Патент ссср 417771

 

4l777 I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 07.II.1972 (№ 1746066/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 28 1!.1974. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 18.VII.1974

М. Кл. б 05b 23/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изосретений и открытий

УДК 681.335.8(088.8) Авторы изобретения

В.-P. В. Атступенас, P. П. Атступенене, И. 1О. Скучас и

К, М. Рагульскис

Каунасский политехнический институт

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК КОЛЕБАТЕЛЪНЪ|Х СИСТЕМ

Изобретение относится к испытательным приборам и может найти применение при виброиспытаниях и исследованиях нелинейных колебательных систем.

Известен ряд устройсгв для определения закона распределения, среднего значения, дисперсии и других статических характеристик колебательного процесса, содержащих генератор пилообразного напряжения, выход которого через квантователь соединен с сумматором, вторым входом подключенным к источнику входного напряжения, а выходом через последовательно соединенные диодный ключ, интегратор, вход сброса которого через схему сброса соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, блок выделения максимума, фильтр и дифференцирующее звено — к входу блока умножения, второй вход которого соединен с выходом источника линейного сигнала и с вторым сумматором, второй вход которого через интегратор соединен с выходом блока умножения.

Эти устройства позволяют получить лишь данные для последующего расчета динамических характеристик систем в предлагаемой последовательности, что снижает точность определения характеристик.

Предложенное устройство, с целью повышения точности, содержит функциональный преобразователь и т схем воспроизведения центральных моментов, каждая из которых состоит из интегратора, блока возведения в степень и блока умножения, первый вход которого через блок возведения в степень соединен

5 с выходом второго сумматора, второй вход— с выходом дифференцирующего звена, а выход через интегратор соединен с соответствующим входом функционального преобразрвателя.

10 На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устроиство состоит из последовательно соединенных генератора 1 пилообразного напряжения; квантователя 2; первого сумматора 3;

15 источника 4 входного напряжения; диодного ключа 5; интегратора 6; схемы 7 сброса бло«а 8 выделения максимума; фильтра 9; дифференцирующего звена 10 с выходом ll; блока умножения 12; источника 13 линейного сигна2р ла пропорционального времени; .второго интерратора 14; второго сумматора 15; схемы 16 воспроизведения центрального момента, в состав которой входят блок 17 возведения в степень, блок 18 умножения и интегратор 19.

2z Аналогично выполнены остальные схемы воспроизведения центральных моментов. Схема

20 состоит из блока 21 возведения в степень, блока 22 умножения и интегратора 23, схема

24 — из блока 25 возведения в степень, блозо ка 26 умножения и интегратора 27, и схема

417771

28 — из блока 29 возведения в степень, блока 30 умножения и интегратора 31. В состав устройства входит также функциональный преобразователь 32, решающий алгебраическое уравнение соответствующего вида.

Раоотает устройство следующим образом.

H.а первый сумматор 3 подаются сигнал источника и входной сигнал (сигнал испытуемой динамической системы), суммирующийся с определенным уровнем напряжения в течение интервала времени, соотнетствуюгцего интервалу квантования, т. е. 4 — 1ь 1 — 1 и т. д.

Эти уровни вырабатывает квантователь 2, управляемый генератором пилообразного напряжения, в котором каждый период соответствует времени одного квантования. 11а выходе

nepaoro сумматора 3 ооразуется напряжение, полярность когoporо о рьцательна тогда, когда уровень очередной ступени квантования больше напряжения источника входного сигнала. llpH этом диодный ключ 5 открывается, и на выходе первого интегратора 6 появляется ступенчатое напряжение, амплитуда которого соответствует ширине пересечения постоянного квантующего уровня с сигналом реализации.

Число уровнеи зависит от числа этих пересечений. 11ри появлении ppyroro ван ryiomcro уровня генератор 1 скачком переходит к выраоатыванию нового пилообразного сигнала, срабатывает схема сброса и a>iarerparop 6 возвращается в исходное состояние, а на выходе его устанавливается нулевое напряжение.

Блок выделения максимума при этом фиксирует максимальное выходное напряжение интегратора 6, по окончании второго интервала квантования — второе значение напряжения интегратора 6 и т. д. фильтр 9 сглаживает выходной сигнал блока выделения максимума, а после его дифференцирования на выходе 11 получается сигнал, пропорциональный закону распределения W(x). В блоке умножения 12

IF(x) умножается на х, после интегрирования вторым интегратором 14 на его выходе получается сигнал, пропорциональный среднему значению (математическому ожиданию) rn,, m = ) хВ (х) dx.

xi

В сумматоре 15 складываются х и т,, на выходе его получается х — m„. После,возведения в квадрат в блоке 17, умножения в блоке

18 полученного сигнала на W(x) (выход 11) и интегрирования выходного сигнала блока 15 интегратором 19 на выходе схемы 16 воспроизведения центрального момента получается сигна;, пропорциональный второму центральному моменту, IIo формуле

ii4(х) — j (х m„) Ф (x) dx °

Схема 20 аналогична схеме 16, только выходнои сигнал блока 15 возводится блоком 21 в куб. Йа выходе получается сигнал, пропрр10 циональный третьему центральному моменту, по <рормуле

Мз(х) =- ) (х — m„) Ж (х) их.

15 Аналогично работают остальные схемы воспроизведения центральных моментов. Их выходы подключены к фунюциональному преобразователю 32, который решает соответствующее алгебраическое уравнение. Число учитываемых центральных моментов зависит от требуемой точности определения ди намических характеристик системы и структуры функционального преобразователя 32.

25 Предмет изобретения

Устройство для определения динамических характеристик;колебательных систем, содержащее генератор пилообразного напряжения, выход которого через ювантователь соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого подключен к источнику входного напряжения, а выход через последавательно соединенные диодный ключ, первый интегратор, .вход сброса которого через схему сброса, соединен с выходом генератора пилоооразного напряжения, блок выделения максимума, фильтр и дифференцирующее звено подключен к первому входу блока умножения, 40 второй вход которого соединен с выходом источника линейного сигнала и с первым входом второго сумматора, вторым входом через второй интегратор соединенного с выходом блока умножения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит функциональный преобразователь и т схем воспроизведения центральных моментов, каждая из котцрых состоит из интегратора, блока возведения в,степень и блока умножения, первый вход которого через блок возведения в степень соединен с выходом второго сумматора, второй вход — с,выходом дифференцирующето звена, а выход через интегратор соединен с соответствующим входом фунюционального

55 преобразователя.

417771

Составитель О. Сахаров

Корректор Л. Царькова

Техред Т. Ускова

Редактор И. Орлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1712/11 Изд. ¹ 1315 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5