Устройство для управления системой виброзащиты сиденья транспортного средства

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ ВИБРОЗАЩИТЫ СИДЕНЬЯ ТРАНСПОРТНОГО |;РЕДСТВА, содержащее исполнительный механизм с штоком и сервоприводом , упругий элемент, установленный между сиденьем и штоком исполнительного механизма, связанный с сервоприводом блок управления , включающий в себя сумматор, и подключенные к соответствующим его входам дифференцирующее звено, ог;раничивающий и основной корректирующий фильтры, датчик абсолютного ускорения основания сиденья, соединенный с корректирующим фильтром, и датчик обратной связи по относительному перемещению штока исполнительного механизма, соединенный с одним из входов сумматора, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона виброзащиты, блок управления снабжен дополнительг ным корректирующим фильтром, через который сумматор соединен с входом сервопривода, и интегрирующими звеньями , подключенными к двум другим входам сумматора, при этом на упругом элементе смонтирован датчик деформации , выход которого соединен с входом упомянутого дифференцирующего звена, а на сиденьи установлен датчик абсолютного ускорения подушки сиденья, подключенный своим выходом к входам указанного.ограничивающего фильтра и одного из интегрирующих звеньев, к другому из коО О |Торых подключен выход упомянутого датчика абсолютного ускорения осно:л :л ;вания сиденья. .(Sk о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК аа el уЯ) В 60 и 1 .02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA. (21) 3390005/27-11 (22) 05. 02. 82 (46) 30.06.83. Бюл. Ю 24 (72) И.А.Веренич, А . Н. Останин и P. И. Фурунжиев (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 629,113.042.2(088.8) (56) l. Патент США 11 3606233, кл. 248-358, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР и 653146, кл. В 60 N 1/02, 1977 (прототип). (54) (57) УСТРОйство ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ .

СИСТЕИОЙ ВИЬРОЗАЦИТЫ СИДЕНЪЯ ТРАНС

ПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее исполнительный механизм с штоком и сервоприводом, упругий элемент, установленный между сиденьем и штоком исполнительного механизма, связанный с сервоприводом блок управления,. включающий в себя сумматор, и подключенные к.соответствующим 9f o входам дифференцирующее звено, сг-раничивающий и основной корректи" рующий rp льтры, датчик абсолютного ускорения основания сиденья, соединенный с корректирующим фильтром, и датчик обратной связи по относительному перемещению штока исполнительного механизма, соединенный с одним из входов сумматора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона виброзащиты, блок управления снабжен дополнитель; ным корректирующим фильтром, через который сумматор соединен с входом сервопривода, и интегрирующими звеньями, подключенными к двум другим входам сумматора, при этом на упругом элементе смонтирован датчик деформации, выход которого соединен с входом упомянутого дифференцирующе" го звена, а на сиденьи установлен датчик абсолютного ускорения подушки сиденья, подключенный своим выходом к входам указанного,ограничи" Я вающего фильтра и одного из интегрирующих звеньев, к другому из ко.торых подключен выход упомянутого датчика абсолютного ускорения осно;вания сиденья..

1025540

На чертеже схематически представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит основание сиденья 1,. гидравлический исролни50 тельный механизм 2, шток 3 с поршнем, пассивный упругий элемент 4, изолируемое сиденье 5, датчик 6 абсолютного ускорения "основания сиденья, датчик 7 абсолютного ускорения сиденья, датчик 8 деформации упругого элемента, датчик 9 обратной связи по относительному перемещению штока, фильтр 10 высоких частот, усилитель

11 с сумматором, дифференцирующее

Изобретение относится к устройствам для повышения комфортабельности транспортных средств, в част-, ности к сиденьям, снабженным систв" мой активной виброзащиты.

Известно устройство для управления системой активной виброзащиты, состоящее из исполнительного механизма со штоком и сервоприводом, упругого элемента, установленного lO между объектом виброзащиты и што ком исполнительного механизма, датчиков обратных связей по абсолютному ускорению объекта виброзащиты и по относительному перемещению штока исполнительного механизма., блока управления, включающего в себя усилитель, узкополосный Фильтр и фазовый кмопенсатор Р 1).

Недостатком устройства является наличие демпфирующего эффекта из-за влияния пассивного упругого элемента на .характер сигналов датчика относительных перемещений штока исполнительного механизма, что вызывает неустойчивую работу устройства.

Наиболее близким техническим ре" авнием к изобретению является устройство для управления системой активной виброзащиты сиденья транспорт-30 ного средства, содержащее исполни тельный механизм со штоком и сервоприводом, упругий элемент, установленный между сиденьем и штоком исполнительного механизма, связанный с сервоприводом блок управления, включающий в себя сумматор, и подключенные к соответствующим его входам дифференцирующее звено, ограничивающий и основной корректирующий Фильт-4О ры, датчик абсолютного ускорения основания сиденья, соединенный с кор. ректирующим фильтром, и датчик обратной связи по относительному пе" ремещению штока исполнительного механизма, соединенный с одним из входов сумматора (2).

