Устройство для испытания изделий на случайные широкополосные вибрации
Изобретение относится к испытательной технике и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1045038. Целью изобретения является ускорение испытания изделия за счет более быстрого устранения рассогласования уровней опорного и мгновенного dneKTpoB с помощью автоматического изменения постоянной интегрирования . Информация из блока памяти 10 поступает на вход цифрового синтезатора 11, который формирует последовательность отсчетов, поступающих на вход 1 , а затем на вход возбудителя 2 колебаний. Сигнал с выхода, датчика возбудителя 2 колебаний поступает на вход АЦП 3 и далее на вход цифрового анализатора 4 спектра, в котором формируются числа, срответствую1цие амплитуде всех компонент начального спектра. Сумма,компонент опорного спектра с выхода задатчика 6 спектра по сигналу записи регистра 9 накапливается в первом накапливающем сумматоре 23, а разносить компонент опорного и мгновенного спектров накапливается во втором сумматоре 24. Далее сигнал, последовательно проходя через сумматор-вычитатель 25, делитель 26, умножитель 27 и сумматор- 28, поступает в качестве управляюще59 (Л I J HZEl т. 23 mi-bffl I-I д J 2& т 27 т. Ц-Л-ЫЬ Мин гпт Го аСмгкс
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
t51) 4 О 01 M 7/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ мин
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1045038 (21) 3975701/25-28 (22) 05.11.85 (46) 23 ° 03.87,. Бюл. 9 11 (72) Б. А. Иаксимов, В. В. Сумароков, С. Ф. Свиньин и В. Ф. Черепов (53) 620.178.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 1045038, кл. G 01 M 7/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСГП>1ТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ
НА СЛУЧАЙНЬ1Е 1ЧИРОКОПОЛОСНЬ1Е ВИБРАЦИИ (57) Изобретение относится к испытательной технике и является усовершенствованием изобретения по авт. св.
У 1045038. Целью изобретения является ускорение испытания изделия за счет более быстрого устранения рассогласования уровней опорного и мгновенного спектров с помощью автоматического изменения постоянной интегрирования. Информация из блока памяти
„„SU„„1298571 А 2
10 поступает на вход цифрового синтезатора 11, который формирует последовательность отсчетов, поступающих на вход ПАП 1, а затем на вход возбудителя 2 колебаний. Сигнал с выхода . датчика возбудителя 2 колебаний поступает на вход АЦП 3 и далее на вход цифрового анализатора 4 спектра, в котором формируются числа, соответствую|цие амплитуде всех компонент начального спектра. Сумма компонент опорного спектра с выхода задатчика
6 спектра по сигналу записи регистра
9 накапливается в первом накапливающем сумматоре 23, а разность компонент опорного и мгновенного спектров накапливается во втором сумматоре 24.
Далее сигнал, последовательно проходя через сумматор-вычитатель 25, делитель 26, умножитель 27 и сумматор
28, поступает в качестве управляюще12985 го сигнала в компаратор 29, Сигнал с выхода компаратора управляет величиной постоянной интегрирования, выдаваемой мультиплексором 30 на вход второго регистра 31, которая определяет работу регулятора 7 постоянной интегрирования. При появлении рассог71 ласования опорного и мгновенного спектров сначала происходит быстрое сближение уровней мощности мгновенного и опорного спектров, а затем флуктуации значения мощности мгновенного спектра вокруг опорного спектра.
1 ил.
Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для использования в приборостроении, машиностроении и т.д. и является усовершенствованием устройства по авт.св.5
Р 1045038.
Цель изобретения - ускорение испытания изделия.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для испытания изделия на случайные широкополосные вибрации обеспечивается более быстрое устранение рассогласования уровней опорного и мгновенного спектров за
15 счет автоматического изменения постоянной интегрирования.
На чертеже показана структурная схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь 1 (ЦАП), возбудитель 2 ко-. лебаний с вибродатчиком (не изображен), аналого-цифровой преобразователь 3 (АЦП), цифровой анализатор 4, спектра, первый сумматор 5, эадатчик
6 спектра, регулятор 7 постоянной интегрирования, второй сумматор 8, первый регистр 9, блок 10 памяти, цифровой синтезатор 11, синхронизатор 11, содержащий первый генератор
13 тактовых импульсов, последовательно соединенный с блоком 14 задержки и триггером 15, сигнал с которого вместе с сигналом от второго генератора 16 тактовых импульсов подается на логическую схему И 17, соединенную со счетчиком 18. В состав задатчика 6 спектра входят счетчик 19 и постоянное запоминающее устройство
20, а блок 10 памяти содержит опера40 тивное запоминающее устройство 21 и счетчик 22. Устройство также содержит накапливающие сумматоры 23 и 24, входы которых соединены с задатчиком
6 спектра и с синхронизатором 12, сумматор-вычитатель 25, соединенный с выходом второго накапливающего сумматора 24, который выполняет роль блока перемены знака, а также последовательно соединенные делитель 26, умножитель 27, третий сумматор 28, компаратор 29, мультиплексор 30 и регистр 31.
Устройство работает следующим образом.
