Устройство для управления синусоидальными вибрациями

 

Изобретение относится к области вибрационной техники, в частности к устройствам управления электродинамическими вибростендами при испытании ни гармоническую вибрацию. Целью из об{)етвния является упрощение устройства и повьппение его экономической эффективности. Устройство сог держит накапливающий сумматор), постоянное запоминающее устройство синуса , цифроаналогевый преобразователь , усилитель с переменным коэффициентом усиления, два фильтра низких частот (ФНЧ), усилитель, детектор интегратор, схему сравнения, генератор тактовых импульсов, делитель частоты , фазовый компаратор, программируемый делитель частоты, управляемый генератор, задатчик скорости развертки , реверсивный счетчик, триггер реверса , компаратор, логарифматор и переключатель вида развертки. За счет исключения двух блоков памяти и упрощения ФИ на выходе усилителя с переменным коэффициентом усиления (Л упрощается конструкция устройства и повышается иго экономическая эфс фективность, кроме того, возможность использования ПЗУ синуса с меньшим быстродействием удешевляет устройство . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д) С 05 D 19/02

ОПИСАНИЕ ИЗОН Кт нил

К ASTOPCHOMV СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3912767/24-24 (22) 17.06.85 (46) 07. 11.86. Бюл. У 41 (72) В.Ф.Черепов (53) 62-50(088.8) (56) Л.А.Кузнецов. Вибрационные испытания элементов и устройств автоматики.. М.: Энергия, 1976, с ° 87, Авторское свидетельство СССР

В 1051505, кл. G 05 D 19/02, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИНУСОИДАЛЬНЫЯ, ВИБРАЦИЯМИ (57) Изобретение относится к области вибрационной техники, в частности к устройствам управления электродинамическими.вибростендами при испытании на гармоническую вибрацию. Целью изобРетения является упрощение устройства и повышение его экономической эффективности. Устройство со-. держит накапливающий суммато1, пос„.Я0„„1269112 А1 тоянное запоминающее устройство синуса, цифроаналоговый преобразователь, усилитель с переменным коэффициентом усиления, два фильтра низких частот (ФНЧ), усилитель, детектор, интегратор, схему сравнения, генерагор тактовых импульсов, делитель частоты, фазовый компаратор, программируемый делитель частоты, управляемый генератор, задатчик скорости развертки, реверсивный счетчик, триггер реверса, койпаратор, логарифматор н переключатель вида развертки. За счет исключения двух блоков памяти и упрощения ФНЧ на выходе усилителя с переменным коэффициентом усиления упрощается конструкция устройства и повышается его экономическая эффективность, кроме того, воэможность использования ПЗУ.синуса с меньшим быстродействием удешевляет устройство. 2 ил.

126)112

Изобретение относится к вибрационной технике, в частности к устройствам управления электродинамическнми вибростендами при испытании на гармоническую вибрацию, и может быть

5 использовано как генератор переменной частоты с автоматической разверткой.

Цель изобретения — упрощение уст1Î ройства и повьш ение экономической эффективности.

На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — функциональная схема лога15 рифматора.

Устройство для управления синусоидальными вибрациями содержит накапливающий сумматор 1, состоящий иэ сумматора 2 и триггерного регист.ра 3, постоянное запоминающее устройство 4 синуса, цифроаналоговый преобразователь 5, усилитель, б с переменным коэффициентом усилении, фильтр 7 низких частот, усилитель 8, детектор 9, интегратор 10, схему 11 сравнения, генератор 12 тактовых импульсов, делитель 13 частоты, фазовый компаратор 14, программируемый делитель 15 частоты, управпяемый генератор 16, фильтр 17 низких частот, эадатчик 18 скорости развертки, реверсивный счетчик 19, триггер ?О реверса, компаратор 21, логарифматор 22 и переключатель 23 вида развертки. Выход фильтра является выхо-, дом устройства на виброустановку.

Выход виброустановки подключен к входу усилителя 8. Логарифматор 22 содержит элементы ИЛИ 24, инверторы 25, элементы И 26, многоразрядный дели4Î тель 27 частоты9 элементы И 28 и элемент ИЛИ 29.

Устройство работает следующим образом.

Перед пуском устройства в ревер-45 сивном счетчике 19 установлено двоичное число п9 соответствующее значению нижней частоты синусоидальных вибраций fthm. Накапливающий сумматор 1 установлен в нулевое состояние при включении питания.

