Устройство для формирования сигнала управления нагружением при ресурсных испытаниях конструкций
Изобретение относится к экспериментальной технике для прочностных испытаний конструкций, их элементов и образцов материалов. Цель изобретения - повышение точности путем компенсации вь1- сокрчастотных возмущений в регулир тощем сигнале . Устройстоо для формирования сигнала нагруженип объекта испытаний 1 содержит программный задзтчйк 2, регулятор 3. электрогидрав- /имеский привод 4, датчик силы 5, первый дифференциатор 6, управляемый ограничтепь сигнала 7. интегратор 8, зтррой дифференциатор 9, экстрематор 10. Введение двух дифференциаторов, экстрематора, интегратора и управляемого ограничи- .теля смгнзла позволяет повы сить помехозащищенность конту-ра регулирования и повысить точность воспроизведения заданных нагрузок при ресурсных испытани.ях конструки.ий. 1 ип.
сОтОз сОВетских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ HATEHTHOE
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕПЛЪСТВУ (21} 4121924/?4 (22) 14.07.86 (46) 30.11.93 Бюл. ¹ 43-44 (72) Карташев Ю.B.; Фурман АВ; Mèoäóøåâñêèé ПЗ.. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ
СИГНАЛА УПРАВЛЕНИЯ НАГРУЖЕНИЕМ ПРИ
РЕСУРСНЫХ ИСПЫТАНИЯХ КОНСТРУКЦИИ (57) Изобретение относится к экспериментальной технике дпя прочностных испытаний конструкций, их элементов и образцов материалов. Цель изобретения — повышение точности путем компенсации высокочастотных возмущений в регулирующем сиг(в) SU (и) 1378629 Al (51) 5 G 05813 03 чапе. Устройство для формирования сигнала нагружения объекта испытаний 1 содержит программный задапгик 2, регулятор 3, злектрогидравлический привод 4, датчик сипы 5, первый диффсренциатор 6, управляемый ограничитель сигнала 7, интегратор 8, второй дифференциатор 9, зкстрема;ор 10. Введение двух дифференциаторов, экстрематора, интегратора и управляемого ограничителя сигнала позволяет повысить помехозащищенность кон ура регулирования и повысить точность воспроизведения заданных нагрузок при ресурсных испытаниях конструкций. 1 иг..
1378629
d (U + Uq) i
К вЂ” д (Тд2 }экстр, dt
Изобретение относится к экспериментальной технике для прочностных испыта-, ний конструкций, их элементов и образцов материалов.
Цель изобретения — повышение точности путем компенсации высокочастотных возму цений в регулируюгцем сигнале.
На чертеже представлена структурная схема устройства.
Устройство для формирования сигнала управления нагружением при ресурсном испытании Объекта " содержит программный задатчик 2, регулятор 3, злектрогидравлический поивод 4, датчик силы 5, первый диф.ференциатор 6, управляемый ограничитель сигнала 7„интегратор 0, второй дифференциатор 9, „=-кстрематор 10, Устройство работает следующим образом.
Сигнал ."-аданной нагрузки от программног!з "-адатчика 2 поступает на первый вход регулятора 3, сравнивается с выходным сигналом интегpQ rop8 8, пропорциональ" ным фактическому значению нагрузки. на . объекте испытаний 1, Полученный сигнал рассогласования преобразуется в регулятор
3 по опредег!еь!ному закону регулирования (!!апрнмер, по ПИД-закону), усиливается и воздействует на злектрогидравлический привод 4, выходной элемент которого (например, шток гидроцилиндра) через датчик . силы 5 нагружает объект испытаний 1 до сведения сигнала рассогласования к нулю, Таким. Образом, выходной электрический сигнал датчика силы 5, который "следит" за сигналом 4, с фазово!й задержкой Ьф и амплитудной ошибкой, обычно не превышаюшей 2-3,ь, в установившемся режиме рав-. ный:
U„- =- Uq, +1!я, где U4 — сигнал, пропорциональный фактическому значению нагрузки;
Uf. -- сигнал, Обусловленный воздействием возмущения, поступает на вход первого дифференциатора 6, при этом сигнал на выходе этого дифференциатора равен сМь . бее
U« == T«+ T«
dt dt где T« — постоянная времени дифференцирования первого дИфференциатора 6.