В начальный момент при включении питания обнуляется информация в блоке 10 памяти. Значение начального, состоящего из нулевых отсчетов спектра, поступает на вход цифрового синтезатора 11, который на основе обратного быстрого преобразования Фурье формирует временную последовательность отсчетов, поступающих на вход
gAp 1, с выхода которого аналоговый сигнал поступает на вход возбудителя
2 колебаний. Сигнал с выхода вибродатчика поступает на вход АЦП 3 и далее на вход. цифрового анализатора 4 спектра. По истечении времени анализа в ячейках памяти анализатора 4 находится число, соответствующее амплитуде всех N компонент начального спектра.
Затем осуществляется алгоритм управления. С задатчика 6 спектра и анализатора 4 происходит синхронное считывание 0 пар компонент спектра, начиная с первой.
В этот же момент с выхода мультиплексора 30 значения постоянной интегрирования записываются во второй регистр 31, а первый и второй накапливающие сумматоры 23 и 24 устанавли-, ваются в ноль. Разность каждой i-й (i < 1, N) пары компонент с выхода
S
К-1
t, вв, 2м/К где S„
3 12985 первого сумматора 5 нака;.ливается по сигналу записи регистра 9 (с синхронизатора 12) во втором накапливающем сумматоре 24, а сумма компонент опорнсго спектра по сигналу записи регистра 9 накапливается в первом накапливающем сумматоре 23. Если сумма разностей на выходе второго накапливающего сумматора 24 имеет отрицательный знак, в сумматоре-вычитателе 10
25 происходит ее преобразование в положительное число той же абсолютной величины. В делителе 26 происхо"
С к1 дит деление суммы K (R.- ;"
7=1 15
N сумму ) R .. В умножителе 27 проис1
i= f ходит умножение частного от деления на значение постоянной интегрирования — Ы„ „ На выходе третьего сумма20 тора 28 формируется величина (Н -S; ) мс нс макс 25,в;
i =1
Если с компаратор 29 перемин водит мультиплексор 30 в режим выдачи на вход второго регистра 31 значения Ы „, иначе на вход второго ре-30 гистра 31 подается величина с .
После каждого цикла работы устройства, включающего в себя синтез, анализ и управление широкополосной вибрацией, во втором регистре 31 фикси- 35 руется новое значение постоянной интегрирования с, которое в следующем цикле определяет работу первого мультиплексора 7 (регулятора постоянной интегрирования). Из формулы (1) 0- 40
- < макс
Для устойчивости работы устройстsa нижнейграницей z надо брать с .„ „"
>, 2, что- и выполйяет мультиплексор 30.
При линейном изменении с .постоян- 45 ная интегрирования 2 меняется стеФ. пенным образом (т.е. нелинейным), обеспечивая (в начале испытаний) при. быстрое изменение 8 в формумии К ле „(1) 50
55 значение i-й спектральной составляющей на (К-1) шаге, записанное в блок 10 памяти; значение i-й спектральной составляющей, измеренное анализатором 4;
R — заданное значение i-й составляющей спектра;
К вЂ” коэффициент передачи на
i-й частоте от входа синтезатора 11 до выхода анализатора 4; — число разрядов, на которое осуществляется сдвиг выходного кода.
Когда общая энергия опорного и мгновенного спектров становится прин мерно одинаковой 1 (R — ". ): О, 1-=1
1 постоянная интегрирования 2 макс обеспечивает медленное, но точное
М 1(K) отслеживание условия ). (R. — 8 )=
i=1 — О, что и требуется при работе системы.
При появЛении любого рассогласования опорного и мгновенного спектров сначала происходит быстрое сближение уровней мощности мгновенного и опорного спектров, а затем флуктуации значения мощности мгновенного спектра вокруг значений опорного спектра.
Изобретение обеспечивает за счет автоматического изменения постоянной интегрирования более быстрое рассогласование уровней опорного и мгновенного спектров по сравнению с известным устройством и позволяет ускорить испытания изделия.
Формула изобретения
Устройство для испытания изделий на случайные широкополосные вибрации по авт. св. У 1045038, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ускорения испытания, в него введены два накапливаюших сумматора, последовательно соединенные сумматор-вычитатель, делитель, умножитель, третий сумматор, компаратор, мультиплексор и второй регистр, первый и второй источники опорных напряжений, соответствующих максимальному и минимальному значениям постоянной интегрирования, причем информационный вход первого накапливающего сумматора соединен с выходом задатчика спектра, а первый информационный вход второго. накапливающего сумматора соединен с выходом первого сумматора, входы ус1298571
Составитель А. Тучкин
Редактор И. Горная Техред Л.Сердюкова. Корректор М. Самборская
Заказ 878/42
Тираж 777 Подписное
BHHHPH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, .ул. Проектная, 4 тановки в ноль накапливающих суммато-; ров соединены с выходом синхронизатора и управляющим входом анализатора спектра, входы записи суммы также соединены е выходом синхронизатора, вы- 5 ход второго накапливающего сумматора соединен с входом вычитания суммато- " ра-вычнтателя, второй вход которого заземлен, а выход первого накапливающего сумматора соединен с вторым 10 входом делителя, вторые входы умножителя и третьего сумматора соединены с первым источником опорного напряжения, а вторые входы компаратора и мультиплексора соединены с вторым источником опорного напряжения, перst информационный вход мультиплексора соединен с первым входом компаратора, выход второго регистра соединен с регулятором постоянной интегрирования, а вход записи регистра соединен с синхронизатором.