При поступлении тактовых имгульсов с выхода генератора 12 на вход триггерного регистра 3 накапливающего сумматора 1 на выходе регистра 3 во времени t< значение двоичного кода изменяется по закону и; и i9 i t;.f где f — частота дискретизации, определяемая частотой повторения импульсов генератора 12 .

Значение с выхода регистра 3 поступает на адресные шины постоянного запоминающего устройства 4, где задана таблица значений функции 81пч9; °

Значение аргумента ч9, соответствует адресу ячейки постоянного запоминающего устройства, при этом

2 и (а + а )

Ч 9

l 3 б. где а и а; — адрес нулевой и i-ой ячеек постоянного запоминающего устройства 4, И 2 — число дискретных отсчеЪ тов функции, При a„ О а; = — 2 И, а р., при дискретном задании может быть эапи9 са но 2,91.

3 1

1ф ° m р

9. Я где Т вЂ” период синусоидальных колебаний, то подставляя в выражение для а. получаем

Тя ° f

М-5 1 или - И--i (FFl

А

Ф f 1

1 il где ТЧ=,— — период дискретизации Ч

f — - частота синусоидальных

Т колебаний.

Генерируемая частота f определяfо, ° а а ется как Е . 9 но так как

1

"- и и соответствует приращению адреса постоянного запоминающего устройQ ства 4, то f f â€, т.е. генерируемая частота определяется частотой дискретизации и приращением адреса постоянного запоминающего устройст ва 4, задаваемого реверсивным счетчиком 19 в накапливающем сумматоре 1.

При изменении состояния реверсивного счетчика 19 во времени по линейному или логарифмическому закону выходная частота сигнала цифроаналогового преобразбвателя 5 изменяе-.ся по такому же закону. Цифровой сигнал с постоянного запоминающего устройства 4 преобразуется цифроаналоговым. преобразователем 5 в аналоговый сигнал, который через усилитель 6 поступает на фильтр 7 низких частот.

Так как fq является неизменной, то

12691! 2

3 и частота среэа фильтра 7 низких частот устанавливается неизменной.

Сигнал с выхода фильтра 7 низких частот поступает на вибрационную установку (не показана), с выхода которой сигнал обратной связи, соответствующий уровню вибрации, поступает на усилитель 8, у которого коэффициент усиления изменяется в зависимости от задаваемого уровня нибрации. Сигнал с выхода усилителя 8 через детектор 9 и интегратор 1О поступает на схему 11, где сравнивается с..опорным сигналом и формируется сигнал ошибки, управляющий коэффициентом усиления усилителя б. Таким образом, стабилизуется уровень вибрации на вибрационной установке, который уже не зависит от генериру- емой частоты.

Сигнал с выхода генератора 12 . через делитель 13 поступает н качестве опорной частоты f, на один иэ входов фазового компаратора 14, на другой вход которого поступает через программируемый делитель 15 частота управляемого генератора 16, деленная .в К раз. Сигнал ошибки с выхода компаратора 14 через фильтр .17 низких частот управляет частотой генератора 16, стабилизируя ее в соответствии с выражением Й,„ = f ° К.

Задавая задатчиком 18 код на входе программируемого делителя 1S, изменяют коэффициент деления К и частоту генератора 16. Сигнал с генератора 16 с частотой, соответствующей . заданной скорости развертки, поступает или через логарифматор 22 или непосредственно в зависимости от положения переключателя 23 на вход реверсивного счетчика 19. Этот счетчик . производит счет на сложение или вычитание в зависимости от состояния триггера 20 реверса. Информация о частоте с выхода реверсивного счетчика 19 поступает также на вход компаратора 21 и на другой вход логарифматора 22. Если частота достигает значений Е„ или f (значение верхней частоты синусондального сигнала), та компаратар 21 формирует сигнал переключения триггера 20, который управляет работой ренерсивного счетчика 19 на сложение или вычитание. Ла- гарифматор 22 определяет положение первой единицы слева в двоичном коде счетчика 19 и н зависимости от того, н каком разряде слева находится первая единица, коммутирует соответстнующий выход делителя 27. Таким образом, чтобы при возрастании час5 таты генератора частота счетных импульсов реверсивного счетчика 19 возрастала по показательному эакОну, обеспечивая логарифмическую шкалу частоты генератора.