Сигнал Од1 поступает на сйгйальный вход управляемого ограничителя сигл!ала 7, на управляющие входы которого от экстрематора f 0 пОдэн6! сигналы Uy, соответст" ву!О!ц!!е максимальному положительному и минимальному отрицательному значениям выходного сигнала второго дифференциатора 9, который равен бааз .Use- 4@в .dt
5 где Тдр — постоянная времени дифференци= рования второго дифференциатора.
Сигнал Од1 огРаничиваетсЯ пРи пРохождении через управляемый ограничитель сигнала 7 до величины + Uy,.в зависимости от
10 знака сигнала.
При условии Тд1 Тдг составляющая аж
Тд1 сигнала 0д1 проходит через управdt ляемый ограничитель сигнала 7.без ограйи15 чения. При атом высокочастотная
dU8 составляющая сигнала Тд1 „., знак котобОь
Рой совпадает со знаком Тд1, "сРезаетdt
2ц .ся", а высокочастотная составляющая
dUe сигнала Тд1 с ., знак котоРОй пРотивопоСИ (Мь ложен Тд1,.ограничивается до соответdt
25 ствующего уровня (+Uy или -Uy).
Полученный на выходе. управляемого ог- раничителя 7 сигнал йнтегрируется в интеграторе 8, при этом выходной сигнал
ЗО интегратора равен
3 3JT, ddt+ 1 1JT Tl du«
35 где Ти — постоянная времени интегрирова. ния.
d Ua (Тд )>« p — экстремальное значение
dt
45 скорости входного сигнала, т.е, +04 или -U9, Ue .
ПРи Тд1=Ти!.!и =Оф+ —, так как пРи высокочастотной помехе К» 1, то на выхо,де интегратора происходит подавление по50 мехи в сигнале обратной связи, а следовательно, и в регулирующем сигнале
Uр, который равен
Up = l {U3 - U»»), где Ф вЂ” функция, отражающая закон регули55 рования. (56) Авторское свидетельство СССР
Й. 864052, кл, 6 01 и 3/36, 1979.
Литвак В.И, Автоматизация усталостных испытаний натурных конструкций, — M.:
Машиностроение, 1972, с: 220, рис. 122.
1378629.:
Составитель M.Никитина
Редактор Т Орловская Техред М,Моргентал Корректор Л Пиилипенко. Заказ 3334 . - Тираж . Подписное
НПО Йоиск" Роспатента . 113035, Москва, Ж-35; Рауаская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
5, 6
Ф о р му. л а.и зоб рета ни.я .: мым - ограничителем сигнала, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ, интегратором,.экстрематором и двумя диф,СИГНАЛА УПРАВЛЕНИЯ; ЦАГРУЖЕНИЕМ, .ференциаторами, вход.первого. иэ. которых
ПРИ РЕСУРСНЫХ. ИСПЫТАНИЯХ КОНСТ- соединен с выходом датчика силы, выходРУКЦИЙ, содержащее программный.эадат- с сигнальным входом управляемого ограчик, выход которого соединен c:первым,ничителя-сигнала, выход которого подклювходом регулятора, подключенного выхо+:чен к - входу интегратора, соединенного дом к..последовательно соединенным алек-:выходом с вторым входом регулятора, пертрогидравлическрму . приводу -: и:детенку: 10 вый вход-которого соедйнен с входом вто-: силы, выход-которого. является выходом ус- -рого дифференциатора; последовательно тройства, отличающееся тем, что; с целью .соедйкениого.с экстрематором; выходы коповышения..точности путем .компенсации торого подключены к соответствующим:упвысокочастотных возмущений - в регулиру- равщ емым входам управляемого ющем сигнале, оно снабжено:управляв-..1 ограничителя, сигнала.,