Недостатком его является наличие в блоке управления дифференцирующих звеньев, способствующих появлению в сигнале управления постоянных и низкочастотных составляющих, вследствие чего шток исполнительно" го механизма может сместиться до упоров и,. следовательно, резко снизить эффективность виброзащиты. Наиболее существенным недостатком известного устройства является то, что шток исполнительного механизма непосредственно связан с виброизолируемым сиденьем и. для эффективной виброзащиты в частотном диапазоне дорожных возмущений (0,5-25 Гц) необходим дорогостоящий, энергоемкий быстродействующий привод.

Цель изобретения - расширение диапазона виброзащиты.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для управления системы виброзащиты сиденья транспортного средства, содержащем исполнительный механизм с штоком и сервоприводом, упругий элемент, установленный между сиденьем и.штоком исполнительного механизма, связанный с сервоприводом блок управления, включающий в себя сумматор, и подключенные к соответствующим его вхоДам дифференцирующее звено, ограничивающий и основной корректирующий фильтры, датчик абсолютного ускорения основания сиденья, соединенный с корректирующим фильтром, и датчик обратной связи по относительному перемещению штока исполнительного механизма, соединенный с одним из входов сумматора, блок управления снабжен дополнительным корректирующим фильтром, через который сумматор соединен с входом сервопривода, и интегрирующими звеньями, подключенными н двум другим входам сумматора, при этом на упругом элементе смонтирован датчик деформации, выход которого соединен с входом упомянутого дифференцирующего звена, а на сиденьи установлен датчик абсолютного ускорения подушки сиденья, подключенный своим выходом к входам указанного ограничивающего фильтра и одного из интегрирующих звеньев, к другому из которых подключен выход упомянутого датчика абсолютного ускорения основания сиденья.

3 . 10255" 0 звено 12, звенья 13 приближенного м интегрирования, корректирующий фильтр н

14, сервопривод 15. Совокупность ч элементов 10-14 образует блок 16,л управления. э

На чертеже обозначено: Х - нереме- с щение основания сиденья; Z - пере- т мещение штока исполнительного меха- в низма; 2 - перемещение сиденья. р

1О о

Устройство работает следующим образом.

При возмущении от дороги основание сиденья 1 передает колебания через исполнительный механизм 2 со штоком 3 и упругий элемент 4 на виброизолируемое сиденье 5. Сигналы датчиков 6 и 7 ускорении поступают че" рез ограничивающий фильтр 10 высоких частот на усилитель 11. На уси- щ литель 11 поступают и сигналы датчика 9 обратной связи, датчика 8 деформации упругого элемента и сигналы с выхода дифференцирующего звена 12, сигналы с выходов интегрирующих 5) звеньев 13. Усиленные сигналы поступают через корректирующий фильтр

14 на сервопривод 15, который обеспечивает перемещение штока исполнительного механизма согласно поступившему сигналу. Датчик 9 обрат30 ной связи обеспечивает пропорциональность между перемещением штока и величиной сигнала управления. Дат. чик 8 деформации упругого элемента обеспечивает эффективную виброзащиту на частоте резонанса упругого элемента, не вызывая автоколебаний. фильтр 10 высоких частот обеспечи-вает разделение сигналов управления по перемещению штока и датчика дефор- 40

4 ации упругого элемента в области изких частот и обеспечивает увелиение коэффициента усиления в обасти собственной частоты упругого лемента. Корректирующий фильтр 14 остоит из трех частей: блока чисого запаздывания, фильтра-пробки и

ысокочастотного запаздывающего фильт-. а. Задачей фильтра-пробкй является слабление коэффициента усиления и . обесречение устойчивости на частотах, лежащих выше собственной. частоты упругого элемента. 8ысокочастотный запаздывающий фильтр ослабляет сигнал управления на собственных частотах сервопривода и датчиков.

Для обеспечения достаточного демпфи рования и устойчивости системы на частотах сервопривода сигналы датчиков 6 и 7 ускорений интегрируются звеньями 13. Знак коэффициента усиления корректирующего фильтра и параметры блока чистого запаздывания выбирают из условий движения или при установке устройства на различные типы транспортных средств.

Использование предлагаемого устройства позволяет обеспечить эффек- тивную виброзащиту сиденья транспортного средства или иного объекта в широком диапазоне возмущающих воздействий. Снижение уровня вибро" ускорений на сиденьи водителя транспортного средства позволит увеличить.производительность и улучшить условия труда водителя за счет повышения средних скоростей движения пу" тем расширения диапазона допустимого влияния на водителя,возмущающего воздействия неровностей опорной поверхности.

1025540

Составитель А.Слыхов

Редактор Н.Гриванова Техред А,Ач Корректор С. Шекмар

° ЬФЮЮ ЙВМ ююВЮВЮЮ ВЮю Ю Ю ЮЮВЮ ВЮЙ

Заказ 4471/10 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР no делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

° ° 4ВЮЮюЮЮ ЮюююФВЮФ филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4