУ. С выходов усилителей 9 сигналы обратной связи поступают на входы сумматора 2 и суммируются с сигналом генератора 1 белого щума.

Для подавления гармонического сигнала, имеющего период То, и поступающего, например на входы первой и второй цепей обратной связи, во второй цепи устанавливают задержку сигнала равную t КТо + + -, где К - положительное целое число. При этом гармонические сигналы указанных цепей будут поступать на вход сумматора 2 в противофазе.

В то же время для случайных составляющих обратная связь является положительной, так как дисперсия суммы сигналов цепей обратной связи и сигнала генератора белого шума, декоррелированных линиями 5 задержки, равна сумме их дисперсий.

Изобретение повыщает точность формирования спектра случайных вибраций путем подавления гармонических составляющих, возникающих в процессе испытаний.

Формула изобретения

Устройство для формирования случайных вибраций, содержащее последовательно соединенные генератор белого шума, сумматор и электродинамический возбудитель колебаний, вибродатчик, цепи обратной связи, каждая из которых включает полосовой фильтр, подключенный к выходу вибродатчика, измеритель дисперсии, блок сравнения, усилитель АРУ, управляющий вход которого подключен к выходу блока сравнения, сигнальный вход - к выходу полосового фильтра, а выход - к сумматору, линию задержки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в каждой цепи обратной связи линия задержки подключена входом к вибродатчику, а выходом - к полосовому фильтру.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2990176/25-28, кл. G 01 М 7/00, 1980 (прототип).