Выходная шина счетчика 19 в логарифматоре 22 подключена к входам элементов ИЛИ 24 таким образом, что старший значащий разряд (СЗР) и младший значащий разряд (МЗР) — к входам элемента ИЛИ 24 с обозначением СЗР и М3Р соответственно. Число элементов ИЛИ 24, инверторов 25, элементов

И 26 и элементов ИЛИ 28 равно числу разрядов счетчика 19. Появление логической "1" слева в одном из разрядов счетчика 19 приводит к появлению логической-"1" на выходе элемента И 26 этого разряда и всех разрядов в сторону МЗР и логического "О" на выходе

25 элемента И 26 всех разрядов в сторону

СЗР. Логические "1" на выходах элементов И 26 открывают соответствующие элементы И 28 и подключают выходы делителя 27 на соответствующие входы

30 элемента ИЛИ 29, с выхода которого сигнал поступает через переключатель 23 на счетныйвход счетчика !9;Сигнал с ге нератора 6 поступает на вход делителя

27,выходной сигнал которого поступает

35 на соотвествующие элементы И 28.

Таким образом, эа счет исключения двух блоков памяти и использования фильтра низких частот с фиксированной . частотой среза вместо перестраиваемого

40 фильтра низких частот упрощается конструкция предлагаемого устройства..

Кроме того, возможно использование постоянного запоминающего устройства с меньшим быстроденствием и, следова4> тельна, более дешевого. Задание скорости развертки осуществляется в соответствии с требованиями стандартов на испытания, а следовательно, не требуется производить перерасчеты

50 длительности развертки, зависящей как от скорости развертки, так и от диапазона изменения частоты от некиего до верхнего ее значений.

Я Ф а р и у л а н э а б р е т е н и я

Устройство для управления синусоидальными вибрациями, содержащее

69112

Ваха на

5аОроустанад у дЪФ с Афана юли

Б 12, генератор тактовых импульсов, последовательно соединенные постоянное запоминающее устройство синуса, цифроаналогоный преобразонатель и уси литель с переменным коэффициентом усиления, последовательно соединенные детектор и интегратор, а также . посл ед он а т ель но со еди н ен ные к омп ар атор, первый вход которого предназначен для ввода кода верхней частоты синусоидальных вибраций, а второй вход - для ввода кода нижней частоты, триггер реверса и ренерсивный счетчик, о т л.и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью упрощения устройства и повышения экономической эффективности, в него введены накапливающий сумматор, состоящий иэ сумматора, соединенного с триггерньм регистром, а также схема сравнения, первый фильтр низких частот, эадатчик скорости развертки, логарифматор и усилитель, а также введены последовательно соединенные делитель частоты, фазовый компаратор, второй фильтр низких частот, управляемый генератор и программируемый делитель .частоты, .выход которого соединен с вторым входом фазового компаратора, второй вход программируемого делителя частоты соединен с выходом задатчика скорости развертки, ны-. ход генератора тактовых импульсов соединен с нходом делителя частоты и с вторым нходом триггерного регист. ра, первый выход которого соединен с первым входом сумматора, являющимся входом накапливающего сумматора, с вторым входом сумматора соединен выход реверсивного счетчика, а также третий вход компаратора и первый

10 вход логарифматора, второй нход которого подключен к выходу управляемого генератора, а через переключатель позиции "Лин" — к входу реверсивного счетчика, который через пе15 реключатель позиции "Лог" соединен с выходом логарифматора, второй выход триггерного регистра, который является выходом накапливающего сумматора, подключен к входу, постоянно20 го запоминающего устройства синуса, к перному входу схемы сравнения подключен источник опорного напряжения, к второму входу - интегратор, а к выходу схемы сравнения - второй вход усилителя с переменным коэффициентом усиления, выход которого соединен с входом фильтра низких частоФ, вы- . ход которого является выходом устрой-. ства на виброустановку, à вход ус 3(ройства с виброустановки соединен с усилителем, выход которого соединен с входом детектора °

1269 t 12

Составитель И.Левина

Техред A.Êðââ÷óê Корректор В.Вутяга

Редактор И,Шулла.. Заказ 6035/50 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаи изобретений и открытий 313035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